DE102015111743B4

DE102015111743B4 - Verfahren zur Herstellung von färbenden Zubereitungen unter Verwendung von En-zymen, die färbenden Zubereitungen selbst und Lebensmittel, die diese enthalten

Info

Publication number: DE102015111743B4
Application number: DE102015111743.6A
Authority: DE
Inventors: Christian Novak; Andreas Klingenberg
Original assignee: Sensient Colors Europe GmbH
Current assignee: Sensient Colors Europe GmbH
Priority date: 2015-07-20
Filing date: 2015-07-20
Publication date: 2019-05-23
Anticipated expiration: 2035-07-21
Also published as: DE102015111743A1; DE102015111743A8

Abstract

Verfahren zur Herstellung von zum menschlichen Verzehr geeigneten färbenden Zubereitungen umfassend die folgenden Schritte:
- Bereitstellen von getrockneten Pflanzen oder Pflanzenteilen,
- Mazerieren der bereitgestellten Pflanzen oder Pflanzenteile in Gegenwart von Wasser, einer Pektinase und einer Cellulase,
- Zusatz eines Pflanzenöls zu der mazerierten Mischung und
- Mischen des Pflanzenöls mit der mazerierten Mischung, wobei zusätzlich eine Mikronisierung durchgeführt wird, wobei die Mikronisierung nach dem Mazerieren und vor der Zugabe des Pflanzenöls durchgeführt wird.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von zum menschlichen Verzehr geeigneten färbenden Zubereitungen. Ferner betrifft die Erfindung färbende Zubereitungen hergestellt nach dem vorgenannten Verfahren sowie Lebensmittel umfassend die vorgenannten färbenden Zubereitungen.
Insbesondere werden für die Herstellung der färbenden Zubereitung getrocknete Pflanzen oder Pflanzenteile in Form von getrocknetem Gewürzpulver verwendet, wie beispielsweise Pulver von Kurkuma. Den färbenden Zubereitungen werden bevorzugt Trägerstoffe wie Saccharide (Zucker) oder Glycerin zugegeben. Besonders bevorzugt sind färbende Zubereitungen die Kurkuma, Saccharose (z. B. Haushaltszucker) und Pflanzenöl umfassen. Die färbenden Zubereitungen werden zur Färbung von Lebensmitteln verwendet. Bevorzugt sind die Lebensmittel Süßwaren.
Stand der Technik
Zum menschlichen Verzehr geeignete färbende Zubereitungen sind in großer Auswahl und in verschiedensten Farben verfügbar. Der Hauptanwendungsbereich sind Lebensmittel und pharmazeutische Produkte, aber auch in Spielzeugen oder anderen für Kinder oder für den Umgang mit Kindern bestimmte Waren, in Futtermitteln für Haustiere und dergleichen sind zum menschlichen Verzehr geeignete Farbstoffe und färbende Zubereitungen zu finden.
Die Anforderungen an solche färbenden Zubereitungen ändern sich jedoch mit der Wahrnehmung der Verbraucher bezüglich bestimmter Herstellungsarten von zum Verzehr geeigneten Farbstoffen. Insbesondere werden alle Arten von auf dem Weg der chemischem Synthese gewonnenen Lebensmittelbestandteilen von den Verbrauchern zunehmend kritisch betrachtet, da diese als potentiell mit Gesundheitsrisiken behaftet angesehen werden. Die Vorbehalte der Verbraucher richten sich dabei gegen alle Arten von Lebensmittelbestandteilen, insbesondere aber auch gegen Farbstoffe, da sie die Farben der Lebensmittel ändern und daher von vielen Verbrauchern per se nicht als natürlicher Bestandteil der Lebensmittel angesehen werden.
Aus diesem Grunde werden als Farbstoffe in Lebensmitteln bevorzugt Farbstoffe pflanzlichen Ursprungs eingesetzt. Jedoch werden diese häufig durch Extraktion mit organischen Lösungsmitteln oder unter Zusatz von chemischen Reagenzien gewonnen. Auch dies wird von Verbrauchern zunehmend kritisch beurteilt. Ohne Zusatz von Lösungsmitteln oder Reagenzien sind viele Farbstoffe jedoch nicht in genügender Ausbeute oder Qualität herstellbar.
Curcumin ist der Farbstoff der Gelbwurzel (auch Kurkuma, Curcuma longa). Er wird aus dieser gewonnen und in verschiedenen Anwendungen und in verschiedenen Zubereitungen als oranger oder gelber Farbstoff eingesetzt, insbesondere in Lebensmitteln. Genannt sei hier zum Beispiel Curry. Dem Curcumin werden auch verschiedene pharmazeutische Wirkungen zugeschrieben.
Die DE 10 2009 058 325 A1 betrifft die Verwendung eines Extrakts aus einer Pflanze der Gattung Brassica zur Erhöhung der anti-oxidativen Aktivität eines Epithelgewebes, insbesondere der menschlichen Haut, oder zur Vorbeugung und/oder Behandlung einer Augenerkrankung. Die US 5 830 738 A betrifft ein Verfahren zum Extrahieren von Carotinoiden aus pigmentiertem Pflanzenmaterial.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein einfaches und effizientes Verfahren bereitzustellen, das es erlaubt, aus Pflanzenmaterial zum menschlichen Verzehr geeignete färbende Zubereitungen herzustellen. Dabei sollen die vorstehend genannten Probleme behoben oder zumindest gemildert werden. Insbesondere soll ein Verfahren gefunden werden, dass es erlaubt die Pflanzen zu einem beliebigen Zeitpunkt zu verarbeiten und dass erlaubt handelsübliche getrocknete Pflanzenmaterialien zu verwenden. Ferner soll die Farbstoffausbeute (Farbausbeute) möglichst hoch sein. Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung die entsprechenden färbenden Zubereitungen bereitzustellen. Ferner ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, färbende Zubereitungen mit vorteilhaften Eigenschaften bereitzustellen, die auf einfache Weise hergestellt werden können. Insbesondere sollen Leuchtkraft, Farbintensität und Farbergiebigkeit der erhaltenen färbenden Zubereitungen möglichst hoch sein. Insbesondere sollen die färbenden Zubereitungen dabei keine nicht natürlichen Bestandteile und insbesondere keine Inhaltstoffe und Reagenzien enthalten die nicht aus natürlichen Quellen stammen. Besonders bevorzugt sollen die färbenden Zubereitungen ausschließlich aus Pflanzen gewonnene Inhaltstoffe enthalten. Ferner sollen die färbenden Zubereitungen während der Herstellung bevorzugt ausschließlich mit natürlichen Bestandteilen in Berührung kommen und insbesondere nicht mit Inhaltstoffen, Reagenzien oder Lösungsmitteln, die nicht aus natürlichen Quellen stammen, in Berührung kommen. Besonders bevorzugt sollen die färbenden Zubereitungen ausschließlich mit aus Pflanzen gewonnenen Stoffen in Berührung kommen, um eine Kontamination mit nicht aus pflanzlichen Quellen stammenden Substanzen zu vermeiden.
Beschreibung der Erfindung
Verfahren zur Herstellung von zum menschlichen Verzehr geeigneten färbenden Zubereitungen umfassend die folgenden Schritte:

- Bereitstellen von getrockneten Pflanzen oder Pflanzenteilen,
- Mazerieren der bereitgestellten Pflanzen oder Pflanzenteile in Gegenwart von Wasser, einer Pektinase und einer Cellulase,
- Zusatz eines Pflanzenöls zu der mazerierten Mischung und
- Mischen des Pflanzenöls mit der mazerierten Mischung,

Dieses Verfahren weist eine Reihe von Vorteilen gegenüber der üblichen Extraktion von Pflanzen durch Lösungsmittel auf. Zum einen werden getrocknete Pflanzen oder Pflanzenteile verwendet. Diese sind im Gegensatz zu frischen Pflanzen über lange Zeiträume lagerfähig und es bedarf keiner gekühlten Lagerung und keines aufwändigen Zeitmanagements, um die Verwesung der frischen Pflanzen und die Zersetzung der Inhaltsstoffe zu vermeiden. Getrocknete Pflanzen oder Pflanzenteile sind dabei alle Pflanzen oder Pflanzenteile, bei denen durch Trocknung die Lagerfähigkeit erhöht wurde. Insbesondere sind getrocknete Pflanzen oder Pflanzenteile jedoch alle Pflanzen oder Pflanzenteile, die dem Fachmann als getrocknete Pflanzen oder Pflanzenteile bekannt und/oder die als solche im Handel erhältlich sind. Getrocknete Pflanzen oder Pflanzenteile weisen dabei in der Regel einen Feuchtigkeitsgehalt von 10 % oder weniger auf, bevorzugt von 8 % oder weniger, besonders bevorzugt von 5 % oder weniger und am meisten bevorzugt von 3 % oder weniger. Der Feuchtigkeitsgehalt wird dabei bevorzugt gravimetrisch bestimmt. Ferner führt das Mazerieren dazu, dass die dadurch erhaltene Mischung eine geringe Viskosität aufweist und daher leichter verarbeitbar ist, als die üblicherweise verwendeten Maischen. Ferner sind Farbintensität und die Farbergiebigkeit (d. h. insgesamt die Leuchtkraft) des Endprodukts verbessert gegenüber nach den herkömmlichen Verfahren zubereiteten färbenden Zubereitungen. Außerdem ist die Farbausbeute insgesamt erhöht und das Verfahren vereinfacht, da das gesamte eingesetzte getrocknete Pflanzenmaterial, also die getrocknete Pflanze oder die getrockneten Pflanzenteile, im Endprodukt verbleibt und keine Teile des Pflanzenmaterials abgetrennt werden oder werden müssen. Im Übrigen ist das Verfahrensprodukt direkt als zum menschlichen Verzehr geeignete färbende Zubereitung verwendbar, das heißt, es kann ohne weitere Verarbeitung mit einem Lebensmittel zusammengegeben werden oder anderweitig zu Lebensmitteln verarbeitet werden.
Das Pflanzenöl wirkt als Trägerstoff für die öllöslichen Bestandteile der Pflanzen, insbesondere für die öllöslichen Farbstoffe. Das Pflanzenöl bewirkt in der Regel den Transfer der öllöslichen Farbstoffe in die Ölphase. Es erhöht die Farbintensität und die Farbergiebigkeit (d. h. insgesamt die Leuchtkraft) und die Homogenität des Endprodukts.
Zum Mazerieren werden bevorzugt für Lebensmittelanwendungen zugelassene Pektinasen und Cellulasen verwendet. Bei der Anwendung sollte in der Regel den Einsatzempfehlungen der Hersteller, insbesondere im Hinblick auf die gefolgt werden. Die Menge der zum Mazerieren verwendeten Enzyme wird bevorzugt so eingestellt, dass eine möglichst vollständige Zersetzung aller Feststoffe eintritt. Für jede Art von getrocknetem Pflanzenmaterial kann die optimale Menge der verwendeten Enzyme durch einfache Versuchsreihen ermittelt werden, in denen die Mengen der Enzyme variiert werden. In der Regel werden 0,1 bis 200 u Cellulase und 0,1 bis 200 u Pektinase pro Gramm getrocknetes Pflanzenmaterial eingesetzt. Bevorzugt werden 0,1 bis 100 u und besonders bevorzugt 0,5 bis 50 u pro Gramm getrocknetes Pflanzenmaterial eingesetzt. Bevorzugt beträgt das Verhältnis der Aktivität der Cellulasen zu der Aktivität der Pektinasen dabei 1 u : 20 u bis 20 u : 1 u, bevorzugt 1 u : 5 u bis 10 u : 1 u, ganz besonders bevorzugt 1 u : 2 u bis 5 u : 1 u und am meisten bevorzugt 1 u : 1 u bis 1 u : 3 u.
Das Mazerieren wird bei den dafür üblichen Temperaturen durchgeführt, bevorzugt zwischen 20 und 80 Grad Celsius, besonders bevorzugt zwischen 35 und 70 Grad Celsius und am meisten bevorzugt zwischen 50 und 60 Grad Celsius.
Das Mischen kann mit jeder bekannten Methode zum Mischen erfolgen, beispielsweise durch Rühren. Bevorzugt wird zum Mischen homogenisiert. Natürlich kann auch erst gemischt und dann homogenisiert werden. Das Homogenisieren kann mittels jeder bekannten Methode zum Homogenisieren erfolgen. Bevorzugt wird ein Hochleistungsdispergiergerät oder auch ein Hochdruck-Dispergiergerät eingesetzt. Wird beim Homogenisieren eine große Menge Energie eingetragen, so kann sie die Zubereitung erwärmen. Gegebenenfalls muss gekühlt werden. Im hier beschriebenen Beispiel erwärmt sich die Zubereitung auf etwa 100 Grad Celsius, was gleichzeitig zur Inaktivierung der Enzyme führt. Eine Kühlung ist jedoch hier nicht notwendig. Ob gekühlt werden muss kann sich aus der Empfindlichkeit der Farbstoffe oder anderer Inhaltsstoffe der Zusammensetzung ergeben. Das Homogenisieren wird bevorzugt bei einer Temperatur von 0 bis 100 Grad Celsius durchgeführt, besonders bevorzugt bei 10 bis 50 Grad Celsius und am meisten bevorzugt bei 10 bis 30 Grad Celsius.
Soweit notwendig kann das getrocknete Pflanzenmaterial vor dem Mazerieren durch geeignete Verfahren zerkleinert werden. Dabei handelt es sich um ein bevorzugtes Verfahren. Zerkleinerte Pflanzen, insbesondere Pflanzenpulver, sind wegen ihrer großen Oberfläche zum Mazerieren oft besser geeignet, da das Zerkleinern die Zersetzung durch das Mazerieren fördert. Auch dies führt dazu, dass die erfindungsgemäßen Zwischenprodukte keine oder nur geringe Mengen an Feststoffen oder Faserstoffen enthalten und dass deren Viskosität gering ist. Das Zerkleinern kann durch jedes bekannte Zerkleinerungsverfahren erfolgen, insbesondere durch Mahlen. Bevorzugt werden im erfindungsgemäßen Verfahren getrocknete Pulver von Pflanzen oder Pflanzenteilen eingesetzt.
Das Pflanzenmaterial wird zusätzlich durch Mikronisierung zerkleinert und aufgeschlossen. Die Zubereitung wird nach dem Mazerieren und vor der Zugabe des Pflanzenöls mikronisiert. Das Mikronisieren kann durch übliche Verfahrens erfolgen. Das Mahlen in einer Kugelmühle ist bevorzugt. Bei der Mikronisierung werden die Partikel noch weiter zerkleinert, so dass der Farbstoff besser ins Öl übergeht. Soweit Feststoffpartikel in der färbenden Zubereitung verbleiben, lagern sich diese in der Regel an den Grenzschichten zwischen der wässrigen Phase und der Ölphase an. Durch die Mikronisierung werden Farbeigenschaften des Produkts verbessert.
Bevorzugt ist ein Verfahren, bei dem die getrockneten Pflanzen oder Pflanzenteile getrocknete Gemüse oder getrocknete Teile von Gemüsen umfassen. Besonders bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren worin die getrockneten Pflanzen oder Pflanzenteile getrocknete Gemüsepulver umfassen. Ganz besonders bevorzugt bestehen sie aus getrockneten Gemüsepulvern oder deren Mischungen. Unter dem Begriff „getrocknete Gemüsepulver“ werden im Sinne dieser Anmeldung sowohl Pulver aus ganzen getrockneten Gemüsepflanzen als auch aus getrockneten Teilen von Gemüsepflanzen verstanden, also zum Beispiel aus den Knollen oder den Früchte von Gemüsepflanzen. Getrocknete Gemüsepulver werden durch die hinzugefügten Enzyme so weit zersetzt, dass die darin enthaltenen Farbstoffe praktisch vollständig freigesetzt werden und die nicht farbigen Pflanzenteile die Viskosität der entstehenden Zusammensetzung nicht stark erhöhen. Ferner verbleiben auch bei der Verwendung von getrockneten Gemüsepulvern kaum Partikel oder Feststoffe im Produkt, wie zum Beispiel Fasern oder Holzstrukturen der Gemüse, wie zum Beispiel der Kurkumawurzel. Das nach dem Mazerieren vorliegende Zwischenprodukt ist daher eine Lösung oder eine Emulsion, die in der Regel nur geringe Reste von kleinteiligen Feststoffpartikeln enthält.
Die erfindungsgemäßen färbenden Zubereitungen enthalten bevorzugt keine Feststoffpartikel. Enthalten sie jedoch Feststoffpartikel, so sind diese bei Messung mittels eines Grindometer insbesondere kleiner als 50 µm, bevorzugt kleiner als 40 µm, besonders bevorzugt kleiner als 30 µm und ganz besonders bevorzugt kleiner als 10 µm.
Bevorzugt ist ebenfalls, dass die getrockneten Pflanzen oder Pflanzenteile getrocknete Gewürzpflanzen oder getrocknete Teile von Gewürzpflanzen umfassen. Besonders bevorzugt umfassen die getrockneten Pflanzen oder Pflanzenteile getrocknete Gewürzpulver. Besonders bevorzugt bestehen sie aus getrockneten Gewürzpulver oder deren Mischungen. Unter dem Begriff „getrocknete Gewürzpulver“ werden im Sinne dieser Anmeldung sowohl Pulver verstanden, die aus ganzen getrocknete Gewürzpflanzen hergestellt werden als auch Pulver, die aus getrockneten Teilen von Gewürzpflanzen hergestellt werden, also zum Beispiel die Knollen der Kurkumapflanze, die Früchte der Paprikapflanze oder die Samen von Gewürzpflanzen und dergleichen. Gewürze werden häufig in Pulverform angeboten. Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur Verfügung, durch das in einfacher Weise aus handelsüblichen getrockneten Gewürzpulvern zum menschlichen Verzehr geeignete färbende Zubereitungen mit hoher Farbintensität und hoher Farbergiebigkeit hergestellt werden. Dabei verbleibt der gesamte im getrockneten Gewürzpulver vorhandene Farbstoff im Produkt. Die Farbausbeute beträgt daher 100 % oder nahezu 100 %.
Besonders bevorzugt ist ebenfalls, dass die getrockneten Pflanzen oder Pflanzenteile getrocknete Pflanzen oder Pflanzenteile von Pflanzen umfassen, die ausgesucht sind aus der Gruppe bestehend aus Kurkuma, Spinat, Paprika, Brennnessel, Rotkohl, Rote Beete, Süßkartoffeln, Radieschen oder Karotte oder deren Mischungen. Die aus diesen Pflanzen oder Pflanzenteilen gewonnen färbenden Zubereitungen weisen eine besonders hohe Farbintensität und Farbergiebigkeit auf. Die nach dem Mazerieren erhaltenen Zwischenprodukte weisen eine geringe Viskosität auf und enthalten keine Feststoffe oder nur geringe Mengen an Feststoffen.
Besonders bevorzugt ist ferner, dass die getrockneten Pflanzen oder Pflanzenteile getrocknetes Kurkuma umfassen. Am meisten bevorzugt ist, dass die getrockneten Pflanzen oder Pflanzenteile aus getrocknetem Kurkuma bestehen. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren aus getrocknetem Kurkuma hergestellte färbende Zubereitungen sind besonders einfach herstellbar, weisen eine hohe Farbintensität und Farbergiebigkeit und eine brillante gelbe Farbe auf.
Bevorzugt ist ferner, dass ein Trägerstoff zugegeben wird. Auch Mischungen von Trägerstoffen können unter diesen Begriff fallen. Bevorzugt wird der Trägerstoff nach dem Mazerieren und vor dem Mischen zugegeben. Wenn gemischt und homogenisiert wird, kann der Trägerstoff auch dazwischen zugegeben werden. Er kann auch während des Mischens oder während des Homogenisierens zugegeben werden. Ein Trägerstoff kann dabei jeder beliebige Stoff sein, der in Lebensmittel die übliche Funktion von Trägerstoffen erfüllen kann. Insbesondere fallen solche Stoffe darunter, die helfen, die in den getrockneten Pflanzen oder Pflanzenteilen enthaltenen Farbstoffe in den erfindungsgemäßen färbenden Zubereitungen effektiv zu verteilen. Bevorzugt handelt es sich dabei um ein in der EU zugelassenen Trägerstoff. Besonders bevorzug sind Trägerstoffe die aus natürlichen Quellen stammen und ohne Zusatz von nicht aus natürlichen Quellen insbesondere nicht aus pflanzlichen Quellen stammenden Bestandteilen, Reagenzien oder Lösungsmitteln hergestellt wurden.
Der Trägerstoff ist bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Stärke, Gummi arabicum (E 414) Oxidierte Stärke (E 1404), Monostärkephosphat (E 1410), Distärkephosphat (E 1412), phosphatiertes Distärkephosphat (E1413), acetyliertes Distärkephosphat (E 1414), acetylierte Stärke (E 1420), acetyliertes Distärkeadipat (E 1422), Stärkenatriumoctenylsuccinat (E 1450), Maltit (E 965), Triethylcitrat (E 1505), Glycerindiacetat (E 1517), Glycerintriacetat (E 1518), Benzylalkohol (E 1519) und Propylenglykol (E 1520). Ebenfalls ist der Trägerstoff bevorzug ein Polyol. Beispiele hierfür sind Saccharide (Zucker), insbesondere Saccharose (z. B. Haushaltszucker), Glycerin und Glycerin-Wasser-Gemische. Ganz besonders bevorzugt sind Glycerin und Glycerin-Wasser-Gemische und am meisten bevorzugt ist Glycerin. Auch Öle und insbesondere Pflanzenöle sind als Trägerstoffe verwendbar. Die Trägerstoffe helfen, die Farbstoffe im Produkt gleichmäßig zu verteilen. Sie stabilisieren die Farbstoffe und die erfindungsgemäßen färbenden Zubereitungen insgesamt und/oder fördern die Verarbeitbarkeit mit Lebensmitteln und/oder die Verarbeitbarkeit zu Lebensmitteln. Im Übrigen können die Trägerstoffe den Transfer der öllöslichen Farbstoffe in die Ölphase unterstützen und so die Farbintensität und die Farbergiebigkeit (d. h. insgesamt die Leuchtkraft) des Endprodukts verbessern. Die Anwesenheit von Glycerin ist insbesondere bei dem Mikronisierungs-Verfahren besonders vorteilhaft, da eine starke Verbesserung der Fließfähigkeit eintritt. Bei der Verwendung von Kugeln oder Perlen zum Mikronisieren ist es bei Verwendung von Glycerin einfacher, diese wieder abzutrennen.
Bevorzugt werden im erfindungsgemäßen Verfahren Kurkuma als Pflanzenteile, Glycerin als Trägerstoff und Pflanzenöl eingesetzt.
Bevorzugt werden nach dem Mazerieren die Enzyme inaktiviert. Dies unterdrückt weitere undefinierte Veränderungen durch enzymatische Katalyse in den erfindungsgemäßen färbenden Zubereitungen und stabilisiert diese daher. Besonders bevorzugt werden die Enzyme nach dem Mazerieren durch Erwärmen inaktiviert. Dies ist durch einfache, dem Fachmann bekannte Verfahren möglich.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Lebensmitteln, dadurch gekennzeichnet, dass eine erfindungsgemäße färbende Zubereitung und ein Lebensmittel zusammengegeben werden.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind färbende Zubereitungen hergestellt nach dem vorbeschriebenen, erfindungsgemäßen Verfahren. Bevorzugt sind dabei solche erfindungsgemäßen färbenden Zubereitungen, die Kurkuma, Saccharose und Pflanzenöl umfassen. Am meisten bevorzugt sind erfindungsgemäße färbenden Zubereitungen, die Kurkuma, Glycerin und Pflanzenöl umfassen.
Ferner sind Lebensmittel umfassend eine erfindungsgemäße färbende Zubereitung ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Bevorzugte Lebensmittel sind dabei Süßwaren.
Figurenliste

zeigt: lichtmikroskopische Abbildung einer Zubereitung nicht gemäß der vorliegenden Erfindung (siehe Vergleichsbeispiel 1) in tausendfacher Vergrößerung. zeigt: lichtmikroskopische Abbildung einer Zubereitung gemäß der vorliegenden Erfindung (siehe Beispiel 1, einschließlich Mikronisierung) in tausendfacher Vergrößerung.
zeigt: lichtmikroskopische Abbildung einer Zubereitung, die nach einem vorbekannten Verfahren hergestellt wurde (siehe Vergleichsbeispiel 2) in tausendfacher Vergrößerung.
zeigt: ein Lebensmittel (Joghurt), das mit einer nicht erfindungsgemäßen färbenden Zusammensetzung gefärbt wurde (siehe Vergleichsbeispiel zur Anwendung 1).
zeigt: ein Lebensmittel (Joghurt), das mit einer nicht erfindungsgemäßen färbenden Zusammensetzung gefärbt wurde (siehe Vergleichsbeispiel zur Anwendung 2).
zeigt: ein Lebensmittel (Gelatinemasse), das mit einer nicht erfindungsgemäßen färbenden Zusammensetzung gefärbt wurde (siehe Vergleichsbeispiel zur Anwendung 5).
zeigt: ein Lebensmittel (Gelatinemasse), das mit einer erfindungsgemäßen färbenden Zusammensetzung gefärbt wurde (siehe Anwendungsbeispiel 2).
zeigt: ein Lebensmittel (Gelatinemasse), das mit einer nicht erfindungsgemäßen färbenden Zusammensetzung gefärbt wurde (siehe Vergleichsbeispiel zur Anwendung 6).

Beispiele:
Im Folgenden sind Angaben in Prozent Angaben in Gewichtsprozent, soweit nicht anders vermerkt oder aus dem Zusammenhang nichts anderes ersichtlich ist. Alle Partikelgrößen sind, soweit nicht anders bestimmt, durch Messung mittels Grindometer bestimmt.
Bestimmung des Curcumingehalts durch spektralphotometrische Messung in Anlehnung an Verordnung (EU) Nr. 231/2012
Geräte und Materialien
UV-VIS Spektrophotometer UV-1800, Shimadzu Europa GmbH, Duisburg, Deutschland; Quarzglasküvette Suprasil 100-QS, Schichtdicke 10mm, Hellma, Müllheim, Deutschland; 100 ml Messkolben; 10 ml Einweg Kunststoffspritze mit Luer-Lock-Tip, Terumo Deutschland GmbH Eschborn, Deutschland; Nalgene Spritzenfilter 0.2 µm mit Nylonmembran, Thermo Fischer Scientific GmbH, Dreieich, Deutschland.
Durchführung
150 mg Probe werden in einen 100 ml Messkolben eingewogen und mit 10 ml demineralisiertem Wasser gemischt. Im Anschluss wird mit Ethanol auf 100 ml aufgefüllt und gut geschüttelt. 10 ml der Dispersion werden mittels Spritze durch einen 0,2 µm Nylonfilter filtriert. Das klare Filtrat wird in eine Küvette überführt. Die Messung erfolgt in Anlehnung an VO (EU) 231/2012 mit den hier angegebenen Abweichungen und Ergänzungen. Die Messung erfolgt mit einem UV-VIS Spektrophotometer UV-1800 mit einem Absorptionsmaximum bei einer Wellenlänge von 426 nm gegen Ethanol als Vergleichslösung. Für eine unverfälschte Curcumingehaltsbestimmung muss das Absorptionsmaximum (A_max) im linearen Bereich zwischen 0,2 und 1,0 liegen.
Berechnung des Extinktionskoeffizienten bei 426 nm: $E_{1 c m}^{1 %} = \frac{A_{max}}{Einwaage [g]}$
Berechnung des Curcumingehalts [%]: $c = \frac{E_{1 cm}^{1 %} \times 100}{1607}$
Dabei ist c der Massenanteil des Curcumins an der Gesamtzusammensetzung in Gewichtsprozent.
Messung der Partikelgröße mittels Grindometer
Die Partikelgröße wird durch ein Grindometer der Firma TQC GmbH, Hilden, Deutschland vom Typ FM25/2 DIN-ISO gemessen. Das Material wird an der tiefsten Stelle der Rinnen platziert und anschließend mit Hilfe des Abziehrakels entlang der Rinnen in Richtung abnehmender Rinnentiefe gezogen. Der Anzeigewert an dem Ort, wo sich erstmals eine große Anzahl an Partikeln zeigt, wird als Partikelgröße definiert.
Vergleichsbeispiel 1: Herstellung einer nicht erfindungsgemäßen färbenden Zubereitung
190 g Wasser und 3 g Zitronensaftkonzentrat („Lemon Clear Fruit Concentrate BX56“ der Firma „Iprona AG-S.p.A., Lana, Italien) werden gemischt um angesäuertes Wasser zu erhalten. 50 g fein gemahlenes Kurkumagewürzpulver (Curcumingehalt 3 %, E1% 48) werden mit dem angesäuerten Wasser aufgeschlämmt. Die Mischung wird mit 1500 u einer für Lebensmittelanwendungen zugelassenen Cellulase und 2200 u einer für Lebensmittelanwendungen zugelassenen Pektinase versetzt und die Mischung wird zwei Stunden bei 55 °C gerührt. Anschließend werden unter Rühren weitere 7 g Zitronensaftkonzentrat, 270 g Weißzucker und 55 g raffiniertes Sonnenblumenöl zugesetzt. Die so erhaltene Mischung hat eine Extinktion E1% von 4,2 (bestimmt in Wasser/Ethanol nach Filtration). Die Viskosität beträgt 2000 mPas.
Zur Herstellung der färbenden Zubereitung werden 300 g der nach der vorstehenden Vorschrift erhaltenen Mischung für 10 Minuten bei 10.000 Umdrehungen pro Minute mittels eines Ultra-Turrax-Dispergierapparates (IKA^®-Werke GmbH & Co. KG, Staufen, Deutschland) homogenisiert. Dabei steigt die Temperatur ohne zusätzliches Erwärmen nach etwa 7 Minuten auf etwa 100 °C an. Die so hergestellte färbende Zubereitung weist eine Extinktion E1% von 4,1 auf (bestimmt in Wasser/Ethanol nach Filtration, siehe oben). Sie enthält 0,26 % Curcumin und 65 % Trockenmasse. Die Partikelgröße beträgt 20 bis 30 µm).
Beispiel 1: Herstellung einer erfindungsgemäßen färbenden Zubereitung (mit zusätzlicher Mikronisierung)
280 g Wasser und 5 g Zitronensaftkonzentrat (wie in Vergleichsbeispiel 1) werden gemischt um angesäuertes Wasser zu erhalten. 45 g fein gemahlenes Kurkumagewürzpulver (Curcumingehalt 3 %, E1% 48) werden mit dem angesäuerten Wasser aufgeschlämmt. Die Mischung wird mit 1350 u einer für Lebensmittelanwendungen zugelassenen Cellulase und 2000 u einer für Lebensmittelanwendungen zugelassenen Pektinase versetzt und die Mischung wird zwei Stunden bei 55 °C gerührt. Anschließend werden unter Rühren weitere 15 g Zitronensaftkonzentrat und 1000 g Zirkoniumdioxidperlen („Zirconox Micro Milling Beads“, Durchmesser 1-1.2 mm, erhältlich von Jyoti Ceramic Inds. Pvt. Ltd., Nashik, Indien) zugesetzt. Der Ansatz wird anschließend für 6 Stunden durch Rühren bei einer Rührerdrehzahl von 1.200 Umdrehungen pro Minute vermahlen. Die Partikelgröße (bestimmt mittels Grindometer) wird dabei von ca. 20 µm auf unter 2,5 µm reduziert. Insoweit während der vorangehenden Verfahrensschritte ein Wasserverlust durch Verdampfen eingetreten ist, wird dieser durch Zugabe von Wasser ausgeglichen. Anschließend werden 130 g Glycerin zugegeben und nach kurzem Rühren werden die Perlen abgetrennt. Zum Schluss werden unter Rühren 25 g Kokosöl aus mittelkettigen Triglyceriden („CremerCOOR¹ MCT 60/40 coconut based“ der Firma Prignitzer Chemie GmbH & Co. KG, Wittenberge, Deutschland) zugesetzt.
Zur Herstellung der färbenden Zubereitung wird die Mischung für 10 Minuten bei 10.000 Umdrehungen pro Minute mittels eines Ultra-Turrax-Dispergierapparates (I-KA^®-Werke GmbH & Co. KG, Staufen, Deutschland) homogenisiert. Dabei steigt die Temperatur ohne zusätzliches Erwärmen nach etwa 7 Minuten auf etwa 100 °C an.
Die so hergestellte färbende Zubereitung weist eine Extinktion E1% von 4,3 auf (bestimmt in Wasser/Ethanol nach Filtration, siehe oben). Sie enthält 0,27 % Curcumin und 40 % Trockenmasse. Die Partikelgröße ist 2,5 µm.
Vergleichsbeispiel zur Anwendung 1 (nicht erfindungsgemäß)
Joghurt wird mit der färbenden Zubereitung gemäß Vergleichsbeispiel 1 versetzt, so dass der Anteil der färbenden Zubereitung in der Mischung 2 % beträgt. Die Mischung wird bis zur Homogenität gerührt. Die CIELAB-Werte der erhaltenen Mischung in den Lab- und LCh-Farbräumen werden mit einem Spectrophotometer CM-600d (Konica Minolta Business Solutions Deutschland GmbH, Langenhagen, Deutschland) unter den folgenden Bedingungen gemessen: Beobachter: 2 Grad, Erste Lichtart: D50. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt. zeigt einen Auftrag der erhaltenen Mischung auf einer weißen Oberfläche.
Vergleichsbeispiel 2 (zur Herstellung einer nicht erfindungsgemäßen färbenden Zubereitung)
110 g Kurkumapulver und 10 g Zitronensaftkonzentrat (wie in Vergleichsbeispiel 1) werden unter moderatem Rühren in 880 g einer 60%igen und auf 50 Grad Celsius temperierten Lösung von Saccharose in Wasser eingerührt. Der Ansatz wird anschließend mittels Ultra-Turrax-Dispergierapparates (IKA^®-Werke GmbH & Co. KG, Staufen, Deutschland) für 5 Minuten bei 10.000 Umdrehungen pro Minute dispergiert. Die entstehende färbende Zusammensetzung enthält 0,33 % Curcumin, hat eine Extinktion E1% von 5,3 und 65 % Trockenmasse.
Vergleichsbeispiel zur Anwendung 2 (nicht erfindungsgemäß)
Das vorstehende Vergleichsbeispiel zur Anwendung 1 wird mit dem Produkt des vorstehenden Vergleichsbeispiels 2 wiederholt, wobei dem Joghurt so viel färbende Zusammensetzung zugesetzt wird, dass das Produkt 1,45 % der färbenden Zusammensetzung enthält. Damit enthält die erhaltene Mischung die gleiche Menge Curcumin wie das Produkt des vorstehenden Vergleichsbeispiels zur Anwendung 1. Die CIELAB-Werte der erhaltenen Mischung werden wie unter dem Vergleichsbeispiel zur Anwendung 1 angegeben gemessen und sind in Tabelle 1 (siehe unten) dargestellt. zeigt einen Auftrag der erhaltenen Mischung auf einer weißen Oberfläche.
Vergleichsbeispiel zur Anwendung 3 (nicht erfindungsgemäß)
2,54 g der färbenden Zubereitung gemäß Vergleichsbeispiel 1 werden in 10 ml demineralisiertem Wasser dispergiert. Dann wird die Mischung mit 60g Puderzucker verrührt. Die L*a*b*C*h*-Werten der so erhaltenen Mischung werden wie in dem Vergleichsbeispiel zur Anwendung 1 angegeben gemessen (siehe Tabelle 2 unten).
Anwendungsbeispiel 1 (erfindungsgemäß)
2,45 g der färbenden Zubereitung gemäß Beispiel 1 werden in 10 ml demineralisiertem Wasser dispergiert. Dann wird die Mischung mit 60g Puderzucker verrührt. Die L*a*b*C*h*-Werten der so erhaltenen Mischung werden wie im Vergleichsbeispiel zur Anwendung 1 angegeben gemessen (siehe Tabelle 2 unten).
Vergleichsbeispiel zur Anwendung 4 (nicht erfindungsgemäß)
2 g der Zubereitung gemäß Vergleichsbeispiel 2 werden in 10 ml demineralisiertem Wasser vordispergiert. Dann wird die Mischung mit 60g Puderzucker verrührt. Die L*a*b*C*h*-Werten der so erhaltenen Mischung werden gemessen (siehe Tabelle 2 unten).
Vergleichsbeispiel zur Anwendung 5 (nicht erfindungsgemäß)
1 Gewichtsprozent der färbenden Zubereitung gemäß Vergleichsbeispiel 1 wird in Gelatine eingebracht. Nach Erhärten in einer Form erhält man einen Gelatineformkörper.
Anwendungsbeispiel 2 (erfindungsgemäß)
1 Gewichtsprozent der färbenden Zubereitung gemäß Beispiel 1 wird in Gelatine eingebracht. Nach Erhärten in einer Form erhält man einen Gelatineformkörper.
Vergleichsbeispiel zur Anwendung 6 (nicht erfindungsgemäß)
0,8 Gewichtsprozent der färbenden Zubereitung gemäß Vergleichsbeispiel 2 wird in Gelatine eingebracht. Nach Erhärten in einer Form erhält man einen Gelatineformkörper.
Farbeigenschaften:

(Alle CIELAB-Werte wurden mit gleicher Kurkumin-Beladung gemessen.) Tabelle 1 (Joghurts):

CIELAB-Werte	Vergleichsbeispiel zur Anwendung 1	Vergleichsbeispiel zur Anwendung 2
	(nicht erfindungsgemäß)	(nicht erfindungsgemäß)
L*	86,71	87,64
a*	-1,43	0,62
b*	41,55	30,54
C*	41,57	30,55
h*	91,98	88,84

Tabelle 2 (Zucker enthaltende Zubereitungen):

CIELAB-Werte	Vergleichsbeispiel zur Anwendung 3	Anwendungsbeispiel 1	Vergleichsbeispiel zur Anwendung 4
	(nicht erfindungsgemäß)	(erfindungsgemäß)	(nicht erfindungsgemäß)
L*	76,64	73,50	77,08
a*	3,15	1,14	4,33
b*	49,50	53,22	41,69
C*	49,60	53,23	41,91
h*	86,36	88,78	84,07

Auswertung
gibt eine lichtmikroskopische Abbildung einer Zubereitung, die nach einem vorbekannten Verfahren hergestellt wurde (siehe Vergleichsbeispiel 2) in tausendfacher Vergrößerung wieder. Wie man erkennen kann, ist der Farbstoff trotz der durchgeführten Homogenisierung ungleichmäßig verteilt und die färbende Zusammensetzung enthält große Anteile eines großteiligen Feststoffes (massive Stippen). Die färbende Zusammensetzung enthält grobe, nicht aufgebrochene Strukturen und zeigt eine dunkelgelbe Farbe und eine insgesamt schlechte Farbstofffreisetzung aus den Curcumin-Kristallen.
zeigt eine lichtmikroskopische Abbildung einer nicht erfindungsgemäßen färbenden Zubereitung (Vergleichsbeispiel 1) in tausendfacher Vergrößerung. Wie leicht zu sehen ist, enthält diese Zubereitung nur noch wenig Feststoff, der auch eine geringere Partikelgröße aufweist und kaum Zellstrukturen. Im Übrigen ist der Farbstoff zum großen Teil in die Ölphase (Öltröpfchen) übergegangen und enthält daneben nur noch wenige Curcumin-Kristalle. Die Färbung der Zubereitung ist deutlich gleichmäßiger.
zeigt eine lichtmikroskopische Abbildung einer erfindungsgemäßen färbenden Zubereitung bei der eine Mikronisierung durchgeführt wurde (Beispiel 1) in tausendfacher Vergrößerung. Feststoff ist hier kaum noch wahrnehmbar und weist eine noch geringere Partikelgröße auf. Es gibt kaum Zellstrukturen. Der Farbstoff ist vollständig in die Ölphase (Öltröpfchen) übergegangen. Curcumin-Kristalle sind nicht erkennbar. Da die Öltropfen eine enge Größenverteilung haben und statistisch verteilt sind, ist die Färbung der Zubereitung nochmal deutlich gleichmäßiger als bei (Vergleichsbeispiel 1).
Durch die großen Partikel in dem Produkt von Vergleichsbeispiel 2 ist die Schichtdicke hier deutlich größer und die Färbung wirkt daher kräftiger. Eine standardisierte Messung der CIELAB-Werte zeigt jedoch, dass die erfindungsgemäßen Zubereitungen deutlich bessere Gelbwerte und Chromawerte aufweisen, bei sonst ähnlichen Farbeigenschaften. Hierzu wurden drei Puderzucker enthaltende Zubereitungen hergestellt, die alle die gleiche Farbstoffkonzentration aufweisen (Anwendungsbeispiel 1 und Vergleichsbeispiele zur Anwendung 3 und 4). Die CIELAB-Werte sind in Tabelle 2 zusammengestellt. Die hergestellten Zuckermassen des Vergleichsbeispiels zur Anwendung 3 und des Vergleichsbeispiels zur Anwendung 4 haben in etwa die gleichen L*, a* und h*-Werte. Hingegen ist der Gelb-Blau-Wert (b*, Farbintensität) in dem nicht erfindungsgemäßen Vergleichsbeispiel zur Anwendung 3 deutlich höher. Da negative Werte dieses Wertes für blaue Färbungen stehen und positive Werte für gelbe Färbungen, ist klar, dass diese färbenden Zubereitungen eine intensivere gelbe Farbe aufweisen, obwohl sie die gleiche Menge an Curcumin enthalten wie die Zubereitungen des Vergleichsbeispiel zur Anwendung 4. Diese färbende Zusammensetzung weist also eine deutlich stärkere Gelbfärbung auf. Dies wird durch die deutlich verbesserte Freisetzung des Farbstoffes bewirkt. Auch die Chroma-Werte (C*, Buntheit) sind deutlich erhöht. Leuchtkraft, Farbintensität und Farbergiebigkeit sind daher gegenüber herkömmlichen färbenden Zusammensetzungen deutlich verbessert. Wie man Tabelle 2 ebenfalls entnehmen kann, sind demgegenüber in Anwendungsbeispiel 1, bei dem eine Mikronisierung durchgeführt wurde, die b*- und C*-Werte nochmals erhöht.
In einem weiteren Anwendungsversuch wurde die färbende Zubereitung gemäß Vergleichsbeispiel 1 mit der des Vergleichsbeispiels 2 verglichen. Hierzu wurde jeweils Joghurt mit diesen färbenden Zubereitungen gefärbt, wobei beide Joghurts die gleiche Farbstoffkonzentration aufweisen. Der Vergleich der CIELAB-Werte in Tabelle 1 zeigt, dass die Helligkeit (L*, Brillanz und Leuchtkraft) des Joghurts durch die färbende Zusammensetzung (Vergleichsbeispiel zur Anwendung 1) gegenüber dem Vergleichsbeispiel zur Anwendung 2 kaum verändert ist. Auch der Grün-Rot-Wert (a*) ist nur wenig verändert. Hingegen ist der Gelb-Blau-Wert (b*, Farbintensität) deutlich höher als im Joghurt des Vergleichsbeispiels zur Anwendung 2. Die Werte des LCh-Farbraums zeigen, dass Helligkeit (L*) und Farbton (h*, Hue) nur unwesentlich verändert sind, die Chroma (C*, Buntheit) aber einen deutlich höheren Wert aufweist.
bis zeigen jeweils Gelantinemassen mit jeweils gleicher Farbstoffkonzentration. Diesen Abbildungen kann man entnehmen, dass die Gelatinemasse die eine färbende Zubereitung, die nach einem herkömmlichen Verfahren hergestellt wurde, enthält ( , Vergleichsbeispiel zur Anwendung 6), eine annehmbare Farbfreisetzung aufweist, aber massive Stippen zeigt. Die färbende Zubereitung gemäß Vergleichsbeispiel 1 in der Gelatinemasse gemäß Vergleichsbeispiel zur Anwendung 5 (siehe ) zeigt eine gute Farbfreisetzung, einen gelberen Farbeindruck und nur wenig sichtbare Stippen. Die erfindungsgemäße färbende Zubereitung gemäß Beispiel 1 in der Gelatinemasse gemäß Anwendungsbeispiel 2 ( ) zeigt eine sehr gute (praktisch vollständige) Farbfreisetzung und keine sichtbaren Stippen.

Claims

Verfahren zur Herstellung von zum menschlichen Verzehr geeigneten färbenden Zubereitungen umfassend die folgenden Schritte: - Bereitstellen von getrockneten Pflanzen oder Pflanzenteilen, - Mazerieren der bereitgestellten Pflanzen oder Pflanzenteile in Gegenwart von Wasser, einer Pektinase und einer Cellulase, - Zusatz eines Pflanzenöls zu der mazerierten Mischung und - Mischen des Pflanzenöls mit der mazerierten Mischung, wobei zusätzlich eine Mikronisierung durchgeführt wird, wobei die Mikronisierung nach dem Mazerieren und vor der Zugabe des Pflanzenöls durchgeführt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, worin die getrockneten Pflanzen oder Pflanzenteile getrocknete Gemüsepulver umfassen.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, worin die getrockneten Pflanzen oder Pflanzenteile getrocknete Gewürzpulver umfassen.
Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, worin die getrockneten Pflanzen oder Pflanzenteile getrocknete Pflanzen oder Pflanzenteile von Pflanzen umfassen, die ausgesucht sind aus der Gruppe bestehend aus Kurkuma, Spinat, Paprika, Brennnessel, Rotkohl, Rote Beete, Süßkartoffeln, Radieschen oder Karotte oder deren Mischungen.
Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, worin die getrockneten Pflanzen oder Pflanzenteile getrocknetes Kurkuma umfassen.
Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Mischen durch Homogenisierung vorgenommen wird.
Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ein Trägerstoff zugegeben wird.
Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ein Trägerstoff ausgewählt aus der Liste bestehend aus Saccharose, Glycerin und Glycerin-Wasser-Gemischen, bevorzugt ausgewählt aus der Liste bestehend aus Glycerin und Glycerin-Wasser-Gemischen und besonders bevorzugt Glycerin zugegeben wird.
Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei nach dem Mazerieren die Enzyme inaktiviert werden.
Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei nach dem Mazerieren die Enzyme durch Erwärmen inaktiviert werden.
Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die erhaltene färbende Zubereitung Feststoffpartikel enthält die bei Messung mittels Grindometer eine Teilchengröße kleiner 50 µm, bevorzugt kleiner 40 µm, besonders bevorzugt kleiner 30 µm und ganz besonders bevorzugt kleiner 10 µm aufweisen.
Verfahren zur Herstellung von Lebensmitteln, dadurch gekennzeichnet, dass eine färbende Zubereitung, hergestellt gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, und ein Lebensmittel zusammengegeben werden.
Färbende Zubereitungen hergestellt nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11.
Färbende Zubereitungen gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass es Kurkuma, Glycerin und Pflanzenöl umfasst.
Lebensmittel umfassend eine färbende Zubereitung gemäß einem der Ansprüche 13 oder 14.
Lebensmittel gemäß Anspruch 15, wobei es sich um eine Süßware handelt.