DD277013A1 - Verfahren zur herstellung von fett-in-wasser-emulsionen fuer lebensmittelzwecke mit variierbaren konsistenzeigenschaften - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Fett-in-Wasser-Emulsionen fuer Lebensmittelzwecke mit variierbaren Konsistenzeigenschaften durch Emulgieren tierischer und/oder pflanzlicher Oele und/oder Fette sowie Proteine, Polysaccharide, Wasser und weiterer gebraeuchlicher Ingredienzien. Erfindungswesentlich ist, dass die kontinuierliche Phase ein zugleich grenzflaechenaktives und gelbildendes acetyliertes Ackerbohnenproteinisolat und ein hochmolekulares nichtaggregierendes Polysaccharid enthaelt. Die kontinuierliche Phase enthaelt acetyliertes Ackerbohnenproteinisolat und als Polysaccharid Xanthan und/oder Pentosan sowie Saccharose, Kakaobestandteile und Staerkesiruppulver. Die disperse Phase besteht aus pflanzlichem und/oder tierischem Oel oder Fett.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Fett-in-Wasser-Emulsionen mit variierbarer Konsistenz. Sie können z. B. als Süßwarenfüllmassen und Brotaufstriche eingesetzt werden und unterscheiden sich voneinander wesentlich in der Klebrigkeii und der Streichfähigkeit. Ausgangsrohstoffe sind dabei Pflanzenöle oder tierische oder pflanzliche Fette bzw. gehärtete Pflanzenöle, Pflanzenprotein, Polysaccharide, Zucker und weitere massegebende und geschmacksbeeinflussende Zusatzstoffe.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bekannt, unter Verwendung von Pflanzenprotein und unterschiedlichen Ölen und Feiten Fett-in-Wasser-Emulsionen herzustellen. Aus pflanzliches Protein werden modifiziertes Ackerbohnenprotein (DD-PS 205340, DD-PS 232191), Sojaprotein (DD-PS 247835, US-PS 3935325, US-PS 4346122, DE-PS 2625104), Kartoffelprotein (DE-PS 2928200), Milchprotein (US-PS 3782971, US-PS 4533 561), Molkenprotein (4389426) genannt oder auch Proteingemische (z.B. Soja-und Molkenprotein in US-PS 3642492 und Sojaprotein und Kaseinat in DE-PS 2650980) eingesetzt.

Zur Stabilisierung der verschiedensten Lebensmittel-Emulsionen werden Stärke (DD-PS 227 607, US-PS 4587131, US-PS 4591507), niederverestertes Pektin (DD-PS 238720, DE-PS 2508133, DE-PS 3043655, US-PS 4389426, US-PS 4468408, US-PS 4536411, SU-PS 303819), modifizierte Stärke (DD-PS 230999, DD-PS 250048), pflanzliche Zellulosesubstanz (DE-PS 2222262), Pflanzengumen (DE-PS 2650957, DE-PS 3727680, EP 0011344, JP-PS 61-43972), Alginat (DE-PS 3435269, SU-PS 303819), Xanthan (US-PS 3726690, US-PS 4468408, US-PS 4536411, EP 0011344, EP 0045158, JP-PS 61-43972), Karboxymethylzelluloso oder mikrokristalline Zellulose (US-PS 4670 272) und Gemische aus den genannten Hydrokolloiden z. B.

Carrageenan und Xanthan oder Carrageenan und Johannisbrotkernmehl US-PS 4414236) verwendet.

Die wesentliche Aufgabe der genannten Dickungsmittel besteht in der Viskositätserhöhung der wäßrigen Phase (kontinuierlichen Phase) im Falle von Fett-in-Wasser-Emulsionen oder in der Ausbildung eines Polysaccharid-Gelnetzwerkes

(z. B. JP-PS 61-21064, SU-PS 303819, US-PS 4414236) und/oder durch Polysaccharid-Lipid-Wechselwirkung. Dadurch wird die Koaloszonz und dio Aufrahmung der disporgiorten Fettphase (disporso Phase) reduziert oder verhindert.

Dio orhaltone Konsistenz der Fett-in-Wassor-Emulsionen wird wesentlich durch die Polysaccharide bestimmt und weist insbesondere boi hohem Anteil an mikrobiellom Polysaccharid (Xanthan) oder Pflanzengumen (Guarmehl, Johannisbrotkernmehl, Alginat) oino woniger bevorzugte schloimige Eigenschaft auf. Andere genannte Dickungsmittel führen zur Synärese (Stärke), sind elektrolytompfindlich (CMC) oder reagieren empfindlich auf pH-Veränderungen und unterschiedlichen Gohalt an mehrwertigen Kationen (z.B. Pektin).

Die bekannten Verfahren zur Herstellung streichfähiger Emulsionen unter Einsatz grenzflächenaktiver Proteine ermöglichen zwar eine Veränderung der Konsistonz und somit auch dor Stroichfähigkeit, die Einstellung eines gelförmigen festen oder hochviskosen Zustandes ist nur durch wesentliche RezepUirändorungen möglich. Aus dem Stand der Technik sind keine Verfahren bekannt, bei denen Fott-in-Wassor-Emulsionen sehr unterschiedlicher Konsistenz nur durch geringfügige

Rezepturänderung erhalten werden können, so daß sie z. B. entweder als haftende Süßwarenfüllmassen (nicht streichfähig) oder gut streichfähige Brotaufstriche eingesetzt werden können.

In der DD-PS 232191A1 wird lediglich beschrieben, wie flüssige Fett-in-Wasser-Emulsionen, die unter Verwendung von acetyliertem Ackerbohnenproteinisolat hergestellt wurden, durch Proteinvernetzung infolge Zusatz von Ca-SaIz in eine streichfähige Konsistenz umgewandelt werden können. In DD-PS 142 646 wird die Konsistenz von Fett-in-Wasser-Systemen durch ein Stärkehydrolyseprodukt (SHP) verändert (verfestigt). Das SHP wird dabei der Fettphase zugesetzt. Allgemein werden jedoch Fett-in-Wasser-Systeme, die für Aufstriche und Süßwarenfüllungen geeignet sind, in ihrer Konsistenz und rheologischen Eigenschaft durch den Schmelzpunkt der dispergierten Phase, den Anteil an gelierenden und nichtgelierenden Biopolymeren (z. B. Gelatine, Maltodextrine, Xanthan/Gaiaktomannan-Gemische) beeinflußt und charakterisiert. Eine weitere Variante zur Konsistenzbeeinflussung ist die Komplexbildung zwischen Proteinen und Polysacchariden (DE-PS 2508133). Es kann aber auch die proteinhaltige Phase als Gel mit einer verflüssigten Fettphase vermischt werden. Beim Abkühlen wird dann ein solches Fett-in-Wasser-Systom in ein Wasser-in-Fett-System umgewandelt und eine streichfähige Konsistenz erzielt (DE-PS 3138695). Auch letztgenannte Verfahren ermöglichen keine breite Veränderung der rheologischen Eigenschaften.

Ziel der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, neutrale und in der Kälte nichtfließende Fett-in-Wasser-Emulsionon gezielt in den Konsistenz-Eigenschaften so zu beeinflussen, daß bei nur gering verändertem Anteil der Rezepturbestandteile diese sich wesentlich in ihren sensorischen Eigenschaften (Mundgefühl) unterscheiden und je nach Einsatzzweck eine haftende hochviskose (stark klebrige) oder gut streichfähige (nicht klebrige) gelähnliche Konsistenz aufweisen.

Darlegung dos Wesens der Erfindung

Wesentlich für das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von neutralen und in der Kälte nichtfließenden Fett-in-Wasser-Emulsionen mit variierbaren Konsistenz-Eigenschaften ist der kombinierte Einsatz von zugleich emulgierenden und gelbildenden Proteinen und nichtaggregierenden, die Vernetzungsreaktionen von Proteinen verhindernden mikrobiollen oder pflanzlichen Polysacchariden.

Wie nämlich gefunden wurde, lassen sich saccharosehaltige Fett-in-'.Vasser-Emulsionen, die unter Einsatz von acetyliertem Ackerbohnenproteinisolat als emulgierenden und gelbildenden Rezepturbestandteil hergestellt wurden, durch definierten Zusatz von nichtaggregierenden Polysacchariden (z. B. Xanthan, Pentosan, Amylopektin) Süßwarenfüllmassen mit wesentlich unterschiedlichen Eigenschaften in der Klebrigkeit, Haftung und Streicheigenschaft herstellen. Während derartige Emulsionen ohne Zusatz von nichtaggregierenden Polysacchariden bei der Erhitzung fester werden, führt ein geringer Zusatz von Xanthan, Pentosan oder Amylopektin zur einstellbaren Blockierung der Proteinvernetzung von acetyliertem Ackerbohnenproteinisolat und somit zu wählbaren rheologischen Eigenschaften von gelförmig fest zu hochviskos.

Die Fettpartikelgrößenverteilung, die rheologische Eigenschaft des Protein-Grenzflächenfilmes an der dispersen Phase, die Konzentration an nichtaggregierendem Polysaccharid zwischen den Proteingrenzflächen und das Schmelzverhalten der Fettphase sind neben den weiteren Rezepturbestandteilen wichtige Einflußgrößen der rheologischen Eigenschaft des Fett-inWasser-Systems.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß im Gegensatz zum üblichen Einsatz von nichtaggregierenden Polysacchariden, der allgemein höher als 0,2 Massenanteile in % beträgt, bei der Verwendung von acetylierten Ackerbohnenproteinisolat als emulgierender und gelbildender Bestandteil nur sehr geringe Einsatzmengen an nichtaggregierendem Polysaccharid, z. B. 0,01 bis 0,2 Massenanteile in % Xanthan oder 0,01 bis 2,0 Massenanteile in % Pentosan oder Amylopektin zur Änderung dp.r rheologischen Eigenschaft benötigt werden.

Erfindungsgemäß werden beispielsweise für Aufstrich- oder kremige fließende Süßwarenfüllmassen aus einer neutralen wäßrigen Lösung, die 0,5 bis 0,7 Massenar.teile in % acetyliertes Ackerbohnenproteinisolat (bezogen auf Fertigprodukt) enthält, unter Verwendung von 5 bis 40 Massenan'eile in % pflanzlichem Öl oder verflüssigtem pflanzlichem oder tierischem Fett als disperse Phase Fett-in-Wasser-Emulsione, ι hergestellt. Die kontinuierliche Phaso enthält (darunter ist vorzugsweise die wäßrige Phase zu verstehen) 5 bis 40 Massenanteile in % Saccharose, 1 bis 20 Massenanteile in % Kakaobestandteile und 1 bis 15 Massenanteile in % Stärkesiruppulver sowie weitere geschmacksgebende und aromatisierende Komponenten. Entsprechend der gewünschten Konsistenz wird der Emulsion in geringer Konzentration ein nichtaggregierendes Polysaccharid (z. B. Xanthan, Pentosan oder Amylopektin) zugesetzt. In diese Emulsion werden die übrigen Rezepturbestandteile eingearbeitet. Die Dosierung von nichtaggregierendem Polysaccharid richtet sich nach dem Anteil an acetyliertem Ackerbohnenproteinisolat und nach dem Acetylierungsgrad des Ackerbohnenproteins.

Mit Zunahme des Acetylierungsgrades steigt die Viskosität des Proteinfilmes an der Fett-in-Wasser-Grenzfläche/1/ und die Fähigkeit zur Ausbildung von Vernetzungen bzw. Brückenbindungen.

Dio Protoinacetylierung unterstützt insbesondere die Emulsionsbildung/1/ und -stabilisierung. Es wurde gefunden, daß durch den Zusatz von hochmclekularon, nichtaggregierenden Polysacchariden (z. B. Xanthan, Pentosan, Amylopektin) zu derartigen proteinstabilisiorton Emulsionen eine broite Variierung der Konsistenzeigenschaften möglich ist und dadurch zugleich gut stroichfähigo nichtklebrige und hochviskose klebrigo Emulsionen (Süßwarenaufstriche oder -füllmassen) herstellbar sind. Insbosondore dio Stroichfähigkoit und Haftung bzw. Klobrigkeit wird leicht einstellbar. Die Erfindung wird anhand nachstehender Ausführungsboispiolo nähor erläutort.

1 Food Hyd.-ic'iiloicls 1 (1987) 101

Ausführungsbeispiele

Beispiel 1

2,5 Teile MOVICIA ⁸ (acetyliertes Ackerbohnenproteinisolat, Acetylierungsgrad 97%), 30 Teile Saccharose und 0,3 Teile Kaliumsorbat werden in 25,4Teilon Wasser gelöst. In diese Lösung werden nach Erwärmung auf 5O⁰C18 Teile flüssiges Weichfett (5O⁰C, Nugamin 204) unter Verwendung eines Messerhomogenisators einemulgiert. Dieser Emulsion wird anschließend Stärkesirup-Pulver (9,4 Teile) und Kakaopulver (10 Teile, 10% Fettgehalt) untergemischt. Anschließend erfolgt eine lOminütige Erhitzung auf 9O⁰C zur Pasteurisation des Gemisches. Nach der Abkühlung weist diese Emulsion eine feste, nicht fließende, gut streichfähige und nicht klebrige Konsistenz auf. Sie ist als energiereduzierter Süßwarenaufstrich geeignet.

Beispiel 2

Gegenüber Beispiel 1 werden der Proteinlösung 0,02 Teile Xanthan (Xanthan F 9594, Jungbunzlauer Xanthan Gesellschaft m.b.H.) zugesetzt. Der Herstellungspro^eß entspricht Beispiel 1. Die Emulsion zeigt eine weichere und kremigere Konsistenz gegenüber Beispiel 1 und ist klebrig. Sie kann weniger als Süßwarenaufstrich, jedoch gut als energiereduzierte Süßwarenfüllmasse eingesetzt werden.

Beispiel 3

Gegenüber Seispiel 2 wird der Proteinlösung ein erhöhter Anteil an Xanthan zugesetzt (0,1 Teil). Die Emulsion zeigt eine sehr weiche und kremige Konsistenz mit starker Klebrigkeit.

Sie kann nicht als Aufstrich, jedoch als energiereduzierte Süßwarenfüllmasse eingesetzt werden.

Beispiel 4

Gegenüber Beispiel 2 wird Xanthan gegen 0,1 Teil Roggenpentosan (60,3% Pentosangehalt) ausgetauscht. Es wird ein Produkt erhalten, das gleiche Eigenschaften aufweist und als energiereduzierte Süßwarenfüllmasse einsetzbar ist.

Beispiel 5

Gegenüber Beispiel 3 wird Xanthan gegen Amylopektin (Wachsmais, 'mylosegehalt unter 1 %) ausgetauscht. Die Konsistenzeigenschaften der Emulsion ähneln stark denen mit gleichem Xanthananteil.

Claims (5)

1. Verfahren zur Herstellung von Fett-in-Wasser-Emulsionen für Lebensmittelzwecke mit variierbaren Konsistenzeigenschaften durch Emulgieren und/oder Homogenisieren tierischer und/oder pflanzlicher Öle und/oder Fette, Proteine, Polysaccharide, Wasser und weiterer gebräuchlicher Ingredienzien, dadurch gekennzeichnet, daß die kontinuierliche Phase ein zugleich grenzflächenaktives und gelbildendes acetyliertes Ackerbohnenproteinisolat und ein hochmolekulares nichtaggregierendes Polysaccharid enthält.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kontinuierliche Phase der Emulsion 0,5 bis 7,0 Massenanteile in % acetyliertes Ackerbohnenproteinisolat und 0,01 bis 0,2 Massenanteile in % Xanthan, Amylopektin oder Pentosan oder Xanthan/Amylopektin/Pentosan-Gemisch enthält.

3. Verfahren nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die disperse Phase 5 bis 40 Massenanteile in % Pflanzenöl oder tierisches oder pflanzliches Fett und die kontinuierliche Phase 5 bis 40 Massenanteile in % Saccharose, 1 bis 20 Massenanteile in % Kakaobestandteile und 1 bis 15 Massenanteile in % Stärkesiruppulver sowie weitere geschmacksgebundene und aromatisierende Komponenten enthält.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die disperse Phase 5 bis

40 Massenanteile in % Pflanzenöl oder tierisches oder pflanzliches Fett und die kontinuierliche Phase 5 bis 15 Massenanteile in % Fruktose, 5 bis 30 Massenanteile in % Sorbit, 1 bis 20 Massenanteile in % Kakaobestandteile sowie weitere geschmacksgebende und aromatisierende Komponenten sowie Süßstoffe und andere Saccharoseaustauschstoffe enthält.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fett-in-Wasser-Emulsionen durch Einemulieren der Fettphase in eine wäßrige Lösung aus acetyliertem Ackerbohnenproteinisolat zubereitet und die Theologischen Eigenschaften der Emulsion durch Zusatz von nichtaggregierendem hochmolekularem Polysaccharid reguliert werden, sowie ein Zusatz von weiteren Rezepturbestandteilen nach Bildung der Fett-in-Wasser-Emulsion erfolgt.