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Die
vorliegende Erfindung betrifft Öl-Emulgator-Wasser-Gemische,
insbesondere Schokoladensirup, Verfahren zu ihrer Herstellung, und
dazu förderliche Verwendungen.
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Schokoladensirup
ist ein disperses System („Gemisch") mit einer kontinuierlichen
wässrigen Phase und einem Öl-Emulgator-Gemisch,
sowie weiteren Bestandteilen wie üblicherweise Kakaopulver,
Salze, Genußsäuren und Aromen. Es ist ein Erzeugnis
eigener Art, bei dem insbesondere folgende lebensmittelrechtliche
Bestimmungen zu beachten sind: LFGB, Z. ZuIV. vom 29. Januar
1998, Aromen VO/EU88/388/EWG bzw. Aromen VO der
Bundesrepublik Deutschland vom 2. Mai 2006, Zuckerartenverordnung
vom 23. Oktober 2003, Kakao-Schokoladenverordnung
vom 15. September 2003. Mit Wasser verdünnt ergibt
Schokoladensirup ein stabiles Schokoladengetränk (Schokoladenshake).
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Die
Qualität von Schokoladensirup wird beurteilt anhand der
Viskositätsstabilität, mikrobiologischen Stabilität,
Fließverhalten, Geruch und Geschmack. Im Sinne dieser Erfindung
bezeichnet Viskositätsstabilität die Fähigkeit
eines Öl-Emulgator-Wasser-Gemischs, insbesondere eines
Schokoladensirups, seine Viskosität stabil zu halten. Die
Viskosität wird gemessen mit dem Rotationsviskosimeter
DV1, Spindel 2, 60 U/min. Die Messung erfolgt bei +20°C.
Die so bestimmte Viskosität sollte für eine automatengeeignete
Dosierbarkeit 500–1000 Cps betragen und bei einer Lagerung
bei +20°C zumindest 6 Monate lang beibehalten. Mikrobiologische
Stabilität im Sinne dieser Erfindung bezeichnet eine Mindesthaltbarkeit
des Schokoladensirups von 6 Monaten bei +20°C, wobei nach
6 Monaten folgende maximale Keimzahlen eingehalten werden:
| Aerobe
mesophile Gesamtkeimzahl: | max.
1000 KBE/ml |
| Hefen: | max.
50 KBE/ml |
| Schimmelpilze: | max.
50 KBE/ml |
| Coliforme: | max.
3 KBE/ml |
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Unter
Fließverhalten wird im Sinne dieser Erfindung verstanden,
dass bei der Abfüllung in 2 kg PE-Beuteln eine Taktzahl
an der Abfüllmaschine von 25 Stück/min. erreicht
werden kann.
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Dabei
ist eine Fadenbildung zu vermeiden, damit die Beutel dicht verschweißt
werden können.
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Die
Qualität eines Schokoladensirups oder allgemein eines Öl-Emulgator-Wasser-Gemischs
hängt maßgeblich von der Partikelgrößenverteilung
seiner Bestandteile, aber auch von der inneren Strukturierung des
Gemischs im makroskopisch unbewegten Zustand ab. Es wird angenommen,
dass eine Art Netz in Schokoladensirupen oder allgemein in Öl-Emulgator-Wasser-Gemischen
die freie Beweglichkeit partikelförmiger Bestandteile einschränkt.
Ist dieses Netz nicht oder zu schwach ausgebildet, kommt es zur
Zusammenlagerung von Fettpartikeln (sogenannte Fettkristallisation).
Die zusammengelagerten Fettpartikel bilden größere Aggregate,
in die bei Schokoladensirup weitere Feststoffe des Sirups eingelagert
werden können. Infolge dieser Aggregatbildung wird das
Gemisch inhomogen und seine Viskosität wird deutlich erhöht.
Ein solches inhomogen gewordenes Gemisch erleidet zudem häufig
einen rascheren mikrobiologischen Verderb als das zugehörige
nicht inhomogen gewordene Gemisch.
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Ein
einmal eingetretener Zustand der Verdickung und Viskositätserhöhung
kann bei einem Öl-Emulgator-Wasser-Gemisch, insbesondere
bei einem Schokoladensirup, nur durch sehr hohen Energieeintrag durch
intensives Durchmischen und Zerkleinern gebildeter Aggregate wieder
aufgehoben werden.
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Es
war deshalb eine Aufgabe der Erfindung, die Viskositätsstabilität
eines Öl-Emulgator-Wasser-Gemischs, insbesondere von Schokoladensirup,
zu verbessern. Dabei sollte das sensorische Profil eines solchen Gemischs
bzw. Sirups ausgewogen bleiben und nicht etwa nachteilig beeinflusst
werden; insbesondere sollte bei einem Schokoladensirup eine typische
Schokoladennote erzielbar sein. Als weitere Randbedingung sollte das
viskositätsstabilisierte Gemisch, insbesondere der Schokoladensirup,
bei seiner Abfüllung keine Fäden ziehen, sondern
eine hohe Taktzahl (z. B. bei 2 kg PE-Beuteln: 25 Beutel/min.) bei
der Abfüllung beispielsweise in herkömmliche Polyethylen-Beutel
zulassen. Die mikrobiologische Stabilität des Gemischs
bzw. Sirups sollte nach Möglichkeit gegenüber
einem entsprechend nicht viskositätsstabilisierten Gemisch
bzw. Sirup ebenfalls verbessert werden. Zum Lösen der Aufgabe
sollten nur Substanzen und Verfahren eingesetzt werden, die als lebensmittelrechtlich
unbedenklich gelten.
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Die
Aufgaben werden erfindungsgemäß gelöst
durch die Verwendung von Butterfett als Viskositätsstabilisierer
eines dispersen Öl-Emulgator-Wasser-Gemisches, insbesondere
eines Schokoladensirups. Ferner wird erfindungsgemäß die
Verwendung von Butterfett zum Verbessern der mikrobiologischen Stabilität
eines dispersen Öl-Emulgator-Wasser-Gemisches, insbesondere
eines Schokoladensirups, gelehrt.
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Überraschenderweise
hat sich gezeigt, dass durch Verwendung von Butterfett in Schokoladensirup und
anderen dispersen Öl-Emulgator-Wasser-Gemischen eine gleichbleibend
niedrige Viskosität von 500–1000 Cps (20°C,
Rotationsviskosimeter DV1, Spindel 2, 60 U/min.) bei gleichzeitig
hoher mikrobiologischer Stabilität im eingangs genannten
Sinne erzielt werden kann. Dabei kann der typische Schokoladengeschmack
sensorisch ausgewogen beibehalten werden. Aufgrund der gleichbleibend
niedrigen Viskosität des erfindungsgemäß unter
Verwendung von Butterfett hergestellten Schokolandesirups bzw. Gemischs
kann bei Abfüllen in herkömmliche Polyethylen-Beutel
eine hohe Taktrate eingestellt werden. Zudem vermeidet die erfindungsgemäße
Verwendung von Butterfett den als unerwünscht angesehenen
Zusatz von trans-2-Fettsäuren zum Schokoladensirup bzw.
Gemisch. Ferner ermöglicht die erfindungsgemäße
Verwendung von Butterfett das Einstellen eines vergleichsweise hohen
Wassergehaltes bei gleichzeitig niedriger Wasseraktivität
(aW) von 0,83 ± 0,3, gemessen durch Bestimmung des Taupunkts
mit Hilfe gekühlter Spiegel (Gerät: AquaLab, Modell
CX-3TE). Bevorzugt ist eine Wasseraktivität von 0,75 bis
0,95, besonders bevorzugt 0,8–0,9. Die Wasseraktivität
eines erfindungsgemäßen Schokoladensirups bzw.
Gemischs ändert sich innerhalb von 6 Monaten nach Herstellung
des Schokoladensirups bzw. Gemischs nicht wesentlich; stattdessen
kann mit dem erfindungsgemäßen Schokoladensirup
bzw. Gemisch eine hohe mikrobiologische Stabilität erreicht
werden.
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Butterfett
im Sinne dieser Erfindung ist eine Fettmischung, die erhältlich
ist durch Erhitzen herkömmlicher Butter und Abtrennen von
dabei ausgetriebener Proteinen und von Wasser. Die Herstellung und
Zusammensetzung von Butterfett ist beschrieben in Souci
Fachmann Kraut, 6. Auflage, 2000, Seite 163, sowie Lehrbuch
Lebensmittelchemie, H. D. Belitz, W. Grosch und P. Schieberle, 5.
Auflage, 2001. Diese Dokumente werden insoweit für
die Zwecke der Offenbarung dieser Erfindung in Bezug genommen.
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Butterfett
im Sinne dieser Erfindung ist insbesondere gekennzeichnet durch
folgende Hauptbestandteile:
| Bestandteil | durchschnittlicher
Gehalt [g/100 g] | übliche
Schwankungsbreite [g/100 g] |
| Wasser | 0,25 | 0,20–0,32 |
| Myristinsäure | 10,5 | 10,0–10,5 |
| Palmitinsäure | 26,5 | 26,2–26,5 |
| Stearinsäure | 9,7 | 9,6–12,1 |
| Oleinsäure
einschließlich trans-Isomer | 22,0 | 21,9–25,1 |
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Erfindungsgemäß wird
zudem ein Öl-Emulgator-Wasser-Gemisch, insbesondere ein
Schokoladensirup angegeben, umfassend Butterfett in einer ausreichenden
Menge zum (a) Stabilisieren der Viskosität des Gemischs
und/oder zum (b) Verbessern der mikrobiologischen Stabilität
des Gemischs. Ein solches Gemisch bzw. ein solcher Sirup verwirklicht
die mit der Verwendung von Butterfett erzielbaren, oben beschriebenen
Vorteile.
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Besonders
bevorzugt beträgt der Anteil an Butterfett 1,5–10
kg/t, vorzugsweise 2–5 kg/t, bezogen auf das gesamte Gemisch
bzw. den gesamten Schokoladensirup. Bei diesen Butterfett-Anteilen
an einem erfindungsgemäßen Gemisch, insbesondere
einem Schokoladensirup, können die Aufgaben der Erfindung
besonders gut gelöst werden.
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Darüber
hinaus ist ein erfindungsgemäßes Gemisch, insbesondere
ein Schokoladensirup bevorzugt, bei dem der Anteil an Glucosesirup
zumindest 100 kg/t, vorzugsweise von 100–200 kg/t des Gemischs,
insbesondere des Schokoladensirups, beträgt. Insbesondere
wenn gleichzeitig der Anteil an Butterfett wie oben beschrieben
1,5–10 kg/t, vorzugsweise 2–5 kg/t beträgt,
können entsprechende erfindungsgemäße
Gemische und speziell Schokoladensirupe eine stabile, niedrige Viskosität
besitzen. Glucosesirup im Sinne dieser Erfindung ist eine wässrige Mischung
mit einem Glucosegehalt von 12–20 Gew.-% bezogen auf den
gesamten Glucosesirup.
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Insbesondere
neben Glucosesirup wie soeben beschrieben enthält ein erfindungsgemäßes
Gemisch, insbesondere ein erfindungsgemäßer Schokoladensirup,
vorzugsweise Fructosesirup in einem Anteil von zumindest 300 kg/t,
vorzugsweise von 300–500 kg/t des Gemischs, insbesondere
des Schokoladensirups. Fructosesirup im Sinne dieser Erfindung ist
eine wässrige Mischung mit einem Fructosegehalt von 40–55
Gew.-% bezogen auf den gesamten Fructosesirup. Überraschenderweise
können die mit der erfindungsgemäßen
Verwendung von Butterfett erzielbaren Vorteile zusätzlich
gefördert werden durch das Einstellen der soeben beschriebenen
Glucosesirup- und Fructosesirup-Anteile.
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Dementsprechend
bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Gemisch, insbesondere
ein Schokoladensirup, mit einem Gesamt-Anteil von 10–80
Gew.-%, besonders bevorzugt 40–60 und am stärksten
bevorzugt von 40–50 Gew.-% an Glucose- und Fructosesirup.
Dabei beträgt der Glucosesirup-Anteil jeweils zumindest
10 Gew.-%, um dem Schokoladesirup Glanz zu verleihen. Besonders
bevorzugt sind insbesondere solche Gemische und Schokoladensirupe,
bei denen das Verhältnis des Fructosesirup- zum Glucosesirup-Anteil
1,5:1–4:1 beträgt, vorzugsweise 2:1–3:1.
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Ein
erfindungsgemäßes Gemisch, insbesondere ein Schokoladensirup,
enthält bevorzugt Lecithin als Emulgator, vorzugsweise
in einem Anteil von 1,5–2 kg/t bezogen auf das Gesamtgemisch.
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Insbesondere
zum Herstellen von Schokoladensirup und vergleichbaren Öl-Emulgator-Wasser-Gemischen
ist es zweckmäßig, neben einem Emulgator auch
ein Hydrokolloid vorzusehen, wobei das gesamte Gemisch die Struktur Ölphase-(Emulgator
+ Hydrokolloid)-Wasserphase besitzt.
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Ein
erfindungsgemäßes Gemisch, insbesondere ein Schokoladensirup,
besitzt ferner bevorzugt einen Refraktionsindex von 52° Brix–60° Brix
bei 20°C, vor zugsweise 55° Brix ± 3° Brix
bei 20°C, Bei vorgenannten Refraktionsindex von 55° Brix
+/– 3° Brix, der nährungsweise den Trockensubstanzgehalt
charakterisiert (der ermittelte Trockensubstanzgehalt liegt in der
Regel um +2 höher als der gemessene Refraktionsindex),
kann durch den einen Anteil von 2–5 Gew.-% Butterfett bezogen
auf das Gesamtgemisch bzw. den gesamten Schokoladensirup besonders
gut ein Gemisch, insbesondere ein Schokoladensirup, mit den Vorteilen
der Erfindung hergestellt werden.
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Insgesamt
ist daher ein Gemisch, speziell ein Schokoladensirup bevorzugt,
enthaltend (neben Wasser):
| Glucosesirup: | 100–200
kg/t |
| Fructosesirup: | 300–500
kg/t |
| Kakaopulver | 50–80
kg/t |
| Kakaomasse | 1–3
kg/t |
| Butterfett | 2–5
kg/t |
| Lecithin | 1,5–2
kg/t |
jeweils bezogen auf das Gesamtgemisch.
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Ein
erfindungsgemäßer Schokoladensirup oder ein anderes
erfindungsgemäßes Gemisch enthält optional
ferner eine, mehrere oder alle der nachfolgend genannten Substanzen
in den jeweiligen Anteilen:
| Karamelzucker | 10–15
kg/t, |
| Malzextrakt | 2–5
kg/t |
| Molkepulver,
Vollmilchpulver, Sahnepulver nach Bedarf |
| Kochsalz | 5–8
kg/t |
| Zitronensäure | 1,5–2
kg/t |
| Schokoladenaroma | 1–1,5
kg/t, |
jeweils bezogen auf das Gesamtgemisch.
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Mit
diesen weiteren Substanzen in den jeweils genannten Anteilen können
besonders sensorisch ausgewogene, schmackhafte erfindungsgemäße
Schokoladensirupe hergestellt werden.
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Dementsprechend
bevorzugt ist ein erfindungsgemäßer Schokoladensirup
mit folgender Rezeptur:
| Zutat | Menge
(in kg) |
| Glucosesirup | 100,00–200,00
kg |
| Fructosesirup
(high fructose corn syrup – HFCS) | 300,00–500,00
kg |
| Karamelzucker | 10,00–15,00
kg |
| Malzextrakt | 2,00–5,00
kg |
| Kakaopulver | 50,00–80,00
kg |
| Kakaomasse | 1,00–3,00
kg |
| Butterfett | 2,00–5,00
kg |
| Molkenpulver | nach
Bedarf |
| Vollmilchpulver | nach
Bedarf |
| Sahnepulver | nach
Bedarf |
| Kochsalz | 5,00–8,00
kg |
| Zitronensäurelösung
1:1 in Wasser | 3,00–4,00
kg |
| Schokoladenaroma | 1,00–1,50
kg |
| Lecithin | 1,50–2,00
kg |
| Wasser | Ad
1000,00 kg |
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Erfindungsgemäß wird
ein Schokoladensirup wie oben beschrieben hergestellt in einem Verfahren umfassend
die Schritte:
- i) Herstellen eines ersten Gemischs
durch Mischen von Kakaopulver und optional Zitronensäure
mit einem Glucosesirup-Fructosesirup-Wasser-Gemisch und anschließende
optionale Zugabe von Karamelzucker und/oder Malzextrakt,
- ii) Herstellen eines zweiten Gemischs durch Mischen von Butterfett,
Kakaomasse und Lecithin,
- iii) Mischen des ersten und zweiten Gemischs zum Herstellen
eines Öl-Emulgator-Wasser-Gemischs,
wobei die
in Schritt ii) zugegebene Menge an Butterfett ausreichend ist zum
(a) Stabilisieren der Viskosität des Schokoladensirups
und/oder zum (b) Verbessern der mikrobiologischen Stabilität
des Schokoladensirups.
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Dabei
ist es besonders bevorzugt, wenn die in den Schritten i) und ii)
eingesetzten Mengen an Glucosesirup, Fructosesirup, Kakaopulver,
Kakaomasse, Butterfett und Lecithin, bezogen auf das in Schritt
iii) hergestellte Gemisch, betragen:
| Glucosesirup: | 100–200
kg/t |
| Fructosesirup: | 300–500
kg/t |
| Kakaopulver | 50–80
kg/t |
| Kakaomasse | 1–3
kg/t |
| Butterfett | 2–5
kg/t |
| Lecithin | 1,5–2
kg/t. |
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand des Ausführungsbeispiels
näher beschrieben, ohne dass dieses den Schutzbereich der
Patentansprüche einschränken soll.
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Glucosesirup
(100–200 kg, Glucose-Trockensubstanz: 79–82%),
Fructosesirup (300–500 kg, Fructose-Trockensubstanz: 70–74%)
und Wasser (ad 1000 l) werden in einem Rührkessel mit Ankerrührwerk
und Ystral eintragen und anschließend bei laufendem Ystral
und laufendem Ankerrührwerk 15 min. lang gemischt und dabei
auf +70–+80°C erhitzt.
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Dem
erhitzten Gemisch werden anschließend Molkenpulver (nach
Bedarf), Vollmilchpulver (nach Bedarf), Sahnepulver (nach Bedarf)
und Kakaopulver (50–80 kg) sowie Zitronensäurelösung
1:1 in Wasser (3–5 l) zugesetzt. Zum vollständigen
Ausbilden von Hydrathüllen des Kakaopulvers wird das Gemisch
anschließend bei +80–90°C 10–15
min. lang durch Rühren unter laufendem Ystral gemischt.
Danach werden Karamelzucker (10–15 kg) und Malzextrakt
(2–5 kg) dem Gemisch zugegeben.
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In
einem weiteren Rührkessel werden Butterfett (2–5
kg), Kakaomasse (ist ein Kakaofett mit geringen Anteilen an Kakao)
(1–3 kg, und Lecithin (1,5–2 kg) auf +65°C
erhitzt und gemischt.
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Die
beiden Rührkessel-Inhalte werden unter Rühren
und laufendem Ankerrührwerk und Ystral vereinigt, wobei
die Mischung Butterfett/Kakaomasse/Lecithin zu der Mischung enthaltend
Fructose- und Glucosesirup zugegeben wird. Dabei wird eine Temperatur
bei +80°C–+85°C über 15 min.
gehalten, damit sich ein angestrebtes viskoelastische System der
Emulsion vom Typ Ölphase-(Emulgator + Hydrokollorid)-Wasserphase voll
ausbilden kann.
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Bei
Bedarf können off-flavours durch zwei- bis dreiminütiges
Anlegen eines Vakuums (1,33 Pa–0,133 Pa) entfernt werden.
Durch diese Behandlung kann insbesondere der Gehalt an niedrigen
Fettsäuren (insbesondere C4-C8-Fettsäuren) des Kakaopulvers leicht
verringert werden.
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Abschließend
werden der Mischung bei Bedarf die gewünschten Aromen zugefügt
sowie gewünschte Einstellungen des pH-Wertes vorgenommen.
Der Schokoladensirup ist dann fertig hergestellt und kann abgefüllt
werden, beispielsweise in Container oder Kleinpackungen von 1–5
kg Fassungsvermögen.
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Der
Schokoladensirup wies seit seiner Herstellung während einer
sechsmonatigen Lagerung eine Viskosität (gemessen mit einem
Rotationsviskosimeter DV1, Spindel 2) von maximal 1000 Cps bei 60
U/min auf, am Tag der Herstellung wurde eine Viskosität
von etwa 800 Cps unter den oben angegebenen Messbedingungen gemessen.
Der aW-Wert betrug während der sechsmonatigen Lagerung
0,9–0,92, der Refraktionsindex 55° Brix ± 3° Brix
bei 20°C.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- - LFGB, Z. ZuIV.
vom 29. Januar 1998 [0002]
- - Aromen VO/EU88/388/EWG bzw. Aromen VO der Bundesrepublik Deutschland
vom 2. Mai 2006 [0002]
- - Zuckerartenverordnung vom 23. Oktober 2003 [0002]
- - Kakao-Schokoladenverordnung vom 15. September 2003 [0002]
- - Souci Fachmann Kraut, 6. Auflage, 2000, Seite 163 [0011]
- - Lehrbuch Lebensmittelchemie, H. D. Belitz, W. Grosch und P.
Schieberle, 5. Auflage, 2001 [0011]