DD239942A1

DD239942A1 - PROCESS FOR THE PRODUCTION OF COCOAOOMA MATERIALS

Info

Publication number: DD239942A1
Application number: DD85279438A
Authority: DD
Inventors: Wolfgang Roedel; Heinz Ruttloff
Original assignee: Adw Ddr
Priority date: 1985-08-07
Filing date: 1985-08-07
Publication date: 1986-10-15

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Kakaoaromastoffen durch eine thermische Reaktion von Proteinpartialhydrolysaten mit Zuckern. Erfindungsgemaess wird ein Proteinpartialhydrolysat mit a-Aminogruppen tragenden organischen Verbindungen bei vorgegebenen Temperaturen umgesetzt, wobei waehrend der gesamten fuer die Aromabildung erforderlichen Reaktionszeit der Wassergehalt des Gemisches konstant gehalten wird. Zur Verbesserung des Kakaoaromas koennen dem Gemisch, dem Reaktionsprodukt oder dem zu aromatisierenden Lebensmittel weitere Stoffe, wie z. B. Coffein, Theobromin, Vanillin o. a. zugesetzt werden. Diese Aromastoffe eignen sich zur Substitution von Kakao in Kakao- und Schokoladenerzeugnissen sowie zur Aromatisierung anderer Lebensmittel.The invention relates to a process for the production of cocoa flavorings by a thermal reaction of protein partial hydrolysates with sugars. According to the invention, a protein partial hydrolyzate having organic compounds bearing a-amino groups is reacted at predetermined temperatures, the water content of the mixture being kept constant during the entire reaction time required for the aroma formation. To improve the cocoa aroma, the mixture, the reaction product or the food to be flavored further substances such. Caffeine, theobromine, vanillin o. A. be added. These flavorings are useful for substituting cocoa in cocoa and chocolate products as well as flavoring other foods.

Description

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Kakaoaromastoffen durch eine thermische Reaktion von Proteinpartialhydrolysaten mit Zuckern. Die Kakaoaromastoffe eignen sich zur Substitution von Kakao in Kakao- und Schokoladenerzeugnissen sowie zur Aromatisierung anderer Lebensmittel.The invention relates to a process for the production of cocoa flavorings by a thermal reaction of protein partial hydrolysates with sugars. The cocoa flavorings are suitable for the substitution of cocoa in cocoa and chocolate products as well as the flavoring of other foods.

Characteristic of the known technical solutions

Es sind zahlreiche Verfahren zur Herstellung von Aromen bekannt, die auf einer thermischen Reaktion zwischen Verbindungen mit freien Aminogruppen (Aminosäuren, Peptide) und Zuckern basieren. So wird z. B. die sogenannte „Maillard-Reaktion" gemäß einer Reihe von Patentschriften zur Herstellung von Fleischaromen genutzt. Sie bildet auch die Grundlage für die Bildung anderer Aromen, wie z. B. Kakaoaroma.Numerous methods of preparing flavors based on a thermal reaction between compounds having free amino groups (amino acids, peptides) and sugars are known. So z. For example, the so-called "Maillard reaction" according to a number of patents has been used to produce meat flavors, and it also forms the basis for the formation of other flavors, such as cocoa flavor.

Die Aromanote wird bestimmt durch die qualitative und quantitative Zusammensetzung der Ausgangsstoffe (Aromavorläufer), durch den Gehalt an spezifischen Inhalts- oder Zusatzstoffen (z. B. Bitterstoffe, Nucleotide) und durch die Herstellungsbedingungen. Es wurden deshalb mehrfach Versuche unternommen, durch eine thermische Reaktion kakaoähnliche Aromanoten zu erreichen.The aroma note is determined by the qualitative and quantitative composition of the starting materials (aroma precursors), by the content of specific ingredients or additives (eg bitter substances, nucleotides) and by the production conditions. Therefore, several attempts have been made to achieve cocoa-like aroma notes by a thermal reaction.

Eine Reihe von Patentschriften hat die Röstung von verschiedenen Substraten zum Inhalt mit dem Ziel, Kakaostreckmittel herzustellen. So werden in dem DD-AP 141 106 das Rösten von eßbaren Hefen, in der US-PS 4 119 740 das Rösten von Erdnußgrieß, Mandelschalen oder Sojabohnenflocken, in der DE-OS 2 843 322 das Erhitzen von Molkenfeststoffen, in der DE-OS 2 504 710 das Rösten von Sonnenblumenkernen und in der DE-OS 2 924 487 das Rösten von entfetteten Weizenkeimen beschrieben. Die genannten Verfahren führen zu Produkten, die zwar hinsichtlich der Farbe, keinesfalls aber hinsichtlich ihres Aromas den Eindruck von Kakao vermitteln.A number of patents have addressed the roasting of various substrates with the aim of producing cocoa excipients. So in the DD-AP 141 106 the roasting of edible yeast, in US-PS 4,119,740 the roasting of peanut semolina, almonds or soybean flakes, in DE-OS 2,843,322 the heating of whey solids, in DE-OS 2 504 710 describes the roasting of sunflower seeds and DE-OS 2 924 487 describes the roasting of defatted wheat germ. The processes mentioned lead to products which, although with regard to the color, but in no way with respect to their aroma give the impression of cocoa.

Gemäß US-PS 2 835 590 werden einzelne Di- oder Tripeptide bzw. Aminosäuren mit Zuckern einer Maillard-Reaktion unterworfen. Gemäß DE-AS 2 144 074 werden cyclische Ketone mit Aminosäuren unter Druck zur Reaktion gebracht. Die japanischen Patentschriften JP-PS 8 0011299 und JP-PS 8 0011300 haben d[e thermische Reaktion einzelner Aminosäuren mit Zuckern unter Druck zum Gegenstand. Nachteilig bei den genannten Verfahren sind einmal die teuren Rohstoffe. Zum anderen sind die entstehenden Aromanoten wegen des Einsatzes einzelner Aromavorläufer unharmonisch.According to US Pat. No. 2,835,590, individual di- or tripeptides or amino acids with sugars are subjected to a Maillard reaction. According to DE-AS 2,144,074 cyclic ketones are reacted with amino acids under pressure. Japanese patents JP-PS 8 0011299 and JP-PS 8 0011300 are concerned with the thermal reaction of individual amino acids with sugars under pressure. A disadvantage of the mentioned methods are once the expensive raw materials. On the other hand, the resulting aroma notes are inharmonious because of the use of individual flavor precursors.

In der US-PS 2 835 592 wird ein Verfahren zur Herstellung eines „Schokoladenaroma-Basisfaktors" durch Umsetzung von Proteinpartialhydrolysaten verschiedener Herkunft mit Pentosen bei 90 bis 130°C, mit Hexosen bei 120 bis 130⁰C und mit Di-, Oligo- bzw. Polysacchariden bei 140 bis 170⁰C beschrieben. Die thermische Reaktion wird in offenen Systemen durchgeführt und soll mindestens am Ende unter „substantiell-wasserfreien" Bedingungen ablaufen.In US-PS 2,835,592 a method for producing a "chocolate flavor basis factor" by reacting protein partial hydrolysates of various origin with pentoses at 90 to 130 ° C, with hexoses at 120 to 130 ⁰ C and with di-, oligo- or Polysaccharides are described at 140 to 170 ^° C. The thermal reaction is carried out in open systems and should take place at least at the end under "substantially anhydrous" conditions.

In Nachfolgepatentschriften sind die Verfahrensbedingungen für einzelne Proteinpartialhydrolysate beschrieben, so für Eialbumin in der US-PS 2 887 384, für Hanfprotein in der US-PS 2 887 385, für Haferprotein in der US 2 887 386, für Fischprotein in der US-PS . 2 887 387 und für Maisgluten in der US-PS 2 887 388. Das Verfahren hat den Nachteil, daß die Produkte partiell überröstet und dadurch mit Bittergeschmack und Off-Flavour behaftet sind.Successor patents describe the process conditions for individual protein partial hydrolysates, such as for egg albumin in U.S. Patent 2,887,384, for hemp protein in U.S. Patent 2,887,385, for oat protein in U.S. Patent 2,887,386, for fish protein in U.S. Patent. No. 2,887,387 and for corn gluten in US Pat. No. 2,887,388. The process has the disadvantage that the products are partially over-roasted and thus have a bitter taste and off-flavor.

In dem DD-WP 205 815 wird ein Verfahren zur Herstellung von Kakao- und Schokoladenaromastoffen beschrieben, das auf der thermischen Reaktion von enzymatischen Proteinhydrolysaten mit Glucose in Gegenwart von Fett und Wasser bei 100 bis 119°C basiert. Das Verfahren ist mit dem Nachteil behaftet, daß das Kakaoaroma im Produkt wegen des eingeschränkten, niedrigen Temperaturbereiches nur wenig ausgeprägt ist. Weitere Nachteile sind die pastenförmige Konsistenz des Produktes sowie die nur begrenzte Lagerfähigkeit auf Grund des Fettgehaltes.DD-WP 205 815 describes a process for the preparation of cocoa and chocolate flavorings based on the thermal reaction of enzymatic protein hydrolysates with glucose in the presence of fat and water at 100 to 119 ° C. The process suffers from the disadvantage that the cocoa flavor in the product is only slightly pronounced because of the limited, low temperature range. Other disadvantages are the paste-like consistency of the product and the limited shelf life due to the fat content.

Object of the invention

Die bisher bekanntgewordenen Verfahren zur Herstellung von Kakaoaromastoffen führen zu Produkten, die mit Nachteilen hinsichtlich der sensorischen Eigenschaften, der Konsistenz, der Lagerfähigkeit und/oder der Ökonomie behaftet sind. Ziel der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Kakaoaromastoffen, die hinsichtlich Aroma, Konsistenz und Lagerfähigkeit den bisherigen Kakao a ro ma stoffe η und Kakaostreckmitteln überlegen sind.The hitherto known processes for the production of cocoa flavorings lead to products which have disadvantages with regard to the sensory properties, the consistency, the shelf life and / or the economy. The aim of the invention is a process for the production of cocoa flavorings which are superior in terms of flavor, consistency and shelf life of the previous cocoa a ma materials η and cocoa extenders.

Explanation of the essence of the invention

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von Kakaoaromastoffen durch Umsetzung von a-Aminogruppen tragenden organischen Verbindungen mit 10 bis 50 Ma.-% eines Zuckers, vorzugsweise von 20 Ma.-% Glucose, bei Temperaturen von 120 bis 160⁰C, vorzugsweise 135⁰C, während einer für die Aromabildung vorgegebenen Zeit wird ein Proteinpartialhydrolysat, vorzugsweise Gelatine, eingesetzt und der Wassergehalt des Gemisches zwischen 5 und 15 Ma.-%, vorzugsweise bei 10 bis 12 Ma.-%, über die gesamte Reaktionszeit im wesentlichen konstant gehalten.The process according to the invention for the preparation of cocoa flavorings by reacting organic compounds carrying a-amino groups with 10 to 50% by weight of a sugar, preferably 20% by weight of glucose, at temperatures of 120 to 160 ^° C., preferably 135 ^° C. During a predetermined time for the aroma formation a protein partial hydrolyzate, preferably gelatin, is used and the water content of the mixture is kept substantially constant between 5 and 15% by mass, preferably at 10 to 12% by mass, over the entire reaction time.

Zur Verstärkung bzw. Verbesserung des Kakaoaromas können weitere Stoffe, wie z. B. Coffein, Theobromin, Tannine, Vanillin, Ethylvanillin, Maltol, Ethylmaltol dem Gemisch, dem Reaktionsprodukt oder dem zu aromatisierenden Lebensmittel zugesetzt werden.To reinforce or improve the cocoa flavor other substances such. As caffeine, theobromine, tannins, vanillin, ethyl vanillin, maltol, Ethylmaltol be added to the mixture, the reaction product or the food to be flavored.

Für die Durchführung der Umsetzung sind Trommelröster, Heiztunnel und andere entsprechende Geräte geeignet. In einfacher Form läßt sich die Reaktion in flachen Gefäßen, wie z. B. Blechen oder Schalen, die mit Deckel oder Aluminiumfolie abgedeckt werden, realisieren.To carry out the implementation, drum roasters, heating tunnels and other suitable devices are suitable. In a simple form, the reaction in flat vessels, such. As sheets or trays that are covered with lid or aluminum foil realize.

Der Erfindung liegt die nicht vorhersehbare Erkenntnis zugrunde, daß die Bildung der gewünschten Aromastoffe im starken Maße vom Wassergehalt abhängig und durch Einhaltung eines relativ engen Bereiches des Wassergehaltes die sensorische Qualität entscheidend zu verbessern ist. Dadurch können Röstzeit und -temperatur hinsichtlich der Aromabildung besser wirksam werden. Höhere thermische Belastungen zur Entfernung überschüssigen Wassers sind nicht erforderlich, wodurch Überröstungen mit ihren negativen sensorischen Begleiterscheinungen weitgehend verhindert werden. Andererseits entfällt die Begrenzung der Rösttemperaturen auf Bereiche unter 120⁰C, in denen die gewünschte Aromabildung kaum stattfindet. Die Durchführung der Reaktion im fettfreien Medium liefert Produkte mit nachweislich besserem Kakaoaroma. Ein weiterer Vorteil ist die dadurch erhöhte Lagerfähigkeit. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Produkte sind bezüglich Farbe, Konsistenz und Aromaeigenschaften dem Kakaopulver weitgehend ähnlich.The invention is based on the unpredictable recognition that the formation of the desired flavoring substances is strongly dependent on the water content and the sensory quality is to be decisively improved by maintaining a relatively narrow range of the water content. This allows roasting time and temperature to be more effective with respect to flavoring. Higher thermal loads to remove excess water are not required, which over roasting with their negative sensory side effects are largely prevented. On the other hand, the limitation of the roasting temperatures to areas below 120 ⁰ C, in which the desired aroma formation hardly takes place. Carrying out the reaction in the fat-free medium gives products with proven cocoa flavor. Another advantage is the increased shelf life. The products produced by the process according to the invention are largely similar in terms of color, texture and aroma properties to the cocoa powder.

embodiments example 1

Ein Gemisch von 10 g Gelatinepartialhydrolysat und 2 g Glucose mit einem Wassergehalt von 8% wird in dünner Schicht auf ein Blech gegeben. Das Blech wird abgedeckt und in einem Heizschrank mit Luftumwälzung 15 Minuten bei 135⁰C erhitzt. Es entsteht ein aufgeblähtes, braunes Produkt, mit einem Wassergehalt von etwa 5%, das sich zu einem Pulver zerreiben läßt, welches bezüglich Farbe, Konsistenz und Aroma einem Kakaopulver sehr ähnlich ist und sich gut in Wasser löst.A mixture of 10 g of gelatin partial hydrolyzate and 2 g of glucose with a water content of 8% is placed in a thin layer on a metal sheet. The sheet is covered and heated in a heating cabinet with air circulation at 135 ⁰ C for 15 minutes. The result is a bloated, brown product, with a water content of about 5%, which can be ground to a powder, which is very similar in color, texture and aroma to a cocoa powder and dissolves well in water.

Zur Bereitung eines Milchtrunks werden 2 g des Produktes in 100 ml Milch gelöst. Außerdem werden 4,2 g Zucker, 1 g Vanillezucker und 0,08 g Coffein zugesetzt. Der Milchtrunk besitzt einen angenehmen Geschmack und ähnelt bezüglich Farbe und Aroma einem Kakaotrunk. -To make a milk drink, dissolve 2 g of the product in 100 ml of milk. In addition, 4.2 g of sugar, 1 g of vanilla sugar and 0.08 g of caffeine are added. The milk drink has a pleasant taste and is similar in color and aroma to a cocoa drink. -

Example 2

Ein Gemisch von 10 kg Gelatinepartialhydrolysat, 4 kg Glucose, 100 g Coffein und 20 g Vanillin mit einem Wassergehalt von 12% wird, wie in Beispiel 1 ausgeführt, 20 Minuten bei 14O⁰C erhitzt. Das entstehende Produkt hat einen Wassergehalt von etwa 8%, ist dunkelbraun gefärbt und hat ein kräftiges Aroma. Durch inniges Vermischen von 8 kg dieses Produktes mit 92 kg weißer Milchmasse unter vorsichtigem Erwärmen entsteht beim Erkalten eine Masse, die hinsichtlich Farbe, Konsistenz und Aroma einer Schokolade ähnelt.A mixture of 10 kg gelatin partial hydrolyzate, 4 kg glucose, 100 g caffeine and 20 g vanillin with a water content of 12%, as stated in Example 1, heated at 14O ⁰ C for 20 minutes. The resulting product has a water content of about 8%, is dark brown in color and has a strong aroma. By intimately mixing 8 kg of this product with 92 kg of white milk mass with careful heating, a mass is produced on cooling, which resembles a chocolate in terms of color, consistency and aroma.

Claims

Invention claim:

1. A process for the preparation of Kakaoaromastoffen by reacting oc-amino-bearing organic compounds with 10 to 50 wt .-% of a sugar, preferably of 20 wt .-% glucose, optionally with the addition of cocoa flavor enhancing or improving substances at temperatures of 120 to 16O ⁰ C, preferably 135 ° C, and a time required for the aroma formation, characterized in that a protein partial hydrolyzate, preferably gelatin, is used and the water content of the mixture between 5 and 15 wt .-%, preferably at 10 to 12 % By weight, is kept substantially constant over the entire reaction time.

2. The method according to item 1, characterized in that caffeine, theobromine, tannins, vanillin, ethyl vanillin, maltol, ethyl maltol or other cocoa flavor enhancing or improving substances are added to the mixture.

3. The method according to item 1, characterized in that caffeine, theobromine, tannins, vanillin, ethyl vanillin, maltol, ethyl maltol or other cocoa flavor enhancing or improving substances are added to the reaction product or the food to be flavored.