DE102020120487A1

DE102020120487A1 - Pektinhaltige Pflanzenfaserzusammensetzung für proteinhaltige Getränke auf pflanzlicher Basis

Info

Publication number: DE102020120487A1
Application number: DE102020120487.6A
Authority: DE
Inventors: Karoline Hildebrand; Christine Rentschler
Original assignee: Herbstreith und Fox GmbH and Co KG Pektin Fabriken
Current assignee: Herbstreith und Fox GmbH and Co KG Pektin Fabriken
Priority date: 2020-08-04
Filing date: 2020-08-04
Publication date: 2022-02-10
Also published as: WO2022028982A1; EP4192260A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zusammensetzung, die Pflanzenfaser, niederverestertes lösliches Pektin und hochverestertes lösliches Pektin umfasst. Die Erfindung betrifft zudem diese Zusammensetzung als Halberzeugnis zur Verwendung in der Lebensmittelindustrie, und hierbei insbesondere zur Herstellung eines Milchersatzgetränkes oder eines proteinhaltigen Fruchtgetränks und die Verwendung zur Herstellung dieser Getränke. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Milchersatzgetränk oder ein proteinhaltiges Fruchtgetränk, das unter Verwendung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung hergestellt worden ist. Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Verfahren zur Herstellung eines Milchersatzgetränkes, bzw. eines proteinhaltigen Fruchtgetränkes. Bei dem Milchersatzgetränk oder dem proteinhaltigen Fruchtgetränk handelt es sich bevorzugt um ein veganes Getränk.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zusammensetzung, die Pflanzenfaser, niederverestertes lösliches Pektin und hochverestertes lösliches Pektin umfasst. Die Erfindung betrifft zudem diese Zusammensetzung als Halberzeugnis zur Verwendung in der Lebensmittelindustrie, und hierbei insbesondere zur Herstellung eines Milchersatzgetränkes oder eines proteinhaltigen Fruchtgetränks und die Verwendung zur Herstellung dieser Getränke. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Milchersatzgetränk oder ein proteinhaltiges Fruchtgetränk, das unter Verwendung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung hergestellt worden ist. Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Verfahren zur Herstellung eines Milchersatzgetränkes, bzw. eines proteinhaltigen Fruchtgetränkes. Bei dem Milchersatzgetränk oder dem proteinhaltigen Fruchtgetränk handelt es sich bevorzugt um ein veganes Getränk.
Hintergrund der Erfindung
Vor allem in den westlichen Ländern stellt Milch ein wichtiges eiweißhaltiges Lebensmittel dar und blickt auf eine lange Tradition zurück, die durch die Einführung der Milchwirtschaft im Neolithikum und der damit durch Mutation erworbenen Lactose-Persistenz einhergeht.
Ein kleiner, jedoch deutlich zunehmender Teil der Bevölkerung meidet jedoch aus Tierschutz-, Umweltschutz- und Klimaschutzgründen oder aus ethischen Gründen den Konsum von Kuhmilch. Weiterhin gibt es auch gesundheitliche Gründe, die gegen einen Konsum von Kuhmilch sprechen. So existieren Unverträglichkeiten auf das Nahrungsmittel Milch und die daraus hergestellten Produkte. Sie basieren darauf, dass Milchbestandteile im Körper nicht hinreichend aufgespalten werden können (wegen Lactoseintoleranz oder Milcheiweiß-Unverträglichkeit) oder darauf, dass sonstige Inhaltsstoffe der Milch nicht vertragen werden. Das Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) sieht zudem in Kuhmilch eines der „wichtigsten Allergie auslösenden Lebensmittel im Kindesalter“.
Es gibt daher einen deutlichen Trend hin zu Milchersatzprodukten. Als Milchersatz oder Milchersatzprodukt werden umgangssprachlich Nahrungsmittel bezeichnet, die geschmacklich oder optisch sowie vom Fett- oder Eiweißgehalt her Milch oder Milcherzeugnissen ähneln, ohne aus dieser hergestellt zu sein. Sie stellen üblicherweise rein pflanzliche Nahrungsmittel dar. Als proteinreiche vegane Nahrungsmittelgrundlage eignen sich besonders Sojabohnen mit einem Proteingehalt von ca. 35 Gew. %. Das Fett der Sojabohne ist reich an einfach und mehrfach ungesättigten Fettsäuren und ist cholesterinfrei. Soja enthält überwiegend mehrfach ungesättigte Omega-6-Fettsäuren. Die Sojabohne ist zudem reich an sogenannten Phytoöstrogenen - pflanzlichen Verbindungen mit hormonähnlicher Wirkung, die vor allem mit der niedrigeren Inzidenz (Häufigkeit) von Gefäßkrankheiten wie der koronaren Herzkrankheit in ostasiatischen Ländern in Verbindung gebracht werden.
In veganen Milchersatzgetränken wird daher häufig Sojaprotein alternativ zu Milchprotein bei der Herstellung von neutralen und leicht gesäuerten proteinhaltigen Getränken eingesetzt. Sojaproteinisolate und Sojaproteinkonzentrate sind oft schlecht bzw. nicht vollständig löslich und zeigen auch eine schlechte Lagerstabilität. Der unlösliche Anteil an Sojaprotein (abhängig vom verwendeten Sojaprodukt) kann über eine Viskositätserhöhung stabilisiert werden.
Gegenwärtig werden zur Stabilisierung von veganen Milchersatzgetränken Gellan (E 418), Guarkernmehl (E 412), Cellulose (E 460) oder Carboxymethylcellulose (E 466) eingesetzt. Diese Zusatzstoffe haben eine geringe Verbraucherakzeptanz, da sie nicht als natürlichen Ursprungs angesehen werden.
Weiterhin muss das pflanzliche Protein vor Denaturierung bei der üblichen thermischen Behandlung geschützt werden. Durch teilweise Denaturierung während der Herstellung kann es zu Sedimentation der Proteine kommen. Diese rohstoffbedingte Sedimentation lässt sich durch eine Viskositätserhöhung mit einem der vorgenannten Stabilisatoren verhindern.
Allerdings erzeugen diese Stabilisatoren teilweise Getränke mit einem schleimig belegenden Mundgefühl. Zudem maskieren diese Zusatzstoffe den Eigengeschmack sowie die Aromafreisetzung der Endprodukte. Dazu kommt der oben erwähnte Nachteil der geringen Verbraucherakzeptanz.
Es besteht daher Bedarf an neuen Verfahren und Zusammensetzungen zur Herstellung veganer Milchersatzprodukte.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Stand der Technik zu verbessern oder ihm eine Alternative zu bieten.
Zusammenfassung der Erfindung
Nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung löst die gestellte Aufgabe eine Zusammensetzung die Pflanzenfaser, niederverestertes lösliches Pektin und hochverestertes lösliches Pektin umfasst.
Die erfindungsmäßige Zusammensetzung bietet zunächst den Vorteil, dass die Pflanzenproteine vor Denaturierung aufgrund thermischer Behandlung geschützt werden.
Weiterhin ergibt sich durch die Kombination aus Pektin und Citrusfaser ein Synergismus, der sowohl die Proteine vor der Denaturierung während des Erhitzens schützt, als auch die notwendige Viskosität aufbaut, um auch die ungelösten dispergierten Bestandteile über die Lagerzeit in der Schwebe zu halten.
Durch den Einsatz der erfindungsgemäßen Zusammensetzung ist es somit möglich, die Lagerstabilität soweit zu verbessern, dass ungelöste Partikel nicht sedimentieren und auch die enthaltenen pflanzlichen Proteine während des Pasteurisierungsprozesses geschützt werden und eine Ausfällung derselben effektiv verhindert wird.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung erlaubt eine optimale Geschmacks- und Aromafreisetzung.
Hinsichtlich der sensorischen Eigenschaften kann ein langanhaltendes vollmundiges Mundgefühl erzeugt werden.
Sämtliche Bestandteile der Zusammensetzung sind aus Pflanzen und bevorzugt aus Früchten gewonnen und stellen so natürliche Inhaltsstoffe mit bekannten positiven Eigenschaften dar.
Sowohl Pflanzenfasern als auch Pektine sind in der Lebensmittelindustrie etabliert und akzeptiert, so dass entsprechende Zusammensetzungen ohne langwierige Zulassungsverfahren sofort und auch international zum Einsatz kommen können.
Die oben aufgeführten Grundkomponenten werden üblicherweise aus pflanzlichen Verarbeitungsrückständen wie Citrus- oder Apfeltrester gewonnen. Diese liegen in ausreichender Menge vor und bieten eine nachhaltige und ökologisch sinnvolle Quelle für die vorliegenden Grundkomponenten. Beachtlicherweise können sowohl die Pflanzenfaser als auch das Pektin aus ein und derselben Rohstoffquelle gewonnen werden. So kann beispielsweise aus Citrustrester sowohl Citrusfaser als auch Citruspektin mit verschiedenen Veresterungsgraden gewonnen werden. Entsprechend kann auch aus Apfeltrester sowohl Apfelfaser als auch Apfelpektin mit verschiedenen Veresterungsgraden gewonnen werden.
Zudem erfüllen die resultierenden Frucht- oder Milchersatzgetränke alle üblichen Anforderungen an solche Getränkeprodukte.
Mit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung ist es möglich, Milchersatzgetränke herzustellen, die hinsichtlich der rheologischen Eigenschaften einen mit Kuhmilch vergleichbaren Eindruck hervorrufen und auf deren Grundlage es gelingt, diverse sensorisch neutrale Milchersatzprodukte bereitzustellen.
Die Erfindung im Einzelnen
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung umfassend als Grundkomponenten eine Pflanzenfaser, ein niederverestertes lösliches Pektin und ein hochverestertes lösliches Pektin.
Damit beinhaltet die erfindungsgemäße Zusammensetzung insgesamt drei Pektinquellen, wovon zwei Pektine als niederverestertes und hochverestertes Pektin getrennt von den Pflanzenfasern vorliegen und als dritte Pektinquelle die Pflanzenfaser, die neben Protopektinen auch wasserlösliches Pektin enthält. Protopektine sind unlösliche Pektine und vermutlich keine reinen Homoglycane. Im Protopektin sind die Polygalacturonsäureketten durch Komplexbindung mit zweiwertigen Kationen, über Ferulasäuregruppen und Borat-Komplexe sowie über glycosidische Bindungen mit Neutralzuckerseitenketten, die aus Arabinose, Galaktose, Xylose, Mannose und Spuren von Fucose bestehen können untereinander verbunden. Da die Pflanzenfaser wie vorab ausgeführt auch wasserlösliches Pektin enthält, wird sie im Rahmen der Erfindung auch als „pektinhaltige Pflanzenfaser“ bezeichnet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform besteht die erfindungsgemäße Zusammensetzung im Wesentlichen aus Pflanzenfaser, niederverestertem löslichen Pektin und hochverestertem löslichen Pektin. Hierbei bedeutet „im Wesentlichen“, dass die Zusammensetzung höchstens 5 Gew.%, vorzugsweise höchstens 4 Gew.%, bevorzugt höchstens 3 Gew.%, weiter bevorzugt höchstens 1 Gew.% andere Komponenten enthält. Gemäß einer anderen Ausführungsform besteht die erfindungsgemäße Zusammensetzung aus Pflanzenfaser, niederveresterten löslichen Pektin und hochverestertem löslichen Pektin.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besteht die erfindungsgemäße Zusammensetzung im Wesentlichen aus Pflanzenfaser, niederverestertem löslichen Pektin, hochverestertem löslichen Pektin und Zucker. Hierbei bedeutet „im Wesentlichen“, dass die Zusammensetzung höchstens 5 Gew.%, vorzugsweise höchstens 4 Gew.%, bevorzugt höchstens 3 Gew.%, weiter bevorzugt höchstens 1 Gew.% andere Komponenten enthält. Gemäß einer anderen Ausführungsform besteht die erfindungsgemäße Zusammensetzung aus Pflanzenfaser, niederveresterten löslichen Pektin, hochverestertem löslichen Pektin und Zucker.
Vorteilhafterweise ist die Pflanzenfaser der Zusammensetzung eine aktivierte pektinhaltige Fruchtfaser oder eine partiell-aktivierte, aktivierbare pektinhaltige Fruchtfaser.
Unter einer „aktivierten pektinhaltigen Fruchtfaser“ ist gemäß der Erfindung eine Fruchtfaser zu verstehen, die in einer Suspension eine ausreichende Festigkeit aufweist, so dass es in der Anwendung keiner zusätzlichen Scherkräfte bedarf, um anwenderseitig die optimalen rheologischen Eigenschaften wie Viskosität oder Texturierung zu erhalten.
Unter einer „partiell-aktivierten, aktivierbaren pektinhaltigen Faser“ gemäß der Erfindung ist eine Fruchtfaser zu verstehen, die durch die partielle Aktivierung im Herstellungsverfahren in einer Suspension eine zufriedenstellende Festigkeit aufweist. Diese Aktivierung ist insofern als partiell zu bezeichnen, als dass sie noch nicht zu der theoretisch möglichen Endfestigkeit der Faser geführt hat. Zum Erhalten der optimalen rheologischen Eigenschaften wie Viskosität oder Texturierung bedarf es allerdings anwenderseitig der weiteren Aktivierung durch Anwendung von zusätzlichen Scherkräften. Es handelt sich damit um partiell-aktivierte Fasern, die aber noch weiter aktivierbar sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist diese Pflanzenfaser (unabhängig von ihrem Aktivierungszustand) ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Citrusfaser, Apfelfaser, Zuckerrübenfaser, Möhrenfaser und Erbsenfaser, wobei die Pflanzenfaser bevorzugt eine Fruchtfaser und besonders bevorzugt eine Citrusfaser oder eine Apfelfaser ist.
Citrusfasern können von einer breiten Auswahl an Citrusfrüchten gewonnen werden. In nicht einschränkender Weise seien hier beispielhaft aufgeführt: Mandarine (Citrus reticulata), Clementine (Citrus × aurantium Clementine-Gruppe, Syn.: Citrus clementina), Satsuma (Citrus × aurantium Satsuma-Gruppe, Syn.: Citrus unshiu), Mangshan (Citrus mangshanensis), Orange (Citrus × aurantium Orangen-Gruppe, Syn.: Citrus sinensis), Bitterorange (Citrus × aurantium Bitterorangen-Gruppe), Bergamotte (Citrus × limon Bergamotte-Gruppe, Syn.: Citrus bergamia), Pampelmuse (Citrus maxima), Grapefruit (Citrus × aurantium Grapefruit-Gruppe, Syn.: Citrus paradisi) Pomelo (Citrus × aurantium Pomelo-Gruppe), echte Limette (Citrus × aurantiifolia), gewöhnliche Limette (Citrus xaurantiifolia, Syn.: Citrus latifolia), Kaffernlimette (Citrus hystrix), Rangpur-Limette (Citrus × jambhiri), Zitrone (Citrus × limon Zitronen-Gruppe), Zitronatzitrone (Citrus medica) und Kumquats (Citrus japonica, Syn.: Fortunella). Bevorzugt sind hierbei die Orange (Citrus × aurantium Orangen-Gruppe, Syn.: Citrus sinensis) und die Zitrone (Citrus × limon Zitronen-Gruppe).
Die Apfelfaser kann aus allen dem Fachmann bekannten Kulturäpfeln (malus domesticus) gewonnen werden. Als Ausgangsmaterial können hier vorteilhafterweise Verarbeitungsrückstände von Äpfeln eingesetzt werden. Als Ausgangsmaterial kann entsprechend Apfelschale, Kerngehäuse, Kerne oder Fruchtfleisch oder eine Kombination hiervon verwendet werden. In bevorzugter Weise wird als Ausgangsmaterial Apfeltrester verwendet, also die Pressrückstände von Äpfeln, die neben den Schalen typischerweise auch die oben genannten Bestandteile enthalten.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Zusammensetzung die Pflanzenfaser, die vorteilhafterweise eine Citrusfaser oder eine Apfelfaser ist, in einem Anteil von 45 bis 75 Gew.%, vorteilhaft von 50 bis 70 Gew.%, besonders vorteilhaft von 55 bis 65 Gew.% und insbesondere von 58 bis 62 Gew.% auf. Beispielsweise kann der Anteil der Pflanzenfaser, die vorteilhafterweise eine Citrusfaser oder eine Apfelfaser ist, in der Zusammensetzung 51%, 52%, 53%, 54%, 55%, 56%, 57%, 58%, 59%, 60%, 61%, 62%, 63%, 64%, 65%, 66%, 67%, 68% oder 69% betragen, wobei dies Gewichtsprozentangaben sind.
Zweckmäßigerweise enthält die Zusammensetzung das niederveresterte lösliche Pektin, das vorteilhafterweise ein niederverestertes lösliches Citruspektin oder Apfelpektin ist, in einem Anteil von 20 bis 50 Gew.%, vorteilhaft von 25 bis 45 Gew.%, besonders vorteilhaft von 30-40 Gew.% und insbesondere von 32 bis 37 Gew.%. Beispielsweise kann der Anteil des niederveresterten löslichen Pektins, das vorteilhafterweise ein niederverestertes lösliches Citruspektin oder Apfelpektin ist, 26%, 27%, 28%, 29%, 30%, 31%, 32%, 33%, 34%, 35%, 36%, 37%, 38%, 39%, 40%, 41%, 42%, 43% oder 44% betragen, wobei dies Gewichtsprozentangaben sind.
Gemäß einer Ausführungsform enthält die Zusammensetzung das hochveresterte lösliche Pektin, das vorteilhafterweise ein hochverestertes lösliches Citruspektin oder Apfelpektin ist, in einem Anteil von 1 bis 8 Gew.%, vorteilhaft von 2 bis 6 Gew.%, besonders bevorzugt von 3 bis 5 Gew.% und insbesondere bevorzugt von 4 Gew.%. Beispielsweise kann der Anteil des hochveresterten löslichen Pektins, das vorteilhafterweise ein hochverestertes lösliches Citruspektin oder Apfelpektin ist, 1,5%, 2,0%, 2,5%, 3,0%, 3,5%, 4,0%, 4,5%, 5,0% oder 5,5% betragen, wobei dies Gewichtsprozentangaben sind.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform enthält die erfindungsgemäße Zusammensetzung zusätzlich noch Zusatzstoffe. Diese werden üblicherweise verwendet, um die Zusammensetzung gezielt an die Verwendung im Lebensmittelbereich anzupassen.
Zusatzstoffe umfassen insbesondere Standardisierungsmittel.
Ein „Standardisierungsmittel“ im Sinne der Erfindung ist als eine ungeladene organische Verbindung mit guter Wasserlöslichkeit definiert. Das Standardisierungsmittel dient dazu, dass Produkt zu standardisieren. Die kontrollierten identischen Herstellungsverfahren führen zwar zu Pektinen mit vorgegebenen Eigenschaften. Diese besitzen aber aufgrund Rohstoff-bedingter Schwankungen innerhalb der Pektinzusammensetzung eine gewisse Variation z.B. hinsichtlich der Gelfestigkeit oder der Viskosität. Durch die Zugabe eines Standardisierungsmittels wird die Variationsbreite signifikant reduziert und das Pektin damit standardisiert. Damit wird eine konstante Dosierung von Batch zu Batch möglich.
Als Standardisierungsmittel seien beispielhaft erwähnt: Monosaccharide, Oligosaccharide, Polysaccharide oder Zuckeralkohole, oder Kombinationen hiervon.
Bei dem Mono- oder Oligosaccharid kann der Fachmann auf alle in der Lebensmittelindustrie verwendeten Zucker zurückgreifen. Beispielhaft seien als verwendbare Zucker aufgezählt: Dextrose, Saccharose, Fructose, Invertzucker, Isoglucose, Mannose, Melezitose, Maltose und Rhamnose, wobei der Zucker bevorzugt Saccharose oder Dextrose ist.
Aktivierte pektinhaltige Citrusfaser
In einer Ausführungsform wird als Pflanzenfaser eine aktivierte pektinhaltige Citrusfaser eingesetzt. Durch den sauren Aufschluss als Prozessschritt im Herstellungsverfahren kann die Faserstruktur aufgeschlossen werden und durch anschließende alkoholische Waschschritte mit schonendem Trocknen diese Struktur entsprechend aufrechterhalten werden.
In einer Ausführungsform weist die aktivierte pektinhaltige Citrusfaser in einer 2,5 Gew.%igen Suspension eine Fließgrenze II (Rotation) von mehr als 1,5 Pa und vorteilhafterweise von mehr als 2,0 Pa auf. In einer 2,5 Gew%igen Dispersion hat die aktivierte pektinhaltige Citrusfaser eine Fließgrenze I (Rotation) von mehr als 5,5 Pa und vorteilhafterweise von mehr als 6,0 Pa.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform hat die aktivierte pektinhaltige Citrusfaser in einer 2,5 Gew.%igen Suspension eine Fließgrenze II (Cross Over) von mehr als 1,2 Pa und vorteilhafterweise von mehr als 1,5 Pa. In einer 2,5 Gew.%igen Dispersion hat die aktivierte pektinhaltige Citrusfaser eine Fließgrenze I (Cross Over) von mehr als 6,0 Pa und vorteilhafterweise von mehr als 6,5 Pa.
In einer Ausführungsform hat die aktivierte pektinhaltige Citrusfaser in einer 2,5 Gew.%igen Suspension eine dynamische Weissenbergzahl von mehr als 7,0, vorteilhafterweise von mehr als 7,5 und besonders vorteilhaft von mehr als 8,0. Nach Scheraktivierung hat die aktivierte pektinhaltige Citrusfaser in einer 2,5 Gew.%igen Dispersion entsprechend eine dynamische Weissenbergzahl von mehr als 6,0, vorteilhafterweise von mehr als 6,5 und besonders vorteilhaft von mehr als 7,0.
Die aktivierte pektinhaltige Citrusfaser hat nach einer vorteilhaften Ausführungsform in einer 4 Gew.%igen wässrigen Suspension eine Festigkeit von mindestens 150 g, besonders vorteilhaft von mindestens 220 g.
Vorzugsweise weist die aktivierte pektinhaltige Citrusfaser eine Viskosität von mindestens 650 mPas auf, wobei die aktivierte pektinhaltige Citrusfaser in Wasser als 2,5 Gew.%ige Lösung dispergiert wird und die Viskosität mit einer Scherrate von 50 s^-1 bei 20°C gemessen wird.
Zur Viskositätsbestimmung wird die aktivierte pektinhaltige Citrusfaser in demineralisiertem Wasser mit der in den Beispielen offenbarten Methode als 2,5 Gew.%ige Lösung dispergiert und die Viskosität bei 20°C und vier Scherabschnitten (erster und dritter Abschnitt = konstantes Profil; zweiter und vierter Abschnitt = lineare Rampe; Messung jeweils bei einer Schergeschwindigkeit von 50 s^-1) bestimmt (Rheometer; Physica MCR Serie, Messkörper CC25 (entspricht Z3 DIN), Fa. Anton Paar, Graz, Österreich). Eine aktivierte pektinhaltige Citrusfaser mit dieser hohen Viskosität hat den Vorteil, dass für das Andicken des Endprodukts geringere Mengen an Fasern notwendig sind. Zudem erzeugt die Faser damit eine cremige Textur.
Die aktivierte pektinhaltige Citrusfaser hat vorteilhafterweise ein Wasserbindevermögen von mehr als 22 g/g. Eine solch vorteilhaft hohes Wasserbindevermögen führt zu einer hohen Viskosität und über diese dann auch zu einem geringeren Faserverbrauch bei cremiger Textur.
Gemäß einer Ausführungsform weist die aktivierte pektinhaltige Citrusfaser eine Feuchtigkeit von weniger als 15%, bevorzugt von weniger als 10% und besonders bevorzugt von weniger als 8% auf.
Es ist auch bevorzugt, dass die aktivierte pektinhaltige Citrusfaser in 1,0 Gew.%iger wässriger Lösung einen pH-Wert von 3,1 bis 4,75 und bevorzugt von 3,4 bis 4,2 aufweist.
Die aktivierte pektinhaltige Citrusfaser hat vorteilhaftweise eine Korngröße, bei der mindestens 90% der Partikel kleiner als 250 µm, bevorzugt kleiner als 200 µm und insbesondere kleiner als 150 µm sind.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform hat die aktivierte pektinhaltige Citrusfaser einen Helligkeitswert L* > 90, bevorzugt von L* > 91 und besonders bevorzugt von L*> 92. Damit sind die Citrusfasern nahezu farblos und führen bei einem Einsatz in Lebensmittelprodukten nicht zu einer nennenswerten Verfärbung der Produkte.
In vorteilhafter Weise hat die die aktivierte pektinhaltige Citrusfaser einen Ballaststoffgehalt von 80 bis 95%.
Aufgrund des sauren Extraktionsschrittes ist der Pektingehalt der Citrusfaser stark reduziert worden, so dass die aktivierte pektinhaltige Citrusfaser weniger als 10%, bevorzugt weniger als 8 % und besonders bevorzugt weniger als 6% an wasserlöslichem Pektin aufweist. Die aktivierte pektinhaltige Citrusfaser weist vorteilhafterweise einen wasserlöslichen Pektingehalt von zwischen 2 Gew.% und 8 Gew.% und besonders bevorzugt von zwischen 2 und 6 Gew.% auf. Der Gehalt an wasserlöslichem Pektin in der aktivierten pektinhaltigen Citrusfaser kann beispielsweise 2 Gew%, 3 Gew%, 4 Gew%, 5 Gew%, 6 Gew%, 7 Gew%, 8 Gew%, 9 Gew% oder 10 Gew% betragen.
Bei diesem residualen Pektin handelt es sich um hochverestertes Pektin. Unter einem hochveresterten Pektin wird erfindungsgemäß ein Pektin verstanden, das einen Veresterungsgrad von mehr als 50% besitzt. Der Veresterungsgrad beschreibt den prozentualen Anteil der Carboxylgruppen in den Galacturonsäure-Einheiten des Pektins, welche in veresterter Form vorliegen, z.B. als Methylester. Der Veresterungsgrad kann mittels der Methode nach JECFA (Monograph 19-2016, Joint FAO/WHO Expert Committe on Food Additives) bestimmt werden.
Herstellung der aktivierten pektinhaltigen Citrusfaser
Die aktivierte pektinhaltige Citrusfaser ist durch ein Verfahren erhältlich, das die folgenden Schritte umfasst:

(a) Bereitstellen eines Rohmaterials, das Zellwandmaterial einer essbaren Citrusfrucht enthält;
(b) Aufschluss des Rohmaterials durch Inkubation einer wässrigen Suspension des Rohmaterials bei einem sauren pH-Wert;
(c) Ein- oder mehrstufige Trennung des aufgeschlossenen Materials aus Schritt (b) von der wässrigen Flüssigkeit;
(d) Waschen des in Schritt (c) abgetrennten Materials mit einer wässrigen Lösung und Abtrennung grober oder nicht aufgeschlossener Partikel;
(e) Trennung des gewaschenen Materials aus Schritt (d) von der wässrigen Lösung;
(f) Mindestens zweimaliges Waschen des abgetrennten Materials aus Schritt (e) mit einem organischen Lösungsmittel und jeweils anschließender Trennung des gewaschenen Materials von dem organischen Lösungsmittel;
(g) Optionale zusätzliche Entfernung des organischen Lösungsmittels durch Inkontaktbringen des gewaschenen Materials aus Schritt (f) mit Wasserdampf;
(h) Trocknen des Materials aus Schritt (f) oder (g) umfassend eine Vakuumtrocknung zum Erhalten der aktivierten pektinhaltigen Citrusfaser.

Als Rohmaterial können Citrusfrüchte und bevorzugt Verarbeitungsrückstände von Citrusfrüchten eingesetzt werden. Als Rohmaterial zum Einsatz in dem Verfahren kann entsprechend Citrusschale, (und hier Albedo und/oder Flavedo), Citrusvesikel, Segmentmembranen oder eine Kombination hieraus verwendet werden. In bevorzugter Weise wird als Rohmaterial Citrustrester verwendet, also die Pressrückstände von Citrusfrüchten, die neben den Schalen typischerweise auch das Fruchtfleisch enthalten.
Der saure Aufschluss im Schritt (b) des Verfahrens dient der Entfernung von Pektin durch Überführung des Protopektins in lösliches Pektin und gleichzeitiger Aktivierung der Faser durch Vergrößerung der inneren Oberfläche. Weiterhin wird das Rohmaterial durch den Aufschluss thermisch zerkleinert. Durch die saure Inkubation im wässrigen Milieu unter Einwirkung von Hitze zerfällt es in Citrusfasern. Damit wird eine thermische Zerkleinerung erreicht, ein mechanischer Zerkleinerungsschritt ist im Rahmen des Herstellungsverfahrens damit nicht notwendig. Dies stellt einen entscheidenden Vorteil gegenüber herkömmlichen Faser-Herstellungsverfahren dar, die im Gegensatz dazu einen Scherungsschritt (wie beispielsweise eine (Hoch-)Druckhomogenisierung benötigen, um eine Faser mit ausreichenden rheologischen Eigenschaften zu erhalten.
Das Rohmaterial liegt bei dem Aufschluss gemäß Schritt (b) als wässrige Suspension vor. Eine Suspension ist gemäß der Erfindung ein heterogenes Stoffgemisch aus einer Flüssigkeit und darin fein verteilten Festkörpern (Rohmaterial-Partikel). Da die Suspension zur Sedimentation und Phasentrennung tendiert, werden die Partikel geeignetermaßen durch Schütteln oder Rühren in der Schwebe gehalten. Es liegt somit keine Dispersion vor, bei der die Partikel durch mechanische Einwirkung (Scherung) so zerkleinert werden, dass sie feindispers vorliegen.
Zur Erzielung eines sauren pH-Wertes im Schritt (b) kann der Fachmann auf alle ihm bekannten Säuren oder sauren Pufferlösungen zurückgreifen. So kann beispielsweise eine organische Säure wie Citronensäure eingesetzt werden.
Alternativ oder in Kombination hierzu kann auch eine Mineralsäure eingesetzt werden. Beispielhaft seien erwähnt: Schwefelsäure, Salzsäure, Salpetersäure oder schweflige Säure. Bevorzugt wird Salpetersäure eingesetzt.
Bei dem sauren Aufschluss im Schritt (b) des Verfahrens liegt der pH-Wert der Suspension zwischen pH = 0,5 und pH = 4,0, bevorzugt zwischen pH = 1,0 und pH = 3,5 und besonders bevorzugt zwischen pH = 1,5 und pH = 3,0.
Die Inkubation erfolgt bei dem sauren Aufschluss im Schritt (b) bei einer Temperatur zwischen 60°C und 95°C, bevorzugt zwischen 70°C und 90°C und besonders bevorzugt zwischen 75°C und 85°C.
Die Inkubation erfolgt über eine Zeitdauer zwischen 60 min und 8 Stunden und bevorzugt zwischen 2 h und 6 Stunden.
Die wässrige Suspension hat bei dem sauren Aufschluss im Schritt (b) geeignetermaßen eine Trockenmasse von zwischen 0,5 Gew.% und 5 Gew.%, bevorzugt von zwischen 1 Gew.% und 4 Gew.%, und besonders bevorzugt von zwischen 1,5 Gew.% und 3 Gew.%.
Die wässrige Suspension wird während des Aufschlusses gerührt oder geschüttelt. Dies erfolgt bevorzugt in kontinuierlicher Weise, damit die Partikel in der Suspension in der Schwebe gehalten werden.
Im Schritt (c) des Verfahrens wird das aufgeschlossene Material von der wässrigen Lösung getrennt und damit zurückgewonnen. Diese Trennung erfolgt als einstufige oder mehrstufige Trennung.
In vorteilhafter Weise wird das aufgeschlossene Material im Schritt (c) einer mehrstufigen Trennung unterzogen. Hierbei ist es bevorzugt, wenn bei der Trennung von der wässrigen Flüssigkeit stufenweise die Abtrennung von immer feineren Partikeln erfolgt. Dies bedeutet, dass beispielsweise bei einer zweistufigen Trennung beide Stufen eine Abtrennung von größeren Partikel leisten, wobei bei der zweiten Stufe im Vergleich zur ersten Stufe feinere Partikel abgetrennt werden, um eine möglichst vollständige Abtrennung der Partikel aus dem aus dem Pektinstrom zu erzielen. Bevorzugt erfolgt die erste Abtrennung von Partikeln mit Dekantern und die zweite Abtrennung mit Separatoren. Damit wird das Material mit jedem Trennungsschritt immer feinpartikulärer.
Nach dem sauren Aufschluss und der Abtrennung des aufgeschlossenen Materials, wird das abgetrennte Material im Schritt (d) mit einer wässrigen Lösung gewaschen. Durch diesen Schritt können verbliebene wasserlösliche Stoffe, wie beispielsweise Zucker entfernt werden. Gerade die Entfernung von Zucker mit Hilfe dieses Schrittes trägt dazu bei, dass die Citrusfaser weniger adhäsiv ist und damit besser zu prozessieren und anzuwenden ist.
Im Rahmen der Erfindung wird unter der „wässrigen Lösung“ die für das Waschen eingesetzte wässrige Flüssigkeit verstanden. Das Gemisch aus dieser wässrigen Lösung und dem aufgeschlossenen Material wird als „Waschmixtur“ bezeichnet.
Vorteilhafterweise wird das Waschen gemäß Schritt (d) mit Wasser als wässriger Lösung durchgeführt. Besonders vorteilhaft ist hier der Einsatz von deionisiertem Wasser.
Alternativ kann als wässrige Lösung auch eine Salzlösung mit einer Ionenstärke von I < 0.2 mol / I eingesetzt werden.
Das Waschen gemäß Schritt (d) erfolgt vorteilhafterweise bei einer Temperatur zwischen 30°C und 90°C, bevorzugt zwischen 40°C und 80°C und besonders bevorzugt zwischen 50°C und 70°C.
Die Zeitdauer des Inkontaktbringens mit der wässrigen Lösung im Schritt (d) erfolgt über eine Zeitdauer von zwischen 10 min und 2 Stunden, bevorzugt von zwischen 30 min und einer Stunde.
Bei dem Waschen gemäß Schritt (d) beträgt die Trockenmasse in der Waschmixtur zwischen 0,1 Gew.% und 5 Gew.%, bevorzugt zwischen 0,5 Gew.% und 3 Gew.% und besonders bevorzugt von zwischen 1 Gew.% und 2 Gew.%.
Vorteilhafter wird das Waschen gemäß Schritt (d) unter mechanischer Bewegung der Waschmixtur durchgeführt. Dies erfolgt zweckmäßiger mittels Rühren oder Schütteln der Waschmixtur.
Beim Waschen erfolgt gemäß Schritt (d) eine Abtrennung grober oder nicht aufgeschlossener Partikel. Vorteilhaft handelt es hier um eine Abtrennung von Partikeln mit einer Korngröße von mehr als 500 µm, bevorzugter von mehr als 400 µm und am bevorzugtesten von mehr als 350 µm.
Diese Abtrennung erfolgt vorteilhafterweise mit einer Nasssiebung. Es kann hierzu eine Passiermaschine oder einer Bandpresse verwendet werden. Dadurch werden damit sowohl grobpartikuläre Verunreinigungen des Rohmaterials als auch unzureichend aufgeschlossenes Material entfernt.
Nach dem Waschen mit der wässrigen Lösung wird gemäß Schritt (e) das gewaschene Material von der wässrigen Lösung abgetrennt. Diese Abtrennung erfolgt vorteilhafterweise mit einem Dekanter oder einem Separator.
Im Schritt (f) erfolgt dann ein weiterer Waschschritt, der allerdings mit einem organischen Lösungsmittel erfolgt. Hierbei handelt es sich um ein mindestens zweimaliges Waschen mit einem organischen Lösungsmittel.
Das organische Lösungsmittel ist hierbei vorteilhafterweise ein Alkohol, der ausgewählt sein kann aus der Gruppe bestehend aus Methanol, Ethanol und Isopropanol.
Der Waschschritt gemäß Schritt (f) erfolgt bei einer Temperatur zwischen 40°C und 75°C, bevorzugt zwischen 50°C und 70°C und besonders bevorzugt 60°C und 65°C.
Die Zeitdauer des Inkontaktbringens mit dem organischen Lösungsmittel erfolgt über eine Zeitdauer von zwischen 60 min und 10 h und bevorzugt von zwischen 2 h und 8 h.
Jeder Waschschritt mit dem organischen Lösungsmittel umfasst ein Inkontaktbringen des Materials mit dem organischen Lösungsmittel für eine bestimmte Zeitdauer gefolgt von der Abtrennung des Materials von dem organischen Lösungsmittel. Für diese Abtrennung wird bevorzugt ein Dekanter oder eine Presse verwendet.
Bei dem Waschen mit dem organischen Lösungsmittel beträgt die Trockenmasse in der Waschlösung von zwischen 0,5 Gew.% und 15 Gew.%, bevorzugt zwischen 1,0 Gew.% und 10 Gew.%, und besonders bevorzugt zwischen 1,5 Gew.% und 5,0 Gew.%.
Das Waschen mit dem organischen Lösungsmittel wird bevorzugt unter mechanischer Bewegung der Waschmixtur durchgeführt. Bevorzugt wird das Waschen in einem Behälter mit Rührwerk durchgeführt.
Bei dem Waschen mit dem organischen Lösungsmittel wird in vorteilhafter Weise eine Vorrichtung zur Vergleichmäßigung der Suspension verwendet. Diese Vorrichtung ist bevorzugt ein Zahnkranzdispergierer.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform erfolgt das Waschen mit dem organischen Lösungsmittel im Gegenstromverfahren.
In einer Ausführungsform erfolgt bei dem Waschen mit dem organischen Lösungsmittel eine partielle Neutralisation durch Zugabe von Na- oder K-Salzen, NaOH oder KOH.
Bei dem Waschen mit dem organischen Lösungsmittel kann zusätzlich auch eine Entfärbung des Materials durchgeführt werden. Diese Entfärbung kann durch Zugabe eines oder mehrerer Oxidationsmittel erfolgen. Beispielhaft seien hier die Oxidationsmittel Chlordioxid und Wasserstoffperoxid erwähnt, die alleine oder in Kombination angewendet werden können.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform nimmt bei dem mindestens zweimaligen Waschen mit einem organischen Lösungsmittel die finale Konzentration des organischen Lösungsmittels in der Lösung mit jedem Waschschritt zu. Durch diesen inkrementell steigenden Anteil an organischem Lösungsmittel wird der Wasseranteil in dem Fasermaterial kontrolliert verringert, so dass die rheologischen Eigenschaften der Fasern bei den nachfolgenden Schritten zur Lösungsmittelentziehung und Trocknung erhalten bleiben und kein Kollabieren der aktivierten Faserstruktur erfolgt.
Vorzugsweise beträgt die finale Konzentration des organischen Lösungsmittels im ersten Waschschritt zwischen 60 bis 70 Vol.-%, im zweiten Waschschritt zwischen 70 und 85 Vol.-% und in einem optionalen dritten Waschschritt zwischen 80 und 90 Vol.-%.
Gemäß dem optionalen Schritt (g) kann das Lösungsmittel zusätzlich durch Inkontaktbringen des Materials mit Wasserdampf verringert werden. Dies wird vorzugsweise mit einem Stripper durchgeführt, bei dem das Material im Gegenstrom mit Wasserdampf als Stripgas in Kontakt gebracht wird.
Im Schritt (h) erfolgt das Trocknen des gewaschenen Materials aus Schritt (f) oder des gestrippten Materials aus Schritt (g), wobei das Trocknen eine Vakuumtrocknung umfasst und bevorzugt aus dem Vakuumtrocknen besteht. Bei der Vakuumtrocknung wird das gewaschene Material als Trockengut einem Unterdruck ausgesetzt, was den Siedepunkt reduziert und somit auch bei niedrigen Temperaturen zu einer Verdampfung des Wassers führt. Die dem Trockengut kontinuierlich entzogene Verdampfungswärme wird geeigneterweise bis zur Temperaturkonstanz von außen nachgeführt. Die Vakuumtrocknung hat den Effekt, dass sie den Gleichgewichtsdampfdruck erniedrigt, was den Kapillartransport begünstigt. Dies hat sich insbesondere für das vorliegende Citrusfasermaterial als vorteilhaft herausgestellt, da hierdurch die aktivierten geöffneten Faserstrukturen und damit die hieraus resultierenden rheologischen Eigenschaften erhalten bleiben. Vorzugsweise erfolgt die Vakuumtrocknung bei einem Unterdruck von weniger als 400 mbar, bevorzugt von weniger als 300 mbar, weiterhin bevorzugt von weniger als 250 mbar und insbesondere bevorzugt von weniger als 200 mbar.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Verfahren nach dem Trocknen in Schritt (h) zusätzlich einen Zerkleinerungs-, Vermahlungs- oder Siebschritt. Dieser ist vorteilhafterweise so ausgestaltet, dass als Ergebnis 90% der Partikel eine Korngröße von weniger 250 µm, bevorzugt eine Korngröße von weniger als 200 µm und insbesondere eine Korngröße von weniger als 150 µm aufweisen. Bei dieser Korngröße ist die Faser gut dispergierbar und zeigt ein optimales Quellvermögen.
Die aktivierte pektinhaltige Citrusfaser und ein Verfahren zu ihrer Herstellung wird in der Anmeldung DE 10 2020 115 526.3 offenbart.
Partiell-aktivierte, aktivierbare pektinhaltige Citrusfaser
Gemäß einer alternativen Ausführungsform wird als Pflanzenfaser eine partiell-aktivierte, aktivierbare pektinhaltige Citrusfaser eingesetzt.
In einer Ausführungsform weist die partiell-aktivierte, aktivierbare pektinhaltige Citrusfaser in einer 2,5 Gew.%igen Suspension eine Fließgrenze II (Rotation) von 0,1 - 1,0 Pa, vorteilhafterweise 0,3 - 0,9 Pa, und besonders vorteilhafterweise 0,6 -0,8 Pa auf. In einer 2,5 Gew,%igen Dispersion hat die partiell-aktivierte, aktivierbare pektinhaltige Citrusfaser entsprechend eine Fließgrenze I (Rotation) von 1,0 - 4,0 Pa, vorteilhafterweise von 1,5 - 3,5 Pa und besonders vorteilhafterweise von 2,0 - 3,0 Pa.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform hat die partiell-aktivierte, aktivierbare pektinhaltige Citrusfaser in einer 2,5 Gew.%igen Suspension eine Fließgrenze II (Cross Over) von 0,1 - 1,0 Pa, vorteilhafterweise von 0,3 - 0,9 Pa und besonders vorteilhafterweise von 0,6 - 0,8 Pa. In einer 2,5 Gew.%igen Dispersion hat die partiell-aktivierte, aktivierbare pektinhaltige Citrusfaser eine Fließgrenze I (Cross Over) von 1,0 - 4,5 Pa, vorteilhafterweise von 1,5 - 4,0 Pa und besonders vorteilhafterweise von 2,0 - 3,5 Pa.
In einer Ausführungsform hat die partiell-aktivierte, aktivierbare pektinhaltige Citrusfaser in einer 2,5 Gew%igen Suspension eine dynamische Weissenbergzahl von 4,5 - 8,0 Pa, vorteilhafterweise von 5,0 - 7,5 Pa und besonders vorteilhaft von 7,0 - 7,5 Pa. Nach Scheraktivierung hat die partiell-aktivierte, aktivierbare pektinhaltige Citrusfaser in einer 2,5 Gew.%igen Dispersion entsprechend eine dynamische Weissenbergzahl von 5,0 - 9,0 Pa, vorteilhafterweise von 6,0 - 8,5 Pa und besonders vorteilhaft von mehr 7,0 - 8,0 Pa.
Die partiell-aktivierte, aktivierbare pektinhaltige Citrusfaser hat nach einer vorteilhaften Ausführungsform in einer 4 Gew%igen wässrigen Suspension eine Festigkeit von zwischen 60 g und 240 g, bevorzugt von zwischen 120 g und 200 g und besonders bevorzugt von zwischen 140 und 180 g.
Vorzugsweise weist die partiell-aktivierte, aktivierbare pektinhaltige Citrusfaser eine Viskosität von zwischen 150 bis 600 mPas, bevorzugt von 200 bis 550 mPas, und besonders bevorzugt von 250 bis 500 mPas auf, wobei die partiell-aktivierte, aktivierbare pektinhaltige Citrusfaser in Wasser als 2,5 Gew.%ige Lösung dispergiert wird und die Viskosität mit einer Scherrate von 50 s^-1 bei 20°C gemessen wird.
Zur Viskositätsbestimmung wird die partiell-aktivierte, aktivierbare pektinhaltige Citrusfaser in demineralisiertem Wasser mit der in den Beispielen offenbarten Methode als 2,5 Gew.%ige Lösung dispergiert und die Viskosität bei 20°C und vier Scherabschnitten (erster und dritter Abschnitt = konstantes Profil; zweiter und vierter Abschnitt = lineare Rampe; Auswertung jeweils bei einer Schergeschwindigkeit von 50 s^-1) bestimmt (Rheometer; Physica MCR Serie, Messkörper CC25 (entspricht Z3 DIN), Fa. Anton Paar, Graz, Österreich).
Die partiell-aktivierte, aktivierbare pektinhaltige Citrusfaser hat vorteilhafterweise ein Wasserbindevermögen von mehr als 20 g/g, bevorzugt von mehr als 22 g/g, besonders bevorzugt von mehr als 24 g/g, und insbesondere bevorzugt von zwischen 24 und 26 g/g. Ein solch vorteilhaft hohes Wasserbindevermögen führt zu einer hohen Viskosität und über diese dann auch zu einem geringeren Faserverbrauch bei cremiger Textur.
Gemäß einer Ausführungsform weist die partiell-aktivierte, aktivierbare pektinhaltige Citrusfaser eine Feuchtigkeit von weniger als 15%, bevorzugt von weniger als 10% und besonders bevorzugt von weniger als 8% auf.
Es ist auch bevorzugt, dass die partiell-aktivierte, aktivierbare pektinhaltige Citrusfaser in 1,0 Gew%iger wässriger Lösung einen pH-Wert von 3,1 bis 4,75 und bevorzugt von 3,4 bis 4,2 aufweist.
Die partiell-aktivierte, aktivierbare pektinhaltige Citrusfaser hat vorteilhaftweise eine Korngröße, bei der mindestens 90% der Partikel kleiner als 450 µm, bevorzugt kleiner als 350 µm und insbesondere kleiner als 250 µm sind.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform hat die partiell-aktivierte, aktivierbare pektinhaltige Citrusfaser einen Helligkeitswert L* > 84, bevorzugt von L *> 86 und besonders bevorzugt von L* > 88. Damit sind die Citrusfasern nahezu farblos und führen bei einem Einsatz in Lebensmittelprodukten nicht zu einer nennenswerten Verfärbung der Produkte.
In vorteilhafter Weise hat die die partiell-aktivierte, aktivierbare pektinhaltige Citrusfaser einen Ballaststoffgehalt von 80 bis 95%.
Aufgrund des sauren Extraktionsschrittes ist der Pektingehalt der partiell-aktivierten, aktivierbaren pektinhaltigen Citrusfaser stark reduziert worden, so dass diese Citrusfaser weniger als 10%, bevorzugt weniger als 8 % und besonders bevorzugt weniger als 6% an wasserlöslichem Pektin aufweist. Die partiell-aktivierte, aktivierbare pektinhaltige Citrusfaser weist vorteilhafterweise einen wasserlöslichen Pektingehalt von zwischen 2 Gew.% und 8 Gew.% und besonders bevorzugt von zwischen 2 und 6 Gew.% auf. Der Gehalt an wasserlöslichem Pektin in der partiell-aktivierten, aktivierbaren pektinhaltigen Citrusfaser kann beispielsweise 2 Gew%, 3 Gew%, 4 Gew%, 5 Gew%, 6 Gew%, 7 Gew%, 8 Gew%, 9 Gew% oder 10 Gew% betragen. Bei diesem residualen Pektin handelt es sich um hochverestertes Pektin. Unter einem hochveresterten Pektin wird erfindungsgemäß ein Pektin verstanden, das einen Veresterungsgrad von mehr als 50% besitzt. Der Veresterungsgrad beschreibt den prozentualen Anteil der Carboxylgruppen in den Galacturonsäure-Einheiten des Pektins, welche in veresterter Form vorliegen, z.B. als Methylester. Der Veresterungsgrad kann mittels der Methode nach JECFA (Monograph 19-2016, Joint FAO/WHO Expert Committe on Food Additives) bestimmt werden.
Herstellung der partiell-aktivierten, aktivierbaren pektinhaltigen Citrusfaser
Die partiell-aktivierte, aktivierbare pektinhaltigen Citrusfaser ist durch ein Verfahren erhältlich, das die folgenden Schritte umfasst:

(a) Bereitstellen eines Rohmaterials, das Zellwandmaterial einer essbaren Citrusfrucht enthält;
(b) Aufschluss des Rohmaterials durch Inkubation einer wässrigen Suspension des Rohmaterials bei einem sauren pH-Wert;
(c) Ein- oder mehrstufige Trennung des aufgeschlossenen Materials aus Schritt (b) von der wässrigen Flüssigkeit;
(d) Waschen des in Schritt (c) abgetrennten Materials mit einer wässrigen Lösung und Abtrennung grober oder nicht aufgeschlossener Partikel;
(e) Trennung des gewaschenen Materials aus Schritt (d) von der wässrigen Lösung;
(f) Mindestens zweimaliges Waschen des abgetrennten Materials aus Schritt (e) mit einem organischen Lösungsmittel und jeweils anschließender Trennung des gewaschenen Materials von dem organischen Lösungsmittel;
(g) Optionale zusätzliche Entfernung des organischen Lösungsmittels durch Inkontaktbringen des gewaschenen Materials aus Schritt (f) mit Wasserdampf;
(h) Trocknen des Materials aus Schritt (f) oder (g) umfassend eine Trocknung bei Normaldruck zum Erhalten der partiell-aktivierten, aktivierbaren pektinhaltigen Citrusfaser.

Als Rohmaterial können Citrusfrüchte und bevorzugt Verarbeitungsrückstände von Citrusfrüchten eingesetzt werden. Als Rohmaterial zum Einsatz in dem Verfahren kann entsprechend Citrusschale, (und hier Albedo und/oder Flavedo), Citrusvesikel, Segmentmembranen oder eine Kombination hieraus verwendet werden. In bevorzugter Weise wird als Rohmaterial Citrustrester verwendet, also die Pressrückstände von Citrusfrüchten, die neben den Schalen typischerweise auch das Fruchtfleisch enthalten.
Der saure Aufschluss im Schritt (b) des Verfahrens dient der Entfernung von Pektin durch Überführung des Protopektins in lösliches Pektin und gleichzeitiger Aktivierung der Faser durch Vergrößerung der inneren Oberfläche. Weiterhin wird das Rohmaterial durch den Aufschluss thermisch zerkleinert. Durch die saure Inkubation im wässrigen Milieu unter Einwirkung von Hitze zerfällt es in Citrusfasern. Damit wird eine thermische Zerkleinerung erreicht, ein mechanischer Zerkleinerungsschritt ist im Rahmen des Herstellungsverfahrens damit nicht notwendig. Dies stellt einen entscheidenden Vorteil gegenüber herkömmlichen Faser-Herstellungsverfahren dar, die im Gegensatz dazu einen Scherungsschritt (wie beispielsweise durch eine (Hoch-)Druckhomogenisierung benötigen, um eine Faser mit ausreichenden rheologischen Eigenschaften zu erhalten.
Das Rohmaterial liegt bei dem Aufschluss in Schritt (b) als wässrige Suspension vor. Eine Suspension ist gemäß der Erfindung ein heterogenes Stoffgemisch aus einer Flüssigkeit und darin fein verteilten Festkörpern (Rohmaterial-Partikel). Da die Suspension zur Sedimentation und Phasentrennung tendiert, werden die Partikel geeignetermaßen durch Schütteln oder Rühren in der Schwebe gehalten. Es liegt somit keine Dispersion vor, bei der die Partikel durch mechanische Einwirkung (Scherung) so zerkleinert werden, dass sie feindispers vorliegen.
Zur Erzielung eines sauren pH-Wertes im Schritt (b) kann der Fachmann auf alle ihm bekannten Säuren oder sauren Pufferlösungen zurückgreifen. So kann beispielsweise eine organische Säure wie Citronensäure eingesetzt werden.
Alternativ oder in Kombination hierzu kann auch eine Mineralsäure eingesetzt werden. Beispielhaft seien erwähnt: Schwefelsäure, Salzsäure, Salpetersäure oder schweflige Säure. Bevorzugt wird Salpetersäure eingesetzt.
Bei dem sauren Aufschluss im Schritt (b) des Verfahrens liegt der pH-Wert der Suspension zwischen pH = 0,5 und pH = 4,0, bevorzugt zwischen pH = 1,0 und pH = 3,5 und besonders bevorzugt zwischen pH = 1,5 und pH = 3,0.
Die Inkubation erfolgt bei dem sauren Aufschluss in Schritt (b) bei einer Temperatur zwischen 60°C und 95°C, bevorzugt zwischen 70°C und 90°C und besonders bevorzugt zwischen 75°C und 85°C.
Die Inkubation in Schritt (b) erfolgt über eine Zeitdauer zwischen 60 min und 8 Stunden und bevorzugt zwischen 2 h und 6 Stunden.
Die wässrige Suspension hat bei dem sauren Aufschluss in Schritt (b) geeignetermaßen eine Trockenmasse von zwischen 0,5 Gew.% und 5 Gew.%, bevorzugt von zwischen 1 Gew.% und 4 Gew.%, und besonders bevorzugt von zwischen 1,5 Gew.% und 3 Gew.%.
Die wässrige Suspension wird während des Aufschlusses gemäß Schritt (b) gerührt oder geschüttelt. Dies erfolgt bevorzugt in kontinuierlicher Weise, damit die Partikel in der Suspension in der Schwebe gehalten werden.
Im Schritt (c) des Verfahrens wird das aufgeschlossene Material von der wässrigen Lösung getrennt und damit zurückgewonnen. Diese Trennung erfolgt als einstufige oder mehrstufige Trennung.
In vorteilhafter Weise wird das aufgeschlossene Material gemäß Schritt (c) einer mehrstufigen Trennung unterzogen. Hierbei ist es bevorzugt, wenn bei der Trennung von der wässrigen Flüssigkeit stufenweise die Abtrennung von immer feineren Partikeln erfolgt. Dies bedeutet, dass beispielsweise bei einer zweistufigen Trennung beide Stufen eine Abtrennung von größeren Partikel leisten, wobei bei der zweiten Stufe im Vergleich zur ersten Stufe feinere Partikel abgetrennt werden, um eine möglichst vollständige Abtrennung der Partikel aus dem aus der wässrigen Flüssigkeit zu erzielen. Bevorzugt erfolgt die erste Abtrennung von Partikeln mit Dekantern und die zweite Abtrennung mit Separatoren.. Damit wird das Material mit jedem Trennungsschritt immer feinpartikulärer.
Nach dem sauren Aufschluss in Schritt (b) und der Abtrennung des aufgeschlossenen Materials in Schritt (c), wird das abgetrennte Material in Schritt (d) mit einer wässrigen Lösung gewaschen. Durch diesen Schritt können verbliebene wasserlösliche Stoffe, wie beispielsweise Zucker entfernt werden. Gerade die Entfernung von Zucker mit Hilfe dieses Schrittes trägt dazu bei, dass die Citrusfaser weniger adhäsiv ist und damit besser zu prozessieren und anzuwenden ist.
Im Rahmen der Erfindung wird unter der „wässrigen Lösung“ die für das Waschen gemäß Schritt (d) eingesetzte wässrige Flüssigkeit verstanden. Das Gemisch aus dieser wässrigen Lösung und dem aufgeschlossenen Material wird als „Waschmixtur“ bezeichnet.
Vorteilhafterweise wird das Waschen gemäß Schritt (d) mit Wasser als wässriger Lösung durchgeführt. Besonders vorteilhaft ist hier der Einsatz von deionisiertem Wasser.
Alternativ kann als wässrige Lösung auch eine Salzlösung mit einer Ionenstärke von I < 0.2 mol / I eingesetzt werden.
Das Waschen gemäß Schritt (d) erfolgt vorteilhafterweise bei einer Temperatur zwischen 30°C und 90°C, bevorzugt zwischen 40°C und 80°C und besonders bevorzugt zwischen 50°C und 70°C.
Die Zeitdauer des Inkontaktbringens mit der wässrigen Lösung beim Waschen gemäß Schritt (d) erfolgt über eine Zeitdauer von zwischen 10 min und 2 Stunden, bevorzugt von zwischen 30 min und einer Stunde.
Bei dem Waschen gemäß Schritt (d) beträgt die Trockenmasse in der Waschmixtur zwischen 0,1 Gew.% und 5 Gew.%, bevorzugt zwischen 0,5 Gew.% und 3 Gew.% und besonders bevorzugt von zwischen 1 Gew.% und 2 Gew.%.
Vorteilhafter wird das Waschen gemäß Schritt (d) unter mechanischer Bewegung der Waschmixtur durchgeführt. Dies erfolgt zweckmäßiger mittels Rühren oder Schütteln der Waschmixtur.
Beim Waschen erfolgt gemäß Schritt (d) eine Abtrennung grober oder nicht aufgeschlossener Partikel. Besonders vorteilhaft ist hier eine Abtrennung von Partikeln mit einer Korngröße von mehr als 500 µm bevorzugter von mehr als 400 µm und am bevorzugtesten von mehr als 350 µm. Die Abtrennung erfolgt vorteilhafterweise mit einer Passiermaschine oder einer Bandpresse. Dadurch werden sowohl grobpartikuläre Verunreinigungen des Rohmaterials als auch unzureichend aufgeschlossenes Material entfernt.
Nach dem Waschen mit der wässrigen Lösung wird gemäß Schritt (e) das gewaschene Material von der wässrigen Lösung abgetrennt. Diese Abtrennung erfolgt vorteilhafterweise mit einem Dekanter oder einem Separator.
Im Schritt (f) erfolgt dann ein weiterer Waschschritt, der allerdings mit einem organischen Lösungsmittel erfolgt. Hierbei handelt es sich um ein mindestens zweimaliges Waschen mit einem organischen Lösungsmittel.
Das organische Lösungsmittel ist vorteilhafterweise ein Alkohol, der ausgewählt sein kann aus der Gruppe bestehend aus Methanol, Ethanol und Isopropanol.
Der Waschschritt gemäß Schritt (e) erfolgt bei einer Temperatur zwischen 40°C und 75°C, bevorzugt zwischen 50°C und 70°C und besonders bevorzugt 60°C und 65°C.
Die Zeitdauer des Inkontaktbringens mit dem organischen Lösungsmittel erfolgt über eine Zeitdauer von zwischen 60 min und 10 h und bevorzugt zwischen 2 h und 8 h.
Jeder Waschschritt mit dem organischen Lösungsmittel umfasst ein Inkontaktbringen des Materials mit dem organischen Lösungsmittel für eine bestimmte Zeitdauer gefolgt von der Abtrennung des Materials von dem organischen Lösungsmittel. Für diese Abtrennung wird bevorzugt ein Dekanter oder eine Presse verwendet.
Bei dem Waschen mit dem organischen Lösungsmittel beträgt die Trockenmasse in der Waschlösung von zwischen 0,5 Gew.% und 15 Gew.%, bevorzugt zwischen 1,0 Gew.% und 10 Gew.%, und besonders bevorzugt zwischen 1,5 Gew.% und 5,0 Gew.%.
Das Waschen mit dem organischen Lösungsmittel wird bevorzugt unter mechanischer Bewegung der Waschmixtur durchgeführt. Bevorzugt wird das Waschen in einem Behälter mit Rührwerk durchgeführt.
Bei dem Waschen mit dem organischen Lösungsmittel wird in vorteilhafter Weise eine Vorrichtung zur Vergleichmäßigung der Suspension verwendet. Diese Vorrichtung ist bevorzugt ein Zahnkranzdispergierer.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform erfolgt das Waschen mit dem organischen Lösungsmittel im Gegenstromverfahren.
In einer Ausführungsform erfolgt bei dem Waschen mit dem organischen Lösungsmittel eine partielle Neutralisation durch Zugabe von Na- oder K-Salzen, NaOH oder KOH.
Bei dem Waschen mit dem organischen Lösungsmittel kann zusätzlich auch eine Entfärbung des Materials durchgeführt werden. Diese Entfärbung kann durch Zugabe eines oder mehrerer Oxidationsmittel erfolgen. Beispielhaft seien hier die Oxidationsmittel Chlordioxid und Wasserstoffperoxid erwähnt, die alleine oder in Kombination angewendet werden können.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform nimmt bei dem mindestens zweimaligen Waschen mit einem organischen Lösungsmittel die finale Konzentration des organischen Lösungsmittels in der Lösung mit jedem Waschschritt zu. Durch diesen inkrementell steigenden Anteil an organischem Lösungsmittel wird der Wasseranteil in dem Fasermaterial kontrolliert verringert, so dass die rheologischen Eigenschaften der Fasern bei den nachfolgenden Schritten zur Lösungsmittelentziehung und Trocknung erhalten bleiben und kein Kollabieren der partiell-aktivierten Faserstruktur erfolgt.
Vorzugsweise beträgt die finale Konzentration des organischen Lösungsmittels im ersten Waschschritt zwischen 60 bis 70 Vol.-%, im zweiten Waschschritt zwischen 70 und 85 Vol.-% und in einem optionalen dritten Waschschritt zwischen 80 und 90 Vol.-%.
Gemäß dem optionalen Schritt (g) kann das Lösungsmittel zusätzlich durch Inkontaktbringen des Materials mit Wasserdampf verringert werden. Dies wird vorzugsweise mit einem Stripper durchgeführt, bei dem das Material im Gegenstrom mit Wasserdampf als Strippgas in Kontakt gebracht wird.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform wird das Material vor dem Trocknen gemäß Schritt (h) mit Wasser befeuchtet. Dies geschieht bevorzugt durch Einbringen des Materials in eine Befeuchtungsschnecke und Besprühen mit Wasser.
Im Schritt (h) erfolgt das Trocknen des gewaschenen Materials aus Schritt (f) oder des gestrippten Materials aus Schritt (g), wobei das Trocknen eine Trocknung unter Normaldruck umfasst. Beispiele für geeignete Trocknungsverfahren sind Wirbelschichttrocknung, Fließbetttrocknung, Bandtrockner, Trommeltrockner oder Schaufeltrockner. Besonders bevorzugt ist hier die Fließbetttrocknung. Diese hat den Vorteil, dass das Produkt aufgelockert getrocknet wird, was den anschließenden Vermahlschritt vereinfacht. Zudem vermeidet die Trocknungsart durch den gut dosierbaren Wärmeeintrag eine Schädigung des Produktes durch lokale Überhitzung.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Verfahren nach dem Trocknen in Schritt (h) zusätzlich einen Zerkleinerungs-, Vermahlungs- oder Siebschritt. Dieser ist vorteilhafterweise so ausgestaltet, dass als Ergebnis 90% der Partikel eine Korngröße von weniger 450 µm, bevorzugt eine Korngröße von weniger als 350 µm und insbesondere eine Korngröße von weniger als 250 µm aufweisen. Bei dieser Korngröße ist die Faser gut dispergierbar und zeigt ein optimales Quellvermögen.
Die partiell-aktivierte, aktivierbare pektinhaltige Citrusfaser und ein Verfahren zu ihrer Herstellung wird in der Anmeldung DE 10 2020 115 527.1 offenbart.
Aktivierte pektinhaltige Apfelfaser
In einer Ausführungsform wird als Pflanzenfaser eine aktivierte pektinhaltige Apfelfaser eingesetzt. Durch den sauren Aufschluss als Prozessschritt im Herstellungsverfahren kann die Faserstruktur aufgeschlossen werden und durch anschließende alkoholische Waschschritte mit schonendem Trocknen diese Struktur entsprechend aufrechterhalten werden.
In einer Ausführungsform weist die aktivierte pektinhaltige Apfelfaser in einer 2,5 Gew.%igen Suspension eine Fließgrenze II (Rotation) von mehr als 0,1 Pa, vorteilhafterweise von mehr als 0,5 Pa, und besonders vorteilhafterweise von mehr als 1,0 Pa. Bei einer 2,5 Gew.%igen Dispersion hat die aktivierte pektinhaltige Apfelfaser entsprechend eine Fließgrenze I (Rotation) von mehr als 5,0 Pa, vorteilhafterweise von mehr als 6,0 Pa und besonders vorteilhafterweise von mehr als 7,0 Pa.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform hat die aktivierte pektinhaltige Apfelfaser in einer 2,5 Gew.%igen Suspension eine Fließgrenze II (Cross Over) von mehr als 0,1 Pa, vorteilhafterweise von mehr als 0,5 Pa und besonders vorteilhafterweise von mehr als 1,0 Pa. In einer 2,5 Gew.%igen Dispersion hat die aktivierte pektinhaltige Apfelfaser eine Fließgrenze I (Cross Over) von mehr als 5,0 Pa, vorteilhafterweise von mehr als 6,0 Pa und besonders vorteilhafterweise von mehr als 7,0 Pa.
In einer Ausführungsform hat die aktivierte pektinhaltige Apfelfaser in einer 2,5 Gew.%igen Suspension eine dynamische Weissenbergzahl von mehr als 4,0, vorteilhafterweise von mehr als 5,0 und besonders vorteilhaft von mehr als 6,0. Nach Scheraktivierung hat die aktivierte pektinhaltige Apfelfaser in einer 2,5 Gew.%igen Dispersion entsprechend eine dynamische Weissenbergzahl von mehr als 6,5 vorteilhafterweise von mehr als 7,5 und besonders vorteilhaft von mehr als 8,5.
Die aktivierte pektinhaltige Apfelfaser hat nach einer vorteilhaften Ausführungsform eine Festigkeit von mehr als 50 g, bevorzugt von mehr als 75 g und besonders bevorzugt von mehr als 100 g. Hierzu wird die aktivierte pektinhaltige Apfelfaser in Wasser als 6 Gew.%ige Lösung suspendiert.
Vorzugsweise weist die aktivierte pektinhaltige Apfelfaser eine Viskosität von mehr als 100 mPas, bevorzugt von mehr als 200 mPas, und besonders bevorzugt von mehr als 350 mPas auf, wobei die aktivierte pektinhaltige Apfelfaser in Wasser als 2,5 Gew.%ige Lösung dispergiert wird und die Viskosität mit einer Scherrate von 50 s^-1 bei 20°C gemessen wird.
Zur Viskositätsbestimmung wird die Apfelfaser in demineralisiertem Wasser mit der in den Beispielen offenbarten Methode als 2,5 Gew.%ige Lösung dispergiert und die Viskosität bei 20°C und vier Scherabschnitten (erster und dritter Abschnitt = konstantes Profil; zweiter und vierter Abschnitt = lineare Rampe; Messung jeweils bei einer Schergeschwindigkeit von 50 s^-1) bestimmt (Rheometer; Physica MCR 101, Messkörper CC25 (entspricht Z3 DIN), Fa. Anton Paar, Graz, Österreich). Eine aktivierte pektinhaltige Apfelfaser mit dieser hohen Viskosität hat den Vorteil, dass für das Andicken des Endprodukts geringere Mengen an Fasern notwendig sind. Zudem erzeugt die Faser damit eine cremige Textur.
Die aktivierte pektinhaltige Apfelfaser hat vorteilhafterweise ein Wasserbindevermögen von mehr als 20 g/g, bevorzugt von mehr als 22 g/g, besonders bevorzugt von mehr als 24 g/g, und insbesondere bevorzugt von mehr als 27,0 g/g. Eine solch vorteilhaft hohes Wasserbindevermögen führt zu einer hohen Viskosität und über diese dann auch zu einem geringeren Faserverbrauch bei cremiger Textur.
Gemäß einer Ausführungsform weist die aktivierte pektinhaltige Apfelfaser eine Feuchtigkeit von weniger als 15%, bevorzugt von weniger als 8% und besonders bevorzugt von weniger als 6% auf.
Es ist auch bevorzugt, dass die aktivierte pektinhaltige Apfelfaser in 1,0 Gew%iger wässriger Lösung einen pH-Wert von 3,5 bis 5,0 und bevorzugt von 4,0 bis 4,6 aufweist.
Die aktivierte pektinhaltige Apfelfaser hat vorteilhaftweise eine Korngröße, bei der mindestens 90% der Partikel kleiner als 400 µm, bevorzugt kleiner als 350 µm und insbesondere kleiner als 300 µm sind.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform hat die aktivierte pektinhaltige Apfelfaser einen Helligkeitswert L* > 60, bevorzugt von L* > 61 und besonders bevorzugt von L* > 62.
In vorteilhafter Weise hat die aktivierte pektinhaltige Apfelfaser einen Ballaststoffgehalt von 80 bis 95%.
Aufgrund des sauren Extraktionsschrittes ist der Pektingehalt der Apfelfaser stark reduziert worden, so dass die aktivierte pektinhaltige Apfelfaser weniger als 10 %, bevorzugt weniger als 8 % und besonders bevorzugt weniger als 6 % an wasserlöslichem Pektin aufweist. Die aktivierte pektinhaltige Apfelfaser weist vorteilhafterweise einen wasserlöslichen Pektingehalt von zwischen 2 Gew.% und 8 Gew.% und besonders bevorzugt von zwischen 2 und 6 Gew.% auf. Der Gehalt an wasserlöslichem Pektin in der aktivierten pektinhaltigen Apfelfaser kann beispielsweise 2 Gew%, 3 Gew%, 4 Gew%, 5 Gew%, 6 Gew%, 7 Gew%, 8 Gew%, 9 Gew% oder 10 Gew% betragen. Bei diesem residualen Pektin handelt es sich um hochverestertes Pektin. Unter einem hochveresterten Pektin wird erfindungsgemäß ein Pektin verstanden, das einen Veresterungsgrad von mehr als 50% besitzt. Der Veresterungsgrad beschreibt den prozentualen Anteil der Carboxylgruppen in den Galacturonsäure-Einheiten des Pektins, welche in veresterter Form vorliegen, z.B. als Methylester. Der Veresterungsgrad kann mittels der Methode nach JECFA (Monograph 19-2016, Joint FAO/WHO Expert Committe on Food Additives) bestimmt werden.
Herstellung der aktivierten pektinhaltigen Apfelfaser
Die aktivierte pektinhaltigen Apfelfaser ist durch ein Verfahren erhältlich, das die folgenden Schritte umfasst:

(a) Bereitstellen eines Rohmaterials, das Zellwandmaterial eines Apfels enthält;
(b) Aufschluss des Rohmaterials durch Inkubation einer wässrigen Suspension des Rohmaterials bei einem sauren pH-Wert;
(c) Ein- oder mehrstufige Abtrennung von groben Partikeln von dem aufgeschlossenen Material aus Schritt (b) in wässriger Suspension;
(d) Abtrennung des in Schritt (c) erhaltenen, von groben Partikeln befreiten Materials aus der wässrigen Suspension.
(e) Waschen des in Schritt (d) abgetrennten Materials mit einer wässrigen Lösung;
(f) Trennung des gewaschenen Materials aus Schritt (e) von der wässrigen Lösung;
(g) Mindestens zweimaliges Waschen des abgetrennten Materials aus Schritt (f) mit einem organischen Lösungsmittel und jeweils anschließender Trennung des gewaschenen Materials von dem organischen Lösungsmittel;
(h) Optionale zusätzliche Entfernung des organischen Lösungsmittels durch Inkontaktbringen des gewaschenen Materials aus Schritt (g) mit Wasserdampf;
(i) Trocknen des Materials aus Schritt (g) oder (h) umfassend eine Vakuumtrocknung zum Erhalten der aktivierten pektinhaltigen Apfelfaser.

Als Rohmaterial können Äpfel und bevorzugt Verarbeitungsrückstände von Äpfeln eingesetzt werden. Als Rohmaterial zum Einsatz in dem erfindungsgemäßen Verfahren können entsprechend Apfelschale, Kerngehäuse, Kerne oder Fruchtfleisch oder eine Kombination hieraus verwendet werden. In bevorzugter Weise wird als Rohmaterial Apfeltrester verwendet, also die Pressrückstände von Äpfeln, die neben den Schalen typischerweise auch die oben genannten Bestandteile enthalten.
Als Äpfel können hierbei alle dem Fachmann bekannten Kulturäpfel verwendet werden.
Der saure Aufschluss im Schritt (b) des Verfahrens dient der Entfernung von Pektin durch Überführung des Protopektins in lösliches Pektin und gleichzeitiger Aktivierung der Faser durch Vergrößerung der inneren Oberfläche. Weiterhin wird das Rohmaterial durch den Aufschluss thermisch zerkleinert. Durch die saure Inkubation im wässrigen Milieu unter Einwirkung von Hitze zerfällt es in Apfelfasern. Damit wird eine thermische Zerkleinerung erreicht, ein mechanischer Zerkleinerungsschritt ist im Rahmen des Herstellungsverfahrens damit nicht notwendig. Dies stellt einen entscheidenden Vorteil gegenüber herkömmlichen Faser-Herstellungsverfahren dar, die im Gegensatz dazu einen Scherungsschritt (wie beispielsweise durch eine (Hoch-)Druckhomogenisierung benötigen, um eine Faser mit ausreichenden rheologischen Eigenschaften zu erhalten.
Das Rohmaterial liegt bei dem Aufschluss im Schritt (b) als wässrige Suspension vor. Eine Suspension ist gemäß der Erfindung ein heterogenes Stoffgemisch aus einer Flüssigkeit und darin fein verteilten Festkörpern (Rohmaterial-Partikel). Da die Suspension zur Sedimentation und Phasentrennung tendiert, werden die Partikel geeignetermaßen durch Schütteln oder Rühren in der Schwebe gehalten. Es liegt somit keine Dispersion vor, bei der die Partikel durch mechanische Einwirkung (Scherung) so zerkleinert werden, dass sie feindispers vorliegen.
Zur Erzielung eines sauren pH-Wertes im Schritt (b) kann der Fachmann auf alle ihm bekannten Säuren oder sauren Pufferlösungen zurückgreifen. So kann beispielsweise eine organische Säure wie Citronensäure eingesetzt werden.
Alternativ oder in Kombination hierzu kann auch eine Mineralsäure eingesetzt werden. Beispielhaft seien erwähnt: Schwefelsäure, Salzsäure, Salpetersäure oder schweflige Säure. Bevorzugt wird Schwefelsäure eingesetzt.
Bei dem sauren Aufschluss im Schritt (b) des Verfahrens liegt der pH-Wert der Suspension zwischen pH = 0,5 und pH = 4,0, bevorzugt zwischen pH = 1,0 und pH = 3,5 und besonders bevorzugt zwischen pH = 1,5 und pH = 3,0.
Die Inkubation erfolgt bei dem sauren Aufschluss im Schritt (b) bei einer Temperatur zwischen 60°C und 95°C, bevorzugt zwischen 70°C und 90°C und besonders bevorzugt zwischen 75°C und 85°C.
Die Inkubation im Schritt (b) erfolgt über eine Zeitdauer zwischen 60 min und 10 Stunden und bevorzugt zwischen 2 h und 6 Stunden.
Die wässrige Suspension hat bei dem sauren Aufschluss im Schritt (b) geeignetermaßen eine Trockenmasse von zwischen 0,5 Gew.% und 5 Gew.%, bevorzugt von zwischen 1 Gew.% und 4 Gew.%, und besonders bevorzugt von zwischen 1,5 Gew.% und 3 Gew.%.
Die wässrige Suspension wird während des Aufschlusses im Schritt (b) gerührt oder geschüttelt. Dies erfolgt bevorzugt in kontinuierlicher Weise, damit die Partikel in der Suspension in der Schwebe gehalten werden.
Im Schritt (c) des Verfahrens wird das aufgeschlossene Material von groben Partikeln getrennt. Diese Trennung erfolgt als einstufige oder mehrstufige Trennung.
Bei der ein- oder mehrstufigen Trennung gemäß Schritt (c) ist es vorteilhaft, dass eine Abtrennung von Partikeln mit einer Korngröße von mehr als 1000 µm, bevorzugt von mehr als 500 µm erfolgt. Dadurch werden sowohl grobpartikuläre Bestandteile des Rohmaterials als auch unzureichend aufgeschlossenes Material entfernt.
In vorteilhafter Weise wird das aufgeschlossene Material im Schritt (c) einer mehrstufigen Trennung unterzogen. Hierbei ist es bevorzugt, wenn bei der Abtrennung der groben Partikel stufenweise die Abtrennung von immer feineren Partikeln erfolgt. Dies bedeutet, dass beispielsweise bei einer zweistufigen Trennung beide Stufen eine Abtrennung von größeren Partikel leisten, wobei bei der zweiten Stufe im Vergleich zur ersten Stufe feinere Partikel abgetrennt werden. Damit wird das Material mit jedem Trennungsschritt immer feinpartikulärer.
Besonders vorteilhaft ist hier im Schritt (c) eine zweistufige Trennung mit einer Abtrennung von Partikeln mit einer Korngröße von mehr als 1000 µm in der ersten Stufe und einer Abtrennung von Partikeln mit einer Korngröße von mehr als 500 µm in der zweiten Stufe. Die Abtrennung in diesen beiden Stufen erfolgt vorteilhafterweise mit einer Siebtrommel, einer Passiermaschine oder einer anderen Art der Nasssiebung.
Nach dem sauren Aufschluss im Schritt (b), der Entfernung grober Partikel im Schritt (c) und der Abtrennung des aufgeschlossenen Materials aus der wässrigen Suspension im Schritt (d) wird das abgetrennte Material mim Schritt (e) mit einer wässrigen Lösung gewaschen. Durch diesen Schritt können verbliebene wasserlösliche Stoffe, wie beispielsweise fruchteigene Zucker entfernt werden. Gerade die Entfernung von Zucker mit Hilfe dieses Schrittes trägt dazu bei, dass die Apfelfaser weniger adhäsiv ist und damit besser zu prozessieren und anzuwenden ist.
Im Rahmen der Erfindung wird unter der „wässrigen Lösung“ die für das Waschen im Schritt (e) eingesetzte wässrige Flüssigkeit verstanden. Das Gemisch aus dieser wässrigen Lösung und dem aufgeschlossenen Material wird als „Waschmixtur“ bezeichnet.
Vorteilhafterweise wird das Waschen gemäß Schritt (e) mit Wasser als wässrige Lösung durchgeführt. Besonders vorteilhaft ist hier der Einsatz von deionisiertem Wasser.
Alternativ kann als wässrige Lösung auch eine Salzlösung mit einer Ionenstärke von I < 0.2 mol / I eingesetzt werden.
Das Waschen gemäß Schritt (e) erfolgt vorteilhafterweise bei einer Temperatur zwischen 30°C und 90°C, bevorzugt zwischen 40°C und 80°C und besonders bevorzugt zwischen 50°C und 70°C.
Die Zeitdauer des Inkontaktbringens mit der wässrigen Lösung in Schritt (e) erfolgt über eine Zeitdauer von zwischen 10 min und 2 Stunden, bevorzugt von zwischen 30 min und einer Stunde.
Bei dem Waschen gemäß Schritt (e) beträgt die Trockenmasse in der Waschmixtur zwischen 0,1 Gew.% und 5 Gew.%, bevorzugt zwischen 0,5 Gew.% und 3 Gew.% und besonders bevorzugt von zwischen 1 Gew.% und 2 Gew.%.
Vorteilhafter wird das Waschen gemäß Schritt (e) unter mechanischer Bewegung der Waschmixtur durchgeführt. Dies erfolgt zweckmäßigerweise mittels Rühren oder Schütteln der Waschmixtur.
Optional kann während der Wäsche in Schritt (e) auch hier eine Abtrennung von Partikeln mit einer Korngröße von mehr als 500 µm bevorzugter von mehr als 400 µm und am bevorzugtesten von mehr als 350 µm erfolgen. Die Abtrennung erfolgt vorteilhafterweise mit einer Passiermaschine oder einer Bandpresse. Dadurch werden sowohl grobpartikuläre Bestandteile des Rohmaterials als auch unzureichend aufgeschlossenes Material entfernt.
Nach dem Waschen mit der wässrigen Lösung wird gemäß Schritt (f) das gewaschene Material von der wässrigen Lösung abgetrennt. Diese Abtrennung erfolgt vorteilhafterweise mit einem Dekanter oder einem Separator.
Im Schritt (g) erfolgt dann ein weiterer Waschschritt, der allerdings mit einem organischen Lösungsmittel erfolgt. Hierbei handelt es sich um ein mindestens zweimaliges Waschen mit einem organischen Lösungsmittel.
Das organische Lösungsmittel ist vorteilhafterweise ein Alkohol, der ausgewählt sein kann aus der Gruppe bestehend aus Methanol, Ethanol und Isopropanol.
Der Waschschritt in Schritt (g) erfolgt bei einer Temperatur zwischen 40°C und 75°C, bevorzugt zwischen 50°C und 70°C und besonders bevorzugt zwischen 60°C und 65°C.
Die Zeitdauer des Inkontaktbringens mit dem organischen Lösungsmittel erfolgt über eine Zeitdauer von zwischen 60 min und 10 h und bevorzugt von zwischen 2 h und 8 h.
Jeder Waschschritt mit dem organischen Lösungsmittel umfasst ein Inkontaktbringen des Materials mit dem organischen Lösungsmittel für eine bestimmte Zeitdauer gefolgt von der Abtrennung des Materials von dem organischen Lösungsmittel. Für diese Abtrennung wird bevorzugt ein Dekanter oder eine Presse verwendet.
Bei dem Waschen mit dem organischen Lösungsmittel beträgt die Trockenmasse in der Waschlösung von zwischen 0,5 Gew.% und 15 Gew.%, bevorzugt zwischen 1,0 Gew.% und 10 Gew.%, und besonders bevorzugt zwischen 1,5 Gew.% und 5,0 Gew.%.
Das Waschen mit dem organischen Lösungsmittel wird bevorzugt unter mechanischer Bewegung der Waschmixtur durchgeführt. Bevorzugt wird das Waschen in einem Behälter mit Rührwerk durchgeführt.
Bei dem Waschen mit dem organischen Lösungsmittel wird in vorteilhafter Weise eine Vorrichtung zur Vergleichmäßigung der Suspension verwendet. Diese Vorrichtung ist bevorzugt ein Zahnkranzdispergierer.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform erfolgt das Waschen mit dem organischen Lösungsmittel im Gegenstromverfahren.
In einer Ausführungsform erfolgt bei dem Waschen mit dem organischen Lösungsmittel eine partielle Neutralisation durch Zugabe von NaOH, KOH oder Na- oder K-Salzen.
Bei dem Waschen mit dem organischen Lösungsmittel kann zusätzlich auch eine Entfärbung des Materials durchgeführt werden. Diese Entfärbung kann durch Zugabe eines oder mehrerer Oxidationsmittel erfolgen. Beispielhaft seien hier die Oxidationsmittel Chlordioxid und Wasserstoffperoxid erwähnt, die alleine oder in Kombination angewendet werden können.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform nimmt bei dem mindestens zweimaligen Waschen mit einem organischen Lösungsmittel in Schritt (g) die finale Konzentration des organischen Lösungsmittels in der Lösung mit jedem Waschschritt zu. Durch diesen inkrementell steigenden Anteil an organischem Lösungsmittel wird der Wasseranteil in dem Fasermaterial kontrolliert verringert, so dass die rheologischen Eigenschaften der Fasern bei den nachfolgenden Schritten zur Lösungsmittelentziehung und Trocknung erhalten bleiben und kein Kollabieren der aktivierten Faserstruktur erfolgt.
Vorzugsweise beträgt die finale Konzentration des organischen Lösungsmittels im ersten Waschschritt zwischen 60 bis 70 Vol.-%, im zweiten Waschschritt zwischen 70 und 85 Vol.-% und in einem optionalen dritten Waschschritt zwischen 80 und 90 Vol.-%.
Gemäß dem optionalen Schritt (h) kann der Anteil des Lösungsmittels zusätzlich durch Inkontaktbringen des Materials mit Wasserdampf verringert werden. Dies wird vorzugsweise mit einem Stripper durchgeführt, bei dem das Material im Gegenstrom mit Wasserdampf als Strippgas in Kontakt gebracht wird.
Im Schritt (i) erfolgt das Trocknen des gewaschenen Materials aus Schritt (g) oder des gestrippten Materials aus Schritt (h), wobei das Trocknen eine Vakuumtrocknung umfasst und bevorzugt aus dem Vakuumtrocknen besteht. Bei der Vakuumtrocknung wird das gewaschene Material als Trockengut einem Unterdruck ausgesetzt, was den Siedepunkt reduziert und somit auch bei niedrigen Temperaturen zu einer Verdampfung des Wassers führt. Die dem Trockengut kontinuierlich entzogene Verdampfungswärme wird geeigneterweise bis zur Temperaturkonstanz von außen nachgeführt. Die Vakuumtrocknung hat den Effekt, dass sie den Gleichgewichtsdampfdruck erniedrigt, was den Kapillartransport begünstigt. Dies hat sich insbesondere für das vorliegende Apfelfasermaterial als vorteilhaft herausgestellt, da hierdurch die aktivierten geöffneten Faserstrukturen und damit die hieraus resultierenden rheologischen Eigenschaften erhalten bleiben. Vorzugsweise erfolgt die Vakuumtrocknung bei einem absoluten Unterdruck von weniger als 400 mbar, bevorzugt von weniger als 300 mbar, weiterhin bevorzugt von weniger als 250 mbar und insbesondere bevorzugt von weniger als 200 mbar.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Verfahren nach dem Trocknen in Schritt (i) zusätzlich einen Zerkleinerungs-, Vermahlungs- oder Siebschritt. Dieser ist vorteilhafterweise so ausgestaltet, dass als Ergebnis 90% der Partikel eine Korngröße von weniger 400 µm, bevorzugt eine Korngröße von weniger als 350 µm und insbesondere eine Korngröße von weniger als 300 µm aufweisen. Bei dieser Korngröße ist die Faser gut dispergierbar und zeigt ein optimales Quellvermögen.
Die aktivierte pektinhaltige Apfelfaser und ein Verfahren zu ihrer Herstellung wird in der Anmeldung DE 10 2020 115 501.8 offenbart.
Pektine
Die erfindungsgemäßen Pektine werden durch Extraktion aus Pflanzen gewonnen, in denen sich das Pektin vor allen in den festeren Bestandteilen, wie Stängeln, Blättern, Blüten oder Früchten findet.
Die erfindungsgemäßen löslichen Pektine können aus allen dem Fachmann bekannten Pflanzen und Pflanzenteilen gewonnen werden. Beispielhaft seien hier erwähnt: Citrusfrucht, Apfel, Zuckerrübe, Fruchtstand der Sonnenblume, Hagebutte, Quitte, Aprikose, Kirsche und Möhre.
Besonders bevorzugt wird das Pektin durch Extraktion aus Citrustrester oder Apfeltrester gewonnen und als Citruspektin oder Apfelpektin eingesetzt.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform weist das niederveresterte lösliche Pektin, das bevorzugt ein niederverestertes lösliches Citrus- oder Apfelpektin ist, einen Veresterungsgrad von 15 bis 40%, vorteilhaft von 20 bis 38%, und besonders vorteilhaft von 24 bis 33% auf. Beispielsweise kann der Veresterungsgrad des niederveresterten löslichen Pektins, das bevorzugt ein niederverestertes lösliches Citruspektin ist 21%, 22%, 23%, 24%, 25%, 26%, 27%, 28%, 29%, 30%, 31%, 32%, 33%, 34%, 35%, 36% oder 37% betragen.
Vorteilhafterweise besitzt das niederveresterte lösliche Pektin für den Fall, dass es ein niederverestertes lösliches Citruspektin ist, einen Veresterungsgrad von 15 bis 40%, bevorzugt von 20 bis 35%, besonders bevorzugt von 24 bis 28% und insbesondere bevorzugt von 26,5%. Beispielsweise kann der Veresterungsgrad des niederveresterten löslichen Citruspektin 15%, 16%, 17%, 18%, 19%, 20%, 21%, 22%, 23%, 24%, 25%, 26%, 27%, 28%, 29%, 30%, 31%, 32%, 33%, 34% oder 35% betragen.
Vorteilhafterweise besitzt das niederveresterte lösliche Pektin für den Fall, dass es ein niederverestertes lösliches Apfelpektin ist, einen Veresterungsgrad von 15 bis 40%, bevorzugt von 20 bis 38%, besonders bevorzugt von 24 bis 33% und insbesondere bevorzugt von 30%. Beispielsweise kann der Veresterungsgrad des niederveresterten löslichen Apfelpektin 15%, 16%, 17%, 18%, 19%, 20%, 21%, 22%, 23%, 24%, 25%, 26%, 27%, 28%, 29%, 30%, 31%, 32%, 33%, 34% oder 35% betragen.
Vorteilhafterweise besitzt das niederveresterte lösliche Pektin eine Calciumempfindlichkeit von 300 bis 3000 HPE, bevorzugt von 500 bis 2500 HPE, besonders bevorzugt von 600 bis 2000 HPE und insbesondere bevorzugt von 700 bis 1950 HPE. Aufgrund der vorliegenden hohen Calciumempfindlichkeit ist es vorteilhaft zur Texturbildung in dem proteinhaltigen Fruchtgetränk bzw. in dem Milchersatzgetränk geeignet.
Vorteilhafterweise besitzt das niederveresterte lösliche Pektin für den Fall, dass es ein niederverestertes lösliches Citruspektin ist, eine Calciumempfindlichkeit von 1000 bis 3000 HPE, bevorzugt von 1250 bis 2500 HPE, besonders bevorzugt von 1500 bis 2000 HPE und insbesondere bevorzugt von 1790 bis 1950 HPE. Aufgrund der vorliegenden hohen Calciumempfindlichkeit ist es vorteilhaft zur Texturbildung in dem proteinhaltigen Fruchtgetränk bzw. in dem Milchersatzgetränk geeignet.
Vorteilhafterweise besitzt das niederveresterte lösliche Pektin für den Fall, dass es ein niederverestertes lösliches Apfelpektin ist, eine Calciumempfindlichkeit von 300 bis 2000 HPE, bevorzugt von 500 bis 1500 HPE und besonders bevorzugt von 700 bis 1000 HPE. Aufgrund der vorliegenden hohen Calciumempfindlichkeit ist es vorteilhaft zur Texturbildung in dem proteinhaltigen Fruchtgetränk bzw. in dem Milchersatzgetränk geeignet.
Das hochveresterte lösliche Pektin, das bevorzugt ein hochverestertes lösliches Citrus- oder Apfelpektin ist, weist geeigneterweise einen Veresterungsgrad von 60 bis 85%, vorteilhafterweise von 65 bis 80%, bevorzugt von 68 bis 76%, besonders vorteilhaft von 69 bis 74% und insbesondere von 70 bis 72% auf. Beispielsweise kann der Veresterungsgrad des hochveresterten löslichen Pektins, das bevorzugt ein hochverestertes lösliches Citrus- oder Apfelpektin ist 66%, 67%, 68%, 69%, 70%, 71%, 72%, 73%, 74%, 75%, 76%, 77%, 78% oder 79% betragen.
Das hochveresterte lösliche Pektin, das bevorzugt ein hochverestertes lösliches Citrus- oder Apfelpektin ist, weist vorteilhafterweise eine Gelierkraft von 140 bis 280 °USA-Sag, bevorzugt von 160 bis 260 °USA-Sag und, besonders bevorzugt von 170 bis 250 °USA-Sag auf. Die hohe Gelierkraft des hochveresterten Pektins wirkt sich positiv auf die Textur des Milchersatzgetränkes oder des proteinhaltigen Fruchtgetränks und deren Synäreseverhalten aus.
Vorteilhafterweise weist das hochveresterte lösliche Pektin, für den Fall, dass es ein hochverestertes lösliches Citruspektin ist, eine Gelierkraft von 200 bis 280 °USA-Sag, bevorzugt von 220 bis 260 °USA-Sag, besonders bevorzugt von 230 bis 250 °USA-Sag und insbesondere bevorzugt von 240 °USA-Sag auf. Die hohe Gelierkraft des hochveresterten Citruspektins wirkt sich positiv auf die Textur des Milchersatzgetränkes oder des proteinhaltigen Fruchtgetränks und deren Synäreseverhalten aus.
Vorteilhafterweise weist das hochveresterte lösliche Pektin, für den Fall, dass es ein hochverestertes lösliches Apfelpektin ist, eine Gelierkraft von 140 bis 220 °USA-Sag, bevorzugt von 160 bis 200 °USA-Sag und besonders bevorzugt von 170 bis 180 °USA-Sag auf. Die hohe Gelierkraft des hochveresterten Apfelpektins wirkt sich positiv auf die Textur des Milchersatzgetränkes oder des proteinhaltigen Fruchtgetränks und deren Synäreseverhalten aus.
Ferner ist es bevorzugt, dass die erfindungsgemäße Zusammensetzung in einer 1,0 Gew.%igen wässrigen Lösung einen pH-Wert von 3 bis 5 und bevorzugt von 3,4 bis 4,5 aufweist. Bei diesem pH-Wert hat das lösliche Pektin seine größte chemische Stabilität.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung liegt vorzugsweise in Pulverform vor. Dies hat den Vorteil, dass hiermit eine Formulierung mit geringem Gewicht und hoher Lagerstabilität vorliegt, die auch prozesstechnisch in einfacher Weise eingesetzt werden kann. Diese Formulierung wird erst durch die erfindungsgemäße Pflanzenfaser ermöglicht, die im Gegensatz zu modifizierten Stärken beim Einrühren in Flüssigkeiten nicht zur Klumpenbildung neigt.
In einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung die erfindungsgemäße Zusammensetzung als Halberzeugnis zur Verwendung in der Lebensmittelindustrie. Hierbei ist es bevorzugt, dass das Halberzeugnis zur Herstellung eines Milchersatzgetränks oder eines proteinhaltigen Fruchtgetränks verwendet wird.
In einem dritten Aspekt betrifft die Erfindung die Verwendung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung in der Lebensmittelindustrie. Hierbei ist bevorzugt, dass es zur Herstellung eines Milchersatzgetränks oder eines proteinhaltigen Fruchtgetränks verwendet wird.
Bevorzugt wird hierbei die erfindungsgemäße Zusammensetzung als Halberzeugnis verwendet. Dies bedeutet, dass die Zusammensetzung, die pektinhaltige Pflanzenfaser, niederverestertes löslichen Pektin und darüber hinaus hochverestertes lösliches Pektin enthält, entsprechend als Mischung dieser (und eventuell weiterer Komponenten) in der Lebensmittelindustrie, also bevorzugt für die Herstellung eines Lebensmittels eingesetzt wird.
In einer alternativen Ausführungsform können die drei Hauptbestandteile der erfindungsgemäßen Zusammensetzung getrennt eingesetzt werden, was sowohl beinhaltet, dass alle drei Komponenten, nämlich pektinhaltige Pflanzenfaser, niederverestertes lösliches Pektin und hochverestertes lösliches Pektin nacheinander hinzugegeben werden, oder eine Mischung von zwei Bestandteilen zeitlich getrennt von dem dritten Bestandteil hinzugegeben wird. Weiterhin können die Bestandteile als einzelner Bestandteil oder als Mischung von zwei Bestandteilen in unterschiedlichen Zutaten des herzustellenden Lebensmittels vorgehalten werden, so dass die erfindungsgemäße Zusammensetzung erst in der Mischung dieser Zutaten gebildet wird.
In einem vierten Aspekt betrifft die Erfindung ein Milchersatzgetränk oder ein proteinhaltiges Fruchtgetränk, das unter Verwendung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung hergestellt worden ist. Dies beinhaltet sowohl die Verwendung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung als Halberzeugnis, als auch als Einzelkomponenten bzw. Teilmischungen, so dass die Zusammensetzung erst durch das Zusammenfügen der drei erfindungswesentlichen Bestandteile, nämlich pektinhaltige Pflanzenfaser, niederverestertes lösliches Pektin und hochverestertes lösliches Pektin in dem Milchersatzgetränk oder dem proteinhaltigen Fruchtgetränk zustande kommt.
Hinsichtlich des vorabgenannten zweiten bis vierten Aspekts ist das Milchersatzgetränk oder das proteinhaltige Fruchtgetränk bevorzugt auf Basis von Soja, Hafer, Dinkel, Hirse, Reis, Erbsen, Lupinen, Mandel, Haselnuss, Kokosnuss, Cashewnuss, Hanfsamen, oder eine Kombination hiervon hergestellt. Besonders bevorzugt werden Soja oder Hafer oder eine Mischung hiervon als Basis verwendet.
Der Begriff „Milchersatzgetränk“ bezeichnet hier allgemein ein Nahrungsmittel, das geschmacklich oder optisch sowie vom Fett- oder Eiweißgehalt her der Milch ähnelt, ohne aus dieser hergestellt zu sein. Das erfindungsgemäße Milchersatzgetränk stellt bevorzugt ein rein pflanzliches Nahrungsmittel dar, das dann als „veganes Milchersatzgetränk“ bezeichnet wird, da es entsprechend keine Erzeugnisse tierischen Ursprungs enthält.
Als Basis für das Milchersatzgetränk, das bevorzugt ein veganes Milchersatzgetränk ist, können diverse pflanzenbasierte proteinhaltige Erzeugnisse dienen. Dabei handelt es sich insbesondere um Erzeugnisse, welche Wasser und eine Getreidesorte, eine Pseudogetreidesorte, eine Hülsenfruchtsorte, eine Nusssorte, eine Mandelsorte, eine nussähnliche Frucht, oder eine Mischung davon, enthalten. Als Milchersatzgetränke werden hier Getränkezusammensetzungen bezeichnet, die z. B. Erbsen, Soja, Hafer, Dinkel, Mandeln, Reis, Hirse, Hanf, Hanfsamen, Lupinen, Kokosnuss, Haselnuss oder Cashewnuss enthalten. Das in ihnen enthaltene Wasser kann aus den jeweils verwendeten Pflanzenbestandteilen stammen und/oder bei der Herstellung des Milchersatzgetränks hinzugefügt worden sein. Des Weiteren können die Milchersatzgetränke wenigstens einen zugesetzten Zucker und/oder Zuckeraustauschstoff enthalten.
Das „proteinhaltige Fruchtgetränk“ ist gemäß der Erfindung so definiert, dass es Fruchtsaft und/oder Gemüsesaft und zudem pflanzliches Proteinisolat oder Proteinkonzentrat enthält. Der Begriff „Fruchtsaft“ bezeichnet hier allgemein ein aus einer Frucht gewonnenes flüssiges Erzeugnis und umfasst insbesondere auch Direktsaft, Fruchtsaftgetränk, Fruchtnektar, Fruchtmark und Fruchtsaftkonzentrat sowie deren Mischungen mit Wasser. Beispiele für Fruchtsaft sind Apfelsaft, Passionsfruchtsaft, Traubensaft und Bananensaft.
Das erfindungsgemäße proteinhaltige Fruchtgetränk stellt bevorzugt ein rein pflanzliches Nahrungsmittel dar, das dann als „veganes proteinhaltiges Fruchtgetränk“ bezeichnet wird, da es somit keine Erzeugnisse tierischen Ursprung enthält.
Der Begriff „Gemüsesaft“ bezeichnet hier allgemein ein aus einem Gemüse gewonnenes flüssiges Erzeugnis und umfasst insbesondere auch Gemüsesafttonzentrat und Gemüsemark sowie deren Mischungen mit Wasser. Beispiele für geeignete Gemüse sind Sellerie, Schwarzkarotte, Karotte, Kürbis, Tomate und Rote Beete.
Insbesondere können erfindungsgemäß Mischungen von Fruchtsaftkonzentrat, Fruchtmark, Gemüsesaftkonzentrat oder Gemüsemark mit einer geeigneten Menge Wasser verwendet werden. Saftkonzentrate werden üblicherweise mindestens mit der zur Rekonstitution des entsprechenden Safts erforderlichen Menge Wasser eingesetzt. Besonders bevorzugt ist ein Fruchtgetränk, das 1 bis 70 Gew.-%, insbesondere 5 bis 60 Gew.-%, bevorzugt 10 bis 50 Gew.-% und besonders bevorzugt 20 bis 40 Gew.-% Fruchtsaft-Konzentrat, Fruchtmark, Gemüsesaftkonzentrat und/oder Gemüsemark enthält.
Es können auch mehrere Früchte und/oder Gemüse in Kombination verwendet werden. Insbesondere kann das proteinhaltige Fruchtgetränk einen Fruchtsaft von mindestens zwei Früchten und bevorzugt von mindestens drei Früchten enthalten. Besonders bevorzugt sind Kombinationen von Apfelsaft, Johannisbeersaft und Birnensaft und Kombinationen von Traubensaft und Apfelsaft.
Besonders bevorzugt ist ein proteinhaltiges Fruchtgetränk, das 50 bis 99 Gew.-%, insbesondere 70 bis 98 Gew.-%, bevorzugt 80 bis 97 Gew.-%, besonders bevorzugt 90 bis 96 Gew.-% und am meisten bevorzugt 90 bis 95 Gew.-% Fruchtsaft und/oder Gemüsesaft enthält.
Typischerweise enthält das erfindungsgemäße proteinhaltige Fruchtgetränk 25 bis 99 Gew.-%, insbesondere 35 bis 95 Gew.-%, bevorzugt 45 bis 85 Gew.- % und besonders bevorzugt 55 bis 75 Gew.-% Wasser.
Vorzugsweise weist das mittels dem oben genannten Halberzeugnis hergestellte Milchersatzgetränk neben der erfindungsgemäßen Zusammensetzung eine oder mehrere der folgenden Zutaten auf:

• ein pflanzliches Proteinisolat oder Proteinkonzentrat, das aus einem Getreide, einem Pseudogetreide, einer Hülsenfrucht, einer Nuss oder einer Mandel gewonnen wurde;
• Wasser;
• Zucker oder ein Zuckeraustauschstoff,
• sowie eine Calciumverbindung.

Als verwendbare Calciumverbindungen seien beispielhaft aufgeführt: Calciumcarbonat, Calciumchlorid, mono-Calciumcitrat, tri-Calciumcitrat, Calciumcitratmalat, Calciumformiat, Calciumfumarat, Calciumgluconat, Calciumglycerophosphat, Calciumhydroxid, Calciumlactat, Calcium-Lactatgluconat, Calciummalat, Calciumnitrat, Calciumoxalat, mono-Calciumphosphat, Calciumhydrogenphosphat, tri-Calciumphosphat, Calciumphospholactat, Calciumpropionat, Calciumhydroxid-saccharat, Calciumstearat und Calciumtartrat
Vorzugsweise weist das mittels dem oben genannten Halberzeugnis hergestellte proteinhaltige Fruchtgetränk neben der erfindungsgemäßen Zusammensetzung eine oder mehrere der folgenden Zutaten auf: pflanzliches Proteinisolat oder Proteinkonzentrat Fruchtsaftkonzentrat, Fruchtmark, Gemüsesaftkonzentrat oder Gemüsemark, Wasser, Zucker oder Zuckeraustauschstoff.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform weist das Milchersatzgetränk oder das proteinhaltige Fruchtgetränk die erfindungsgemäße Zusammensetzung in einem Anteil von 0,05 bis 5 Gew.%, vorteilhaft von 0,1 bis 4 Gew.%, besonders vorteilhaft von 0,12 bis 3 Gew.% und insbesondere vorteilhaft von 0,25 bis 2,4 Gew.% beim proteinhaltigen Fruchtgetränk oder von 0,15 bis 3,0 Gew.% beim Milchersatzgetränk auf. Beispielsweise kann der Anteil der erfindungsgemäßen Zusammensetzung in dem Milchersatzgetränk oder dem proteinhaltigen Fruchtgetränk 0,05%, 0,1%, 0,2%, 0,3%, 0,4%, 0,5%, 0,6%, 0,7%, 0,8%, 0,9%, 1,0%, 1,25%, 1,5%, 1,75%, 2,0%, 2,25%, 2,5%, 2,75%, 3,0%, 3,25%, 3,5% oder 3,75% betragen, wobei diese Prozentangaben Gewichtsprozente darstellen.
In einem Milchersatzgetränk ist die erfindungsgemäße Zusammensetzung vorteilhaft in einem Anteil von 0,15 bis 3,0 Gew% enthalten. Wird eine mit einem standardisierte, d.h. mit einem Standardisierungsmittel wie Zucker versetzte erfindungsgemäße Zusammensetzung verwendet, so beträgt der Anteil in dem Milchersatzgetränk 0,25 bis 5,0 Gew%.
In einem proteinhaltigen Fruchtgetränk ist die erfindungsgemäße Zusammensetzung vorteilhaft in einem Anteil von 0,25 bis 2,4 Gew% enthalten.
Soweit nicht anders angegeben, beziehen sich alle Prozentangaben auf das Gesamtgewicht des Milchersatzgetränks bzw. des proteinhaltigen Fruchtgetränks.
In einem fünften Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Milchersatzgetränks, das bevorzugt ein veganes Milchersatzgetränk ist, wobei die Herstellung die folgenden Schritte umfasst:

(a) Zurverfügungstellung einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung;
(b) Zurverfügungstellung einer wässrigen, Pflanzenproteine enthaltenden Suspension, wobei die Proteine bevorzugt aus Hafer oder Soja stammen;
(c) Zusammenführen, insbesondere Mischen der Zusammensetzung aus Schritt (a) mit der wässrigen Suspension aus Schritt (b);
(d) Erhitzen der Mischung auf eine Temperatur T>80°C;
(e) Homogenisieren der Mischung aus Schritt (d), bevorzugt durch Druckhomogenisieren;
(f) Haltbarmachung durch ein thermisches Verfahren, wie beispielsweise Pasteurisieren.

Im Schritt (a) können auch mehrere miteinander mischbare Zusammensetzungen zur Verfügung gestellt werden, wobei ihre Zurverfügungstellung getrennt voneinander oder als Mischung erfolgen kann. Dabei kann die Mischung auch während des Zusammenführens in Schritt (c) erfolgen. Zwei Zusammensetzungen werden vorliegend als „miteinander mischbar“ bezeichnet, wenn sie weder in einer Mischung der beiden Zusammensetzungen noch im herzustellenden Milchersatzgetränk in verschiedenen Phasen vorliegen.
Das Zusammenführen in Schritt (c) kann beispielsweise ein Einbringen einer oder mehrerer Zusammensetzungen in die proteinhaltige Suspension umfassen, wobei das Einbringen wiederum einen Rühr- und/oder Schwenkschritt umfassen kann.
Im Schritt (d) wird die Mischung auf eine Temperatur T> 80°C, bevorzugt auf T> 85°C, weiterhin bevorzugt auf T gleich oder größer 90°C und insbesondere auf T = 90°C erhitzt. Durch diesen Hitzeschritt wird das Pektin vollständig gelöst.
Im Schritt (e) wird die Mischung homogenisiert. Dies geschieht bevorzugt durch eine Druckhomogenisation, die in einer Ausführungsform auch eine Hochdruckhomogenisation sein kann. Druck- und Hochdruckhomogenisierer arbeiten üblicherweise mit einer Pumpe, die die zu homogenisierende Mischung mit hohem Druck durch einen engen, bevorzugt ringförmigen Spalt mit anschließender Entspannung durch Ausdehnung in ein größeres Kompartiment presst. Die Partikel in der unter Druck stehenden Mischung werden beim Durchströmen starken Scherkräften ausgesetzt, die zu einer Zerkleinerung und gleichmäßigen Verteilung des Materials führen. Geeignete Drücke für die Druckhomogenisierung im Schritt (e) können zwischen 50 und 500 bar, bevorzugt zwischen 100 und 250 bar, weiterhin bevorzugt zwischen 150 und 200 bar und insbesondere bevorzugt zwischen 170 und 190 bar liegen. Drücke für die Hochdruckhomogenisierung im Schritt (e) liegen oberhalb von 500 bar, bevorzugt zwischen 500 und 1000 bar.
Im Schritt (f) wird die im Schritt (e) erhaltene Mischung durch ein thermisches Verfahren haltbar gemacht. Dem Fachmann sind zahlreiche thermische Konservierungsverfahren bekannt. Beispielhaft seien hier aufgeführt: Pasteurisierung, Sterilisierung, Ultrahocherhitzung, Kochen, Thermisation, Tyndallisation oder Hochdruckpasteurisierung.
Bevorzugt wird die Mischung im Schritt (f) durch Pasteurisierung haltbar gemacht. Hierbei bezeichnet die Pasteurisation die kurzzeitige Erwärmung der Mischung auf Temperaturen von mindestens 60 °C (klassisches Verfahren von Pasteur) bis maximal 100 °C (Hochpasteurisieren) zur Abtötung der vegetativen Phasen von Mikroorganismen.
In einem sechsten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines proteinhaltigen Fruchtgetränks, das bevorzugt ein veganes proteinhaltiges Fruchtgetränk ist, wobei die Herstellung die folgenden Schritte umfasst:

(a) Zurverfügungstellung einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung;
(b) Suspendieren der Zusammensetzung aus Schritt (a) in Wasser und Homogenisieren der wässrigen Suspension, bevorzugt durch Druckhomogenisieren;
(c) Zurverfügungstellung eines Pflanzenproteins in fester Form, wobei die Proteine bevorzugt aus einer Nussfrucht wie Mandel, Cashew, Macadamia, Haselnuss, oder Kokosnuss stammen,
(d) Zusammenführen, insbesondere Mischen der homogenisierten Dispersion aus Schritt (b) mit dem Pflanzenprotein aus Schritt (c);
(e) Homogenisieren der Mischung aus Schritt (d), bevorzugt durch Druckhomogenisieren;
(f) Zurverfügungstellung einer Fruchtzusammensetzung, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend Fruchtmus, Fruchtsaft, Fruchtsaftkonzentrat, Fruchtpulpe, und Fruchtmark;
(g) Zusammenführen, insbesondere Mischen der homogenisierten Mischung aus Schritt (e) mit der Fruchtzusammensetzung aus Schritt (f);
(h) Homogenisieren der Mischung aus Schritt (g), bevorzugt durch Druckhomogenisieren;
(i) Haltbarmachung durch ein thermisches Verfahren, wie beispielsweise Pasteurisieren.

Im Schritt (a) können auch mehrere miteinander mischbare Zusammensetzungen zur Verfügung gestellt werden, wobei ihre Zurverfügungstellung getrennt voneinander oder als Mischung erfolgen kann. Dabei kann die Mischung auch während des Zusammenführens in Schritt (c) erfolgen. Zwei Zusammensetzungen werden vorliegend als „miteinander mischbar“ bezeichnet, wenn sie weder in einer Mischung der beiden Zusammensetzungen noch im herzustellenden proteinhaltigen Fruchtgetränk in verschiedenen Phasen vorliegen.
Im Schritt (b) wird durch die Mischung mit Wasser und anschließende Homogenisierung eine Dispersion hergestellt. Dem Fachmann stehen zur Herstellung von Dispersionen zahlreiche Homogenisierungsmethoden und -geräte zur Verfügung.
Im Rahmen des vorliegenden Verfahrens geschieht dies bevorzugt durch Druckhomogenisieren, die in einer Ausführungsform auch eine Hochdruckhomogenisation sein kann. Druck- und Hochdruckhomogenisierer arbeiten üblicherweise mit einer Pumpe, die die zu homogenisierende Mischung mit hohem Druck von mehr als 50 bar durch einen engen, bevorzugt ringförmigen Spalt mit anschließender Entspannung durch Ausdehnung in ein größeres Kompartiment presst. Die Partikel in der unter Druck stehenden Mischung werden beim Durchströmen starken Scherkräften ausgesetzt, die zu einer Zerkleinerung und gleichmäßigen Verteilung des Materials führen. Geeignete Drücke für die Druckhomogenisierung im Schritt (b) können zwischen 50 und 500 bar, bevorzugt zwischen 100 und 250 bar, weiterhin bevorzugt zwischen 150 und 200 bar und insbesondere bevorzugt zwischen 170 und 190 bar liegen. Drücke für die Hochdruckhomogenisierung im Schritt (b) liegen oberhalb von 500 bar, bevorzugt zwischen 500 und 1000 bar.
Im Schritt (c) können auch mehrere Pflanzenproteine zur Verfügung gestellt werden, wobei ihre Zurverfügungstellung getrennt voneinander oder als Mischung erfolgen kann. Dabei kann die Mischung auch während des Zusammenführens in Schritt (d) erfolgen.
Das Zusammenführen in Schritt (d) kann beispielsweise ein Einbringen einer oder mehrerer Proteine in die wässrige Suspension umfassen, wobei das Einbringen wiederum einen Rühr- und/oder Schwenkschritt umfassen kann.
Im Schritt (e) wird die Mischung aus Pflanzenprotein und wässriger Suspension einer Homogenisierung unterzogen, um eine stabile Dispersion herzustellen.
Im Rahmen des vorliegenden Verfahrens geschieht dies bevorzugt durch Druckhomogenisieren, die in einer Ausführungsform auch eine Hochdruckhomogenisation sein kann. Druck- und Hochdruckhomogenisierer arbeiten üblicherweise mit einer Pumpe, die die zu homogenisierende Mischung mit hohem Druck von mehr als 50 bar durch einen engen, bevorzugt ringförmigen Spalt mit anschließender Entspannung durch Ausdehnung in ein größeres Kompartiment presst. Die Partikel in der unter Druck stehenden Mischung werden beim Durchströmen starken Scherkräften ausgesetzt, die zu einer Zerkleinerung und gleichmäßigen Verteilung des Materials führen. Geeignete Drücke für die Druckhomogenisierung im Schritt (e) können zwischen 50 und 500 bar, bevorzugt zwischen 100 und 250 bar, weiterhin bevorzugt zwischen 150 und 200 bar und insbesondere bevorzugt zwischen 170 und 190 bar liegen. Drücke für die Hochdruckhomogenisierung im Schritt (e) liegen oberhalb von 500 bar, bevorzugt zwischen 500 und 1000 bar.
Im Schritt (f) können auch mehrere Fruchtzusammensetzungen zur Verfügung gestellt werden, wobei ihre Zurverfügungstellung getrennt voneinander oder als Mischung erfolgen kann. Dabei kann die Mischung auch während des Zusammenführens in Schritt (g) erfolgen.
Das Zusammenführen in Schritt (g) kann beispielsweise ein Einbringen einer oder mehrerer Fruchtzusammensetzungen in die wässrige Dispersion umfassen, wobei das Einbringen wiederum einen Rühr- und/oder Schwenkschritt umfassen kann.
Im Schritt (h) wird Mischung einer weiteren Homogenisierung zugeführt.
Im Rahmen des vorliegenden Verfahrens geschieht dies bevorzugt durch Druckhomogenisieren die in einer Ausführungsform auch eine Hochdruckhomogenisation sein kann. Druck- und Hochdruckhomogenisierer arbeiten üblicherweise mit einer Pumpe, die die zu homogenisierende Mischung mit hohem Druck von mehr als 50 bar durch eine engen, bevorzugt ringförmigen Spalt mit anschließender Entspannung durch Ausdehnung in ein größeres Kompartiment presst. Die Partikel in der unter Druck stehenden Mischung werden beim Durchströmen starken Schwerkräften ausgesetzt, die zu einer Zerkleinerung und gleichmäßigen Verteilung des Materials führen. Geeignete Drücke für die Druckhomogenisierung im Schritt (h) können zwischen 50 und 500 bar, bevorzugt zwischen 100 und 250 bar, weiterhin bevorzugt zwischen 150 und 200 bar und insbesondere bevorzugt zwischen 170 und 190 bar liegen. Drücke für die Hochdruckhomogenisierung im Schritt (h) liegen oberhalb von 500 bar, bevorzugt zwischen 500 und 1000 bar.
Im Schritt (i) wird die im Schritt (h) erhaltene Mischung durch ein thermisches Verfahren haltbar gemacht. Dem Fachmann sind zahlreiche thermische Konservierungsverfahren bekannt. Beispielhaft seien hier aufgeführt: Pasteurisierung, Sterilisierung, Ultrahocherhitzung, Kochen, Thermisation, Tyndallisation oder Hochdruckpasteurisierung.
Bevorzugt wird die Mischung im Schritt (i) durch Pasteurisierung haltbar gemacht. Hierbei bezeichnet die Pasteurisation die kurzzeitige Erwärmung der Mischung auf Temperaturen von mindestens 60 °C (klassisches Verfahren von Pasteur) bis maximal 100 °C (Hochpasteurisieren) zur Abtötung der vegetativen Phasen von Mikroorganismen.
Definitionen
Eine Pflanzenfaser gemäß der Anmeldung ist eine Faser, die aus einer nichtverholzten pflanzlichen Zellwand isoliert wird und hauptsächlich aus Cellulose besteht. Weitere Bestandteile sind unter anderem Hemicellulose und Pektin, wobei die pektinhaltige Pflanzenfaser gemäß der Anmeldung einen wasserlöslichen Pektingehalt von unter 10 Gew.%, und bevorzugt von unter 6% aufweist. Die Pflanzenfaser weist vorteilhafterweise einen wasserlöslichen Pektingehalt von zwischen 2 Gew.% und 8 Gew.% und besonders bevorzugt von zwischen 2 und 6 Gew.% auf. Der Gehalt an wasserlöslichem Pektin in der Pflanzenfaser kann beispielsweise 2 Gew%, 3 Gew%, 4 Gew%, 5 Gew%, 6 Gew%, 7 Gew%, 8 Gew%, 9 Gew% oder 10 Gew% betragen.
Eine Fruchtfaser gemäß der Erfindung ist eine Pflanzenfaser gemäß der obigen Definition, die hierbei aus einer Frucht isoliert wird. Unter einer Frucht ist hierbei die Gesamtheit der Organe einer Pflanze zu verstehen, die aus einer Blüte hervorgehen, wobei sowohl die klassischen Obstfrüchte als auch Fruchtgemüse enthalten sind.
Eine „Citrusfaser“ gemäß der Anmeldung ist eine hauptsächlich aus Fasern bestehende Komponente, die aus einer nichtverholzten pflanzlichen Zellwand einer Citrusfrucht isoliert wird und hauptsächlich aus Cellulose besteht. Der Begriff der Faser stellt in gewisser Hinsicht ein Misnomer dar, weil die Citrusfasern makroskopisch nicht als Fasern in Erscheinung treten, sondern ein pulverförmiges Produkt darstellen. Weitere Bestandteile der Citrusfaser sind unter anderem Hemicellulose und Pektin. Die Citrusfaser kann vorteilhafterweise aus Citruspulpe, Citrusschale, Citrusvesikel, Segmentmembranen oder einer Kombination hiervon gewonnen werden.
Eine „Apfelfaser“ gemäß der Anmeldung ist eine hauptsächlich aus Fasern bestehende Komponente, die aus einer nichtverholzten pflanzlichen Zellwand eines Apfels isoliert wird und hauptsächlich aus Cellulose besteht. Der Begriff der Faser stellt in gewisser Hinsicht ein Misnomer dar, weil die Apfelfasern makroskopisch nicht als Fasern in Erscheinung treten, sondern ein pulverförmiges Produkt darstellen. Weitere Bestandteile der Apfelfaser sind unter anderem Hemicellulose und Pektin.
Ein Apfel ist gemäß der Erfindung definiert als Frucht des Kulturapfels (Malus domestica).
Ein lösliches Pektin gemäß der Anmeldung ist definiert als ein pflanzliches Polysaccharid, das als Polyuronid im Wesentlichen aus α-1,4-glycosidisch verknüpften D-Galacturonsäure-Einheiten besteht. Die Galacturonsäureeinheiten sind partiell mit Methanol verestert. Der Veresterungsgrad beschreibt den prozentualen Anteil der Carboxylgruppen in den Galacturonsäure-Einheiten des Pektins, welche in veresterter Form vorliegen, z.B. als Methylester.
Bei dem löslichen Pektin gemäß der Anmeldung handelt es sich um ein Pektin, das durch Extraktion aus pflanzlichen Geweben gewonnen wird. Es handelt sich damit in Abgrenzung von den nativen pflanzlichen Pektinen (sog. Protopektinen) und dem fasergebundenen wasserlöslichen Pektin um ein isoliertes wasserlösliches Pektin. Das lösliche Pektin gemäß der Erfindung ist eine von der Pflanzen-, bzw. Fruchtfaser getrennte Komponente und damit kein Bestandteil der Pflanzen- bzw. Fruchtfaser.
Unter einem hochveresterten Pektin wird erfindungsgemäß ein Pektin verstanden, das einen Veresterungsgrad von mehr als 50% besitzt. Ein niedrigverestertes Pektin weist hingegen einen Veresterungsgrad von weniger als 50% auf. Der Veresterungsgrad beschreibt den prozentualen Anteil der Carboxylgruppen in den Galacturonsäure-Einheiten des Pektins, welche in veresterter Form vorliegen, z.B. als Methylester. Der Veresterungsgrad kann mittels der Methode nach JECFA (Monograph 19-2016, Joint FAO/WHO Expert Committe on Food Additives) bestimmt werden.
Unter einem „Halberzeugnis“ ist im Rahmen der Anmeldung ein Halbfabrikat im Bereich der Lebensmittelindustrie zu verstehen, das noch im Fertigungsprozess steht und das weitere Arbeitsgänge bis zur Fertigstellung durchlaufen muss.
Mit dem Begriff „Frucht“ ist im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung die Gesamtheit der Organe einer Pflanze gemeint, die aus einer Blüte hervorgehen, wobei sowohl die klassischen Obstfrüchte als auch Fruchtgemüse enthalten sind. Der Begriff „Frucht“ in Alleinstellung umfasst auch Mischungen von Früchten zweier oder mehrerer unterschiedlicher Pflanzen, wie z. B. Apfelbaum und Kirschbaum, also Pflanzenarten, und/oder Mischungen zweier oder mehrerer unterschiedlicher Sorten einer Frucht, beispielsweise zweier oder mehrerer Erdbeersorten, wie z. B. Donna^®, Daroyal^®, Lambada^® und Symphony^®. Analoges gilt für Ausdrücke, welche den Begriff „Frucht“ umfassen, wie z. B. „fruchthaltig“ und „Fruchtzubereitung“.
Als „klassische Südfrucht“ werden hier insbesondere Zitrusfrüchte wie Apfelsine, Orange, Zitrone, Mandarine, Pampelmuse, Grapefruit bezeichnet. Der Begriff „klassische Südfrucht“ in Alleinstellung umfasst auch Mischungen von Früchten zweier oder mehrerer Fruchtarten und/oder Fruchtsorten.
Der Begriff „exotische Frucht“ umfasst beispielsweise Ananas, Avocado, Banane, Cashewapfel, Dattel, Guave, Kiwi, Mango und Papaya. In Alleinstellung umfasst der Begriff „exotische Frucht“ auch Mischungen von Früchten zweier oder mehrerer Fruchtarten und/oder Fruchtsorten.
Unter „Gemüse“ ist hier die Gesamtheit der Organe einer Pflanze zu verstehen, die aus einer Blüte hervorgehen und nicht zu den Obstfrüchten, Fruchtgemüsen, Nüssen oder nussähnlichen Früchten gezählt werden. Dabei kann es sich auch um eine Mischung zweier oder mehrerer Gemüsearten und/oder Gemüsesorten handeln.
Der Begriff „Nuss“ umfasst gemäß der vorliegenden Erfindung Buchecker, Haselnuss, Walnuss, Edelkastanie, Eichel, Erdnuss, Hanfnuss, Macadamianuss, Steinnuss und Wassernuss. Der Begriff „Nuss“ in Alleinstellung umfasst auch Mischungen zweier oder mehrerer Nussarten und/oder Nusssorten.
Mandel, Cashewnuss, Erdmandel, Kolanuss, Paranuss, Pekannuss, Pilinuss, Pistazie und Sheanuss sind ebenfalls den Früchten zuzuordnen. Sie werden im Zusammenhang mit dieser Erfindung zusammenfassend auch als „nussähnliche Früchte“ bezeichnet. Der Begriff „nussähnliche Frucht“ in Alleinstellung umfasst auch Mischungen zweier oder mehrerer nussähnlicher Fruchtarten und/oder nussähnlicher Fruchtsorten.
Mit dem Begriff „Pseudogetreide“ sind alle Körnerfrüchte von Pflanzen gemeint, die nicht zur Gattung der Süßgräser, d. h. Getreide, gehören. Im Einzelnen sind dies Buchweizen, Amarant, Quinoa und Nutzhanf.
Der Begriff „Proteinisolat“ umfasst erfindungsgemäß sowohl das aus einem Getreide, einem Pseudogetreide, einer Hülsenfrucht, einer Nuss oder einer Mandel isolierte Protein, als auch eine proteinhaltige Suspension oder Dispersion, oder ein gemahlenes proteinhaltiges Pulver, die bzw. das durch starke Zerkleinerung dieser vorabgenannten Früchte gewonnen wurde. Der Isolierungsschritt kann demensprechend alleine in einem oder mehreren Zerkleinerungsschritten bestehen, insofern diese zu einer Partikelgröße führen, die die Herstellung einer Suspension oder Dispersion erlauben.
An dieser Stelle sei explizit darauf hingewiesen, dass Merkmale der vorstehend bzw. in den Ansprüchen und/oder Figuren beschriebenen Lösungen gegebenenfalls auch kombiniert werden können, um die erläuterten Merkmale, Effekte und Vorteile entsprechend kumuliert umsetzen bzw. erzielen zu können.
Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, sofern sie einzeln oder in Kombination miteinander gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
Es sei noch ausdrücklich darauf hingewiesen, dass im Rahmen der hier vorliegenden Patentanmeldung unbestimmte Artikel und Zahlenangaben wie „ein“, „zwei“ usw. im Regelfall als „mindestens“-Angaben zu verstehen sein sollen, also als „mindestens ein...“, „mindestens zwei...“ usw., sofern sich nicht aus dem jeweiligen Kontext ausdrücklich ergibt oder es für den Fachmann offensichtlich oder technisch zwingend ist, dass dort nur „genau ein...“, „genau zwei...“ usw. gemeint sein können.
Weitere Vorteile, Besonderheiten und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Darstellung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Abbildungen.
Ausführungsbeispiele
1. Erfindungsgemäße Zusammensetzung

In einer Ausführungsform, die unter dem Produktnamen Herba ComBind N 1003 vertrieben wird, ist die erfindungsgemäße Zusammensetzung wie folgt zusammengesetzt:

Zutaten	Anteil	Eigenschaften
Aktivierbare pektinhaltige Citrusfaser	60 Gew. %	Wasserbindevermögen 23,2 g/g Viskosität 2,5 % (20 °C) 480 mPas (D=50/s)
Niederverestertes Citruspektin	36 Gew.%	VE° 26,5 % pH 4,5 Calciumempfindlichkeit 1870 HPE
Hochverestertes Citruspektin	4 Gew.%	VE° 70,6 % pH 3,3 Gelierkraft: 241 °USA-Sag

1.1 Herstellung einer 2,5Gew%igen Faserdispersion
Rezeptur:

- 2,50 g Faserstoffe
- 97,5 g demineralisiertes Wasser (Raumtemperatur)

In einem 250 ml Becherglas wird die jeweilige Menge an dem. Wasser (Raumtemperatur) vorgelegt. Die genau abgewogene Menge an Faserstoffen wird bei laufendem Rührwerk (Ultra Turrax) bei 8000 U/Min. (Stufe 1) langsam direkt in den Rührsog eingestreut. Die Einstreudauer richtet sich nach der Menge an Fasern, sie soll pro 2,5 g Probe 15 Sekunden dauern. Dann wird die Dispersion genau 60 Sek. bei 8000 U/Min. (Stufe 1) gerührt. Soll die Probe zur Bestimmung der Viskosität bzw. zur Bestimmung der Fließgrenze I (Rotation), der Fließgrenze I (Cross Over) oder zur Bestimmung der dynamischen Weissenbergzahl verwendet werden, wird sie in ein temperiertes Wasserbad bei 20°C gestellt.
Zur Messung der Viskosität bzw. zur Messung der Fließgrenze I (Rotation), der Fließgrenze I (Cross Over) oder zur Messung der dynamischen Weissenbergzahl wird die Probe nach genau 1 Stunde vorsichtig in das Messsystem des Rheometers gefüllt und die jeweilige Messung gestartet. Falls sich die Probe absetzt, wird sie unmittelbar vor dem Abfüllen mit Hilfe eines Löffels vorsichtig aufgerührt.
1.2 Herstellung einer 2,5 Gew%igen Fasersuspension
Rezeptur:

2,50 g Faserstoffe
97,5 g demineralisiertes Wasser (Raumtemperatur)

In einem 250 ml Becherglas wird die jeweilige Menge an dem. Wasser (Raumtemperatur) vorgelegt. Die genau abgewogene Menge an Faserstoffen wird unter ständigem Rühren mit einem Kunststofflöffel langsam eingestreut. Dann wird die Suspension so lange gerührt bis alle Fasern mit Wasser benetzt sind. Soll die Probe zur Bestimmung der Viskosität bzw. zur Bestimmung der Fließgrenze II (Rotation), der Fließgrenze II (Cross Over) oder zur Bestimmung der dynamischen Weissenbergzahl verwendet werden, wird sie in ein temperiertes Wasserbad bei 20°C gestellt.
Zur Messung der Viskosität bzw. zur Messung der Fließgrenze II (Rotation), der Fließgrenze II (Cross Over) oder zur Messung der dynamischen Weissenbergzahl wird die Probe nach genau 1 Stunde vorsichtig in das Messsystem des Rheometers gefüllt und die jeweilige Messung gestartet. Falls sich die Probe absetzt, wird sie unmittelbar vor dem Abfüllen mit Hilfe eines Löffels vorsichtig aufgerührt.
1.3 Testmethode zur Bestimmung des Wasserbindevermögens
Durchführung:
1.) Wasserbindungsvermögen von nicht vorbehandelten Proben:
Man lässt die Probe mit einem Wasserüberschuss 24 Stunden bei Raumtemperatur quellen. Nach Zentrifugation und anschließendem Abdekantieren des Überstandes kann das Wasserbindungsvermögen in g H₂O / g Probe gravimetrisch bestimmt werden. Der pH-Wert in der Suspension ist zu messen und zu dokumentieren.
Folgende Parameter sind einzuhalten: Probeeinwaage:

- Pflanzenfaser: 1,0 g (in Zentrifugenglas)

- Wasserzugabe: 60 ml

- Zentrifugation: 4000 g

- Zentrifugierdauer: 10 min
20 Minuten nach Zentrifugierbeginn (bzw. 10 Minuten nach Zentrifugierende) trennt man den Wasserüberstand von der gequollenen Probe ab. Die Probe mit dem gebundenen Wasser wird ausgewogen.
Das Wasserbindungsvermögen (WBV) in g H₂O / g Probe kann nun nach folgender Formel berechnet werden: $W B V (g H_{2} O / g P r o b e) = \frac{Probe m i t g e b u n d e n e m W a s s e r (g) - 1,0 g}{1,0 g}$
1.4 Testmethode zur Bestimmung der Fließgrenze (Rotationsmessung)
Messprinzip:
Diese Fließgrenze macht eine Aussage über die Strukturstärke und wird im Rotationsversuch bestimmt, indem die Schubspannung, die auf die Probe wirkt, über die Zeit so lange erhöht wird, bis die Probe anfängt zu fließen.
Schubspannungen, die unterhalb der Fließgrenze liegen, verursachen lediglich eine elastische Deformation, die erst bei Schubspannungen oberhalb der Fließgrenze in ein Fließen mündet. Bei dieser Bestimmung wird dieses messtechnisch durch das Überschreiten einer festgelegten Mindest-Schergeschwindigkeit Y erfasst. Gemäß der vorliegenden Methode ist die Fließgrenze τ_o [Pa] bei der Schergeschwindigkeit Y ≥ 0.1 s^-1 überschritten.

Messgerät: Rheometer Physica MCR-Serie (z.B. MCR 301, MCR 101)

Messsystem: Z3 DIN bzw. CC25

Messbecher: CC 27 P06 (geriffelter Messbecher)

Messtemperatur: 20 °C
Messparameter: 1. Abschnitt (Ruhephase):

Abschnittseinstellungen: - Vorgabegröße: Schubspannung [Pa]

- Profil: konstant

- Wert: 0 Pa

- Abschnittsdauer: 180 s

- Temperatur: 20 °C

2. Abschnitt (Bestimmung der Fließgrenze):

Abschnittseinstellungen: - Vorgabegröße: Schubspannung [Pa]

- Profil: Rampe log.

- Startwert: 0,1 Pa

- Endwert: 80 Pa

- Abschnittsdauer: 180 s

- Temperatur: 20 °C
Auswertung:
Die Fließgrenze τ_ο (Einheit [Pa] wird in Abschnitt 2 abgelesen und ist die Schubspannung (Einheit: [Pa]), bei der die Schergeschwindigkeit zum letzten Mal Y ≤ 0,10 s^-1 beträgt.
Die mit der Rotationsmethode gemessene Fließgrenze wird auch als „Fließgrenze Rotation“ bezeichnet.
Die Fließgrenze Rotation wurde anhand einer Fasersuspension (einfaches Einrühren der Faser mit einem Löffel = entspricht einer nicht aktivierten Faser) gemessen und wird im Rahmen der Erfindung auch als „Fließgrenze Rotation II“ bezeichnet. Die Fließgrenze wurde zudem anhand einer Faserdispersion (eingerührt unter Einwirkung hoher Scherkräfte; z.B. mit Ultra Turrax = entspricht einer aktivierten Faser) gemessen und wird im Rahmen der Erfindung auch als „Fließgrenze Rotation I“ bezeichnet.
1.5 Testmethode zur Bestimmung der Fließgrenze (Oszillationsmessung)
Messprinzip:
Diese Fließgrenze macht ebenfalls eine Aussage über die Strukturstärke und wird im Oszillationsversuch bestimmt, indem die Amplitude bei konstanter Frequenz so lange erhöht wird, bis die Probe durch die immer größer werdende Auslenkung zerstört wird und dann anfängt zu fließen.
Dabei verhält sich die Substanz unterhalb der Fließgrenze wie ein elastischer Festkörper, das heißt, die elastischen Anteile (G') liegen über den viskosen Anteilen (G''), während bei Überschreiten der Fließgrenze die viskosen Anteile der Probe ansteigen und die elastischen Anteile abnehmen.
Per Definition ist die Fließgrenze bei der Amplitude überschritten, wenn gleich viele viskose wie elastische Anteile vorliegen G' = G'' (Cross Over), die zugehörige Schubspannung ist der entsprechende Messwert.

Messgerät: Rheometer Physica MCR-Serie (z.B. MCR 301, MCR 101)

Messsystem: Z3 DIN bzw. CC25

Messbecher: CC 27 P06 (geriffelter Messbecher)

Messparameter:

Abschnittseinstellungen: - Amplitudenvorgaben: Deformation [%]

- Profil: Rampe log.

- Wert: 0,01 - 1000%

- Frequenz: 1,0 Hz

- Temperatur: 20 °C
Auswertung:
Mit Hilfe der Rheometersoftware Rheoplus wird die Schubspannung am Cross-Over nach Überschreiten des linear-viskoelastischen Bereiches (d.h. G' = G'') ausgewertet.
Die mit der Oszillationsmethode gemessene Fließgrenze wird auch als „Fließgrenze Cross Over“ bezeichnet.
Die Fließgrenze Cross Over wurde anhand einer Fasersuspension (einfaches Einrühren der Faser mit einem Löffel = entspricht einer nicht aktivierten Faser) gemessen und wird im Rahmen der Erfindung auch als „Fließgrenze Cross Over II“ bezeichnet. Die Fließgrenze wurde zudem anhand einer Faserdispersion (eingerührt unter Einwirkung hoher Scherkräfte; z.B. mit Ultra Turrax = entspricht einer aktivierten Faser) gemessen und wird im Rahmen der Erfindung auch als „Fließgrenze Cross Over I“ bezeichnet.
Messergebnisse und ihre Bedeutung:

Betrachtet man die Fließgrenze für die Suspensionen der erfindungsgemäßen Fasern eingerührt mit dem Löffel (entsprechend einer nicht aktivierten Faser) mit der erfindungsgemäßen Faserdispersion eingerührt mit hohen Scherkräften z.B. Ultra Turrax (entsprechend einer aktivierten Faser), kann man eine Aussage über die Vorteilhaftigkeit/Notwendigkeit einer Aktivierung treffen. Die Messergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengefasst. Erwartungsgemäß steigt die Fließgrenze jeweils durch die Scher-Aktivierung in der Dispersion an. Es ist für die Fasern jeweils angegeben, wann eine Aktivierung notwendig ist.

Faser	Rotation		Cross Over		Aktivierung
Faser	τ_o II [Pa] Suspension	τ_ο I [Pa] Dispersion	τ_o II [Pa] Suspension	τ_ο I [Pa] Dispersion	Aktivierung
Aktivierte pektinhaltige Citrusfaser	2,3	6,9	1,8	7,2	nicht unbedingt erforderlich
Partiell-aktivierte, aktivierbare pektinhaltige Citrusfaser	0,8	3,0	0,6	3,4	erforderlich
Aktivierte pektinhaltige Apfelfaser	0,1	6,7	0,2	6,5	erforderlich

1.6 Testmethode zur Bestimmung der dynamischen Weissenbergzahl
Messprinzip und Bedeutung der dynamischen Weissenberqzahl:
Die dynamische Weissenbergzahl W' (Windhab E, Maier T, Lebensmitteltechnik 1990, 44: 185f) ist eine abgeleitete Größe, bei der die im Oszillationsversuch im linear-viskoelastischen Bereich ermittelten elastischen Anteile (G') mit den viskosen Anteilen (G'') ins Verhältnis gesetzt werden: $W' = \frac{G' (ω)}{G'' (ω)} = \frac{1}{t a n δ}$
Mit der dynamischen Weissenbergzahl erhält man eine Größe, die besonders gut mit der sensorischen Wahrnehmung der Konsistenz korreliert und relativ unabhängig von der absoluten Festigkeit der Probe betrachtet werden kann.
Ein hoher Wert für W' bedeutet, dass die Fasern eine überwiegend elastische Struktur aufgebaut haben, während ein tiefer Wert für W' auf Strukturen mit deutlich viskosen Anteilen spricht. Die für Fasern typische cremige Textur wird erreicht, wenn die W' Werte im Bereich von ca. 6 - 8 liegen, bei tieferen Werten wird die Probe als wässrig (weniger stark angedickt) beurteilt. Material und Methoden:

Messgerät: Rheometer Physica MCR-Serie, z.B. MCR 301, MCR 101

Messsystem: Z3 DIN bzw. CC25

Messbecher: CC 27 P06 (geriffelter Messbecher)

Messparameter:

Abschnittseinstellungen: - Amplitudenvorgaben: Deformation [%]

- Profil: Rampe log

- Wert: 0,01 - 1000 %

- Frequenz: 1,0 Hz

- Temperatur: 20 °C
Auswertung:
Der Phasenverschiebungswinkel δ wird im linear-viskoelastischen Bereich abgelesen. Die dynamische Weissenbergzahl W' wird anschließend mit folgender Formel berechnet: $W' = \frac{1}{t a n δ}$
Messergebnisse und ihre Bedeutung:

Betrachtet man die dynamische Weissenbergzahl W' für die Suspension einer erfindungsgemäßen Faser eingerührt mit dem Löffel (entsprechend einer nicht aktivierten Faser) mit der erfindungsgemäßen Faserdispersion eingerührt mit hohen Scherkräften z.B. Ultra Turrax (entsprechend einer aktivierten Faser), kann man eine Aussage über die Textur und darüber hinaus über die Notwendigkeit einer Aktivierung treffen. Die Messergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengefasst. Die Ergebnisse zur dynamischen Weissenbergzahl zeigen, dass hinsichtlich der erwünschten cremigen Textur je nach Aktivierungszustand eine Aktivierung der Faser erforderlich ist.

Faser	W' Suspension	W' Dispersion	Textur
Aktivierte pektinhaltige Citrusfaser	8,1	7,3	mit und ohne Aktivierung cremig, Viskosität/Fließgrenze wird über die Dosierung reguliert
Partiell-aktivierte, aktivierbare pektinhaltige Citrusfaser	7,2	7,5	mit und ohne Aktivierung cremig, Viskosität/Fließgrenze wird über die Dosierung reguliert
Aktivierte pektinhaltige Apfelfaser	5,0	9,2	Nur nach Aktivierung cremig, Viskosität/Fließgrenze wird über die Dosierung reguliert

1.7 Testmethode zur Bestimmung der Festigkeit
Durchführung:
150 ml destilliertes Wasser werden in einem Becherglas vorgelegt. Dann rührt man mit einem Löffel 6,0 g Citrusfasern bzw. 9,0 g Apfelfasern klumpenfrei in das Wasser ein. Zum Ausquellen lässt man dieses Faser-Wasser-Gemisch 20 min stehen. Man überführt die Suspension in ein Gefäß (Ø 90 mm). Anschließend wird die Festigkeit mit der folgenden Methode gemessen.

Messgerät: Texture Analyser TA-XT 2 (Fa. Stable Micro Systems, Godalming, UK)
Test-Methode/Option: Messung der Kraft in Druckrichtung / einfacher Test

Parameter:	- Test-Geschwindigkeit: 1,0 mm/s
	- Weg: 15,0 mm/s
Messwerkzeug:	- P/50

Die Festigkeit entspricht der Kraft, die der Messkörper braucht, um 10 mm in die Suspension einzudringen. Diese Kraft wird aus dem Kraft-Zeit-Diagramm abgelesen.
1.8 Testmethode zur Bestimmung der Korngröße
Messprinzip:
In einer Siebmaschine ist ein Satz von Sieben, deren Maschenweite vom unteren Sieb zum oberen stets ansteigt, übereinander angeordnet. Die Probe wird auf das oberste Sieb, also das Sieb mit der größten Maschenweite gegeben. Die Probeteilchen mit größerem Durchmesser als die Maschenweite bleiben auf dem Sieb zurück; die feineren Teilchen fallen auf nächste Sieb durch. Der Anteil der Probe auf den verschiedenen Sieben wird ausgewogen und in Prozent angegeben.
Durchführung:
Die Probe wird auf zwei Stellen nach dem Komma genau eingewogen. Die Siebe werden mit Siebhilfen versehen und mit steigender Maschenweite übereinander aufgebaut. Die Probe wird auf das oberste Sieb quantitativ überführt, die Siebe werden eingespannt und nach definierten Parametern verläuft der Siebprozeß. Die einzelnen Siebe werden mit Probe und Siebhilfe sowie leer mit Siebhilfe gewogen. Soll bei einem Produkt nur ein Grenzwert im Korngrößenspektrum überprüft werden (z. B. 90 % < 250 µm), dann wird nur ein Sieb mit der entsprechenden Maschenweite verwendet. Messvorgaben:

Probemenge: 15 g

Siebhilfen: 2 pro Siebboden

Siebmaschine: AS 200 digit, Fa. Retsch GmbH

Siebbewegung: dreidimensional

Schwingungshöhe: 1,5 mm

Siebdauer: 15 min
Der Siebaufbau besteht aus den folgenden Maschenweite in µm: 1400, 1180, 1000, 710, 500, 355, 250 gefolgt vom Boden.
Die Berechnung der Korngröße erfolgt anhand folgender Formel: $A n t e i p r o S i e b i n % = \frac{A u s w a a g e i n g a u f d e m S i e b \times 100}{P r o b e e i n w a a g e i n g}$
1.9 Testmethode zur Bestimmung der Viskosität

Messgerät:	Physica MCR-Serie (z.B. MCR 301, MCR 101)
Messsystem:	Z3 DIN bzw. CC25
	(Anmerkung: Die Messsysteme Z3 DIN und CC25 sind identische Messsysteme)
Anzahl Abschnitte:	4

Die Probe wird vor der Messung mindestens für 15 Minuten bei 20°C im Wasserbad temperiert.
Messparameter: 1. Abschnitt:

Abschnittseinstellungen: - Vorgabegröße: Schergeschwindigkeit [s^-1]

- Profil: konstant

- Wert: 0 s^-1

- Abschnittsdauer: 60 s

- Temperatur: 20 °C

2. Abschnitt:

Abschnittseinstellungen: - Vorgabegröße: Schergeschwindigkeit [s^-1]

- Profil: Rampe linear

- Wert: 0,1 - 100 s^-1

- Abschnittsdauer: 120 s

- Temperatur: 20 °C

3. Abschnitt:

Abschnittseinstellungen: - Vorgabegröße: Schergeschwindigkeit [s^-1]

- Profil: konstant

- Wert: 100 s^-1

- Abschnittsdauer: 10 s

- Temperatur: 20 °C

4. Abschnitt:

Abschnittseinstellungen: - Vorgabegröße: Schergeschwindigkeit [s^-1]

- Profil: Rampe linear

- Wert: 100 - 0,1 s^-1

- Abschnittsdauer: 120 s

- Temperatur: 20 °C
Auswertung:
Die Viskosität (Einheit [mPas]) wird wie folgt abgelesen: 4. Abschnitt bei = 50 s ^-1
1.10 Testmethode zur Bestimmung des Veresterungsgrads
Diese Methode entspricht der JECFA (Joint FAO/WHO Expert Commitee on Food Additives) veröffentlichten Methode. Abweichend von der JECFA-Methode wird das entaschte Pektin nicht im Kalten gelöst, sondern erhitzt. Als Alkohol wird Isopropanol anstelle von Ethanol verwendet.
1.11 Testmethode zur Bestimmung der Calciumempfindlichkeit
Materialien:

- 320,0 g 0,65 M Kaliumacetat-Milchsäure-Pufferlösung (52,50 g Kaliumacetat; 271,25 g Milchsäure mit dem. Wasser auf 5 Liter auffüllen)
- 60,0 g Zucker (Saccharose)
- 3,12 g Pektin (entspricht 0,82 % im Endprodukt)
- 16,0 ml Calciumchloridlösung 5%ig (m/v)

Einwaage:	ca. 399 g
Auswaage:	380 g
Abfülltemperatur:	ca. 90° C
pH-Wert:	ca. 3,0
Trockensubstanzgehalt:	ca. 22 %

Messmethode:

- Pektin und die gesamte Zuckermenge homogen in Glasschale mischen.
- Elektroheizplatte auf höchster Stufe mindestens 10 Minuten vorheizen.
- Pufferlösung in einem Edelstahltopf vorlegen.
- Pektin-Zucker-Mischung unter Rühren in die Pufferlösung einstreuen, zum Kochen bringen und unter Rühren solange erhitzen, bis das Pektin vollständig gelöst ist.
- Calciumchloridlösung dosieren und auf Auswaage auskochen.
- Bei einer Temperatur von ca. 90 °C werden 90 g der Kochung rasch in drei Prüfbecher mit eingesetzter Zerreißfigur eingewogen und im Wasserbad auf 20 °C temperiert.
- Becher unter Vermeidung von Erschütterungen in ein Wasserbad stellen.
- Nach genau 2 h wird die Bruchfestigkeit mit einem herkömmlichen Pektinometer gemessen. Das Ergebnis ist der Mittelwert der drei Einzelwerte.

1.12 Testmethode zur Bestimmung der Gelierkraft
Diese Methode gibt eine Standardprozedur für die Grad-Bewertung des Pektins in einem Gel mit 65 % Trockensubstanz wieder. Sie entspricht der Methode 5-54 des IFT-Komitees für Pektinstandardisierung (IFT Committee on Pectin Standardisation, Food Technology, 1959, 13: 496 - 500).
1.13 Testmethode zur Bestimmung des Ballaststoffgehalts
Diese Methode stimmt im Wesentlichen sachlich überein mit der von der AOAC veröffentlichten Methode (Offical Method 991.43: Total, Soluble and Insoluble Dietary Fiber in Foods; Enzymatic-Gravimetric Method, MES-TRIS Buffer, First Action 1991, Final Action 1994.). Hier wurde lediglich mit Isopropylakohol anstatt mit Ethanol gearbeitet.
1.14 Testmethode zur Bestimmung der Feuchtigkeit und der Trockenmasse
Prinzip:
Unter dem Feuchtigkeitsgehalt der Probe wird die nach definierten Bedingungen ermittelte Massenabnahme nach der Trocknung verstanden. Es wird der Feuchtigkeitsgehalt der Probe mittels Infrarot-Trocknung mit dem Feuchtebestimmer Sartorius MA-45 (Fa. Sartorius, Göttingen, BRD) bestimmt.
Durchführung:
Es werden ca. 2,5 g der Faserprobe auf den Sartorius Feuchtebestimmer eingewogen. Die Einstellungen des Gerätes sind den entsprechenden werkseitigen Messvorschriften zu entnehmen. Die Proben sollen zur Bestimmung etwa Raumtemperatur haben. Der Feuchtigkeitsgehalt wird vom Gerät automatisch in Prozent [% M] angegeben. Die Trockenmasse wird vom Gerät automatisch in Prozent [% S] angegeben.
1.15 Testmethode zur Bestimmung der Farbe und Helligkeit
Prinzip:
Die Farb- und Helligkeitsmessungen werden mit dem Minolta Chromameter CR 300 bzw. CR 400 durchgeführt. Die Bestimmung der spektralen Eigenschaften einer Probe erfolgt anhand von Normfarbwerten. Die Farbe einer Probe wird mit dem Farbton, der Helligkeit und der Sättigung beschrieben. Mit diesen drei Basiseigenschaften lässt sich die Farbe dreidimensional darstellen:

Die Farbtöne liegen auf dem Außenmantel des Farbkörpers, die Helligkeit verändert sich auf der senkrechten Achse und der Sättigungsgrad verläuft horizontal. Bei Verwendung des L*a*b*-Messsystems (sprich L-Stern, a-Stern, b-Stern) steht L* für die Helligkeit, während a* und b* sowohl den Farbton als auch die Sättigung angeben. a* und b* nennen die Positionen auf zwei Farbachsen, wobei a*der Rot-Grün-Achse und b* der Blau-Gelb-Achse zugeordnet ist. Für die Farbmessanzeigen wandelt das Gerät die Normfarbwerte in L*a*b*-Koordinaten um.

Durchführung der Messung:
Die Probe wird auf ein weißes Blatt Papier gestreut und mit einem Glasstopfen geebnet. Zur Messung wird der Messkopf des Chromameters direkt auf sie Probe gesetzt und der Auslöser betätigt. Von jeder Probe wird eine Dreifachmessung durchgeführt und der Mittelwert berechnet. Die L*-, a*-, b*-Werte werden vom Gerät mit zwei Stellen nach dem Komma angegeben.
1.16 Testmethode zur Bestimmung des wasserlöslichen Pektins in faserhaltigen Proben
Prinzip:
Durch eine wässrige Extraktion wird das in faserhaltigen Proben enthaltene Pektin in die flüssige Phase übergeführt. Durch Zugabe von Alkohol wird das Pektin als alkoholunlösliche Substanz (AIS, alcohol insoluble substance) aus dem Extrakt ausgefällt.
Extraktion:
10,0 g der zu untersuchenden Probe werden in eine Glasschale eingewogen. 390 g kochendes dest. Wasser werden in einem Becherglas vorgelegt und die vorher abgewogene Probe wird mittels Ultra-Turrax 1 min auf höchster Stufe eingerührt.
Die auf Raumtemperatur abgekühlte Probensuspension wird auf vier 150 ml Zentrifugenbecher aufgeteilt und 10 min bei 4000 x g zentrifugiert. Der Überstand wird gesammelt. Das Sediment eines jeden Bechers wird mit 50 g destilliertem Wasser resuspendiert und erneut für 10 min bei 4000 x g zentrifugiert. Der Überstand wird gesammelt, das Sediment wird verworfen.
Die vereinigten Zentrifugate werden in ca. 4 I Isopropanol (98 %) zur Ausfällung der alkoholunlöslichen Substanz (AIS) gegeben. Nach ½ Stunde filtriert man über ein Filtertuch und presst die AIS manuell ab. Im Filtertuch wird dann die AIS in ca. 3 I Isopropanol (98 %) gegeben und von Hand unter Verwendung von Handschuhen aufgelockert.
Der Abpressvorgang wird wiederholt, die AIS quantitativ vom Filtertuch genommen, aufgelockert und bei 60 °C 1 Stunde im Trockenschrank getrocknet.
Die abgepresste, getrocknete Substanz wird zur Berechnung der alkoholunlöslichen Substanz (AIS) auf 0,1 g ausgewogen.
Berechnung:
Die Berechnung des wasserlöslichen Pektins bezogen auf die faserhaltige Probe erfolgt anhand der folgenden Formel, wobei das wasserlösliche Pektin als alkoholunlösliche Substanz (AIS) anfällt: $A I S i n d e r P r o b e i n G e w . % (\frac{g}{100 g}) = \frac{g e t r o c k n e t e A I S [g] \times 100}{P r o b e n e i n w a a g e i n g}$
2. Herstellung eines neutralen Soja- bzw. Hafergetränks als veganes Milchersatzgetränk unter Verwendung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung
Zutaten:

1,5 - 30,0 g Herba ComBind N 1003 (= 0,15 - 3,0 %)
970,0 - 998,5 g Soja- bzw. Hafergrundstoff

Einwaage:	ca. 1000 g
Auswaage:	ca. 1000 g
pH-Wert:	ca. 6,8 - 7,2

A:	Herba ComBind N 1003 in Soja- bzw. Hafergrundstoff einrühren.
B:	Ansatz auf 90 °C erhitzen
C:	Ansatz bei 180 bar homogenisieren.
D:	Ansatz pasteurisieren.
E:	In Flaschen abfüllen und kühl lagern.

3. Herstellung eines Soja-Fruchtgetränks als veganes proteinhaltiges Fruchtgetränk unter Verwendung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung

Zutaten:

2,5 - 24,0 g	Herba ComBind N 1003 (= 0,25 - 2,4 %)
200 g	Fruchtsaft
70 g	Saccharose
26 g	Isoliertes Sojaprotein
680 - 701,5 g	Wasser
Einwaage:	ca. 1000 g
Auswaage:	ca. 1000 g
TS:	ca. 13 %
pH-Wert:	ca. 4,0-4,5

Herstellungsvorschrift:

A:	Herba ComBind N 1003 in Wasser suspendieren und bei 180 bar homogenisieren.
B:	Sojabasis in „A“ einrühren und bei 180 bar druckhomogenisieren.
C:	„B“ in Fruchtsaft einrühren und bei 180 bar druckhomogenisieren.
D:	Getränk pasteurisieren.
E:	In Flaschen abfüllen und kühl lagern.

Die hier gezeigten Ausführungsformen stellen nur Beispiele für die vorliegende Erfindung dar und dürfen daher nicht einschränkend verstanden werden. Alternative durch den Fachmann in Erwägung gezogene Ausführungsformen sind gleichermaßen vom Schutzbereich der vorliegenden Erfindung umfasst.
4. Herstellung eines Mandel-Fruchtgetränks als veganes proteinhaltiges Fruchtgetränk unter Verwendung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung

In Abhängigkeit vom Einsatz als Suspension vs. Dispersion und dem Lösungsmittel werden unterschiedliche Dosierung für die erfindungsgemäße Zusammensetzung benötigt. Wird die Faser alleine in destilliertem Wasser homogenisiert und als Dispersion eingesetzt (im Gegensatz zur Suspension wo nicht homogenisiert wird), so ist die Dosierung am niedrigsten da dadurch die Faser am „Besten“ aktiviert wird. Salz und andere in der Flüssigkeit enthaltende Komponenten, die um das freie Wasser mit der Faser konkurrieren verschlechtern den „Aktivierungsgrad“ der Faser und machen eine höhere Faserdosierung notwendig. Dosagebereich: 0,25 - 0,50 % Herba ComBind N 1003

A	Herba ComBind N 1003 in Wasser suspendieren und bei 180 bar homogenisieren.
B	Mandelbasis in A einrühren und bei 180 bar homogenisieren.
C	B in Apfelsaft einrühren und bei 180 bar homogenisieren.
D	Pasteurisieren.
E	In Flaschen abfüllen und kühl lagern.

Dosagebereich: 0,30 - 0,55 % Herba ComBind N 1003

A 180	Herba ComBind N 1003 in Wasser suspendieren, Mandelbasis dazugeben und bei bar homogenisieren.
B	A in Apfelsaft einrühren und bei 180 bar homogenisieren.
C	Pasteurisieren.
D	In Flaschen abfüllen und kühl lagern.

Dosagebereich: 1,2 - 2,4 % Herba ComBind N 1003

A	Herba ComBind N 1003 mit allen anderen Zutaten vermischen.
B	Bei 180 bar homogenisieren.
C	Pasteurisieren.
D	In Flaschen abfüllen und kühl lagern.

5. Herstellung der aktivierten pektinhaltigen Citrusfaser
In 1 ist ein Verfahren zur Herstellung der aktivierten pektinhaltigen Citrusfaser als Fließdiagramm schematisch dargestellt. Ausgehend von dem Citrus-Trester 10_a wird der Trester durch Inkubation in einer aziden Lösung bei 70° bis 80°C durch Hydrolyse 20_a aufgeschlossen. Darauf folgen zwei separate Schritte 30a_a (Dekanter) und 30b_a (Separator) zur möglichst vollständigen Abtrennung aller Partikel aus der Flüssigphase. Das abgetrennte Material wird mit einer wässrigen Lösung 35_a gewaschen. Aus der dabei erhaltenen Waschmixtur werden durch Nasssiebung grobe oder nicht aufgeschlossene Partikel abgetrennt. 40_a zur Abtrennung des Feststoffs von der flüssigen Phase. Anschließend werden zwei Alkoholwaschschritte 50_a und 70_a mit jeweils anschließender Fest-Flüssigtrennung mittels Dekanter 60_a und 80_a durchgeführt, Im optionalen Schritt 90_a kann residual vorhandener Alkohol durch das Einblasen von Wasserdampf entfernt werden.
Im Schritt 100_a erfolgt schließlich das schonende Trocknen der Fasern mittels einer Vakuumtrocknung um dann die Citrusfasern 110_a zu erhalten.
6. Herstellung der partiell-aktivierten, aktivierbaren pektinhaltigen Citrusfaser
In 2 ist ein Verfahren zur Herstellung der partiell-aktivierten, aktivierbaren pektinhaltigen Citrusfaser als Fließdiagramm schematisch dargestellt. Ausgehend von dem Citrus-Trester 10_b wird der Trester durch Inkubation in einer aziden Lösung bei 70° bis 80°C durch Hydrolyse 20_b aufgeschlossen. Darauf folgen zwei separate Schritte 30a_b (Dekanter) und 30b_b (Separator) zur möglichst vollständigen Abtrennung aller Partikel aus der Flüssigphase. Das abgetrennte Material wird im Schritt 35_b mit einer wässrigen Lösung gewaschen, aus der dabei erhaltenen Waschmixtur werden durch Nasssiebung grobe oder nicht aufgeschlossene Partikel abgetrennt. Im Schritt 40_b erfolgt dann die Abtrennung des Feststoffs von der flüssigen Phase. Anschließend werden zwei Alkoholwaschschritte 50_b und 70_b mit jeweils anschließender Fest-Flüssigtrennung mittels Dekanter 60_b und 80_b durchgeführt, Im Schritt 100_b erfolgt schließlich das schonende Trocknen der Fasern mittels einer Fließbetttrocknung um dann die Citrusfasern 110_b zu erhalten.
7. Herstellung der aktivierten pektinhaltigen Apfelfaser
In 3 ist ein Verfahren zur Herstellung der aktivierten pektinhaltigen Apfelfaser als Fließdiagramm schematisch dargestellt. Ausgehend von dem Apfel-Trester 10_c wird der Trester durch Inkubation in einer aziden Lösung bei 70° bis 80°C durch Hydrolyse 20_c aufgeschlossen. Darauf wird das Material als wässrige Suspension einem ein- oder mehrstufigen Abtrennungsschritt 30_c zur Abtrennung von groben Partikeln unterzogen, wobei dies abschließend eine Abtrennung des so erhaltenen, von groben Partikeln befreiten Material aus der wässrigen Suspension beinhaltet (auch Bestandteil des Schrittes 30_c). Bei einer mehrstufigen Abtrennung grober Partikel geschieht dies bevorzugt mit Siebtrommeln unterschiedlicher Siebmaschenweite. Im Schritt 40_c wird das von groben Partikeln befreite Material mit Wasser gewaschen und mittels einer Fest-Flüssig-Trennung die Waschflüssigkeit abgetrennt. Anschließend werden zwei Alkoholwaschschritte 50_c und 70_c mit jeweils anschließender Fest-Flüssigtrennung mittels Dekanter 60_c und 80_c durchgeführt. Im optionalen Schritt 90_c kann residual vorhandener Alkohol durch das Einblasen von Wasserdampf entfernt werden. Im Schritt 100_c erfolgt schließlich das schonende Trocknen der Fasern mittels einer Vakuumtrocknung, um dann die Apfelfasern 110_c zu erhalten.
Bezugszeichenliste

10a, 10b: Citrus-Trester
10c: Apfel-Trester
20a, 20b, 20c: Hydrolyse (Aufschluss) durch Inkubation im aziden Milieu
30aa, 30ab: 1. Fest-Flüssig Trennung Dekanter
30c: Abtrennen grober Partikel (ein- oder mehrstufig) mit Abtrennung des gereinigten Materials aus der wässrigen Suspension
30ba, 30bb: 2. Fest-Flüssig Trennung Separator
35a, 35b: Waschmixtur mit Nasssiebung
40a, 40b: Fest-Flüssig-Trennung
40c: Waschen mit Wasser und Fest-Flüssig Trennung
50a, 50b, 50c: 1. Waschen mit Alkohol
60a, 60b, 60c: Fest-Flüssig Trennung Dekanter
70a, 70b, 70c: 2. Waschen mit Alkohol
80a, 80b, 80c: Fest-Flüssig Trennung Dekanter
90a, 90c: Optionales Einbringen von Wasserdampf
100a, 100c: Vakuumtrocknung
100b: Fließbetttrocknung
110a, 110b: Erhaltene Citrusfaser
110c: Erhaltene Apfelfaser

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102020115526 [0095]
DE 102020115527 [0150]
DE 102020115501 [0207]

Claims

Zusammensetzung umfassend: a. Pflanzenfaser; b. niederverestertes lösliches Pektin; und c. hochverestertes lösliches Pektin.
Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pflanzenfaser eine pektinhaltige Fruchtfaser ist, die vorteilhafterweise eine aktivierte pektinhaltige Fruchtfaser oder eine partiell-aktivierte aktivierbare pektinhaltige Fruchtfaser ist.
Zusammensetzung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fruchtfaser eine Citrusfaser oder eine Apfelfaser ist.
Zusammensetzung gemäß Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung die Pflanzenfaser, die vorteilhafterweise eine Citrusfaser oder eine Apfelfaser ist, in einem Anteil von 45 bis 75 Gew.%, vorteilhaft von 50 bis 70 Gew.%, besonders vorteilhaft von 55 bis 65 Gew.% und insbesondere von 58 bis 62 Gew.% enthält.
Zusammensetzung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung das niederveresterte lösliche Pektin, das vorteilhafterweise ein niederverestertes lösliches Citruspektin oder Apfelpektin ist, in einem Anteil von 20 bis 50 Gew.%, vorteilhaft von 25 bis 45 Gew.%, besonders vorteilhaft von 30-40 Gew.% und insbesondere von 32 bis 37 Gew.% enthält.
Zusammensetzung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung das hochveresterte lösliche Pektin, das vorteilhafterweise ein hochverestertes lösliches Citruspektin oder Apfelpektin ist, in einem Anteil von 1 bis 8 Gew.%, vorteilhaft von 2 bis 6 Gew.%, besonders bevorzugt von 3 bis 5 Gew.% und insbesondere bevorzugt von 4 Gew.% enthält.
Zusammensetzung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pflanzenfaser eine aktivierte pektinhaltige Citrusfaser ist, die eine oder mehrere der folgenden Eigenschaften aufweist: a. eine Fließgrenze II (Rotation) in der Fasersuspension von mehr als 1,5 Pa und vorteilhafterweise von mehr als 2,0 Pa; b. eine Fließgrenze I (Rotation) in der Faserdispersion von mehr als 5,5 Pa und vorteilhafterweise von mehr als 6,0 Pa; c. eine Fließgrenze II (Cross Over) in der Fasersuspension von mehr als 1,2 Pa und vorteilhafterweise von mehr als 1,5 Pa; d. eine Fließgrenze I (Cross Over) in der Faserdispersion von mehr als 6,0 Pa und vorteilhafterweise von mehr als 6,5 Pa; e. eine dynamische Weissenbergzahl in der Fasersuspension von mehr als 7,0, vorteilhafterweise von mehr als 7,5 und besonders vorteilhaft von mehr als 8,0; f. eine dynamische Weissenbergzahl in der Faserdispersion von mehr als 6,0, vorteilhafterweise von mehr als 6,5 und besonders vorteilhaft von mehr als 7,0 g. eine Festigkeit in einer 4 Gew.%igen wässrigen Suspension von mindestens 150 g, besonders vorteilhaft von mindestens 220 g; h. eine Viskosität von mindestens 650 mPas, wobei die pektinhaltige Citrusfaser in Wasser als 2,5 Gew.%ige Lösung dispergiert wird und die Viskosität mit einer Scherrate von 50 s^-1 bei 20°C gemessen wird; i. ein Wasserbindevermögen von mehr als 22 g/g j. eine Feuchtigkeit von weniger als 15%, bevorzugt von weniger als 10% und besonders bevorzugt von weniger als 8%; k. in 1,0 Gew%iger wässriger Lösung einen pH-Wert von 3,1 bis 4,75 und bevorzugt von 3,4 bis 4,2; I. eine Korngröße, bei der mindestens 90% der Partikel kleiner als 250 µm, bevorzugt kleiner als 200 µm und insbesondere kleiner als 150 µm sind; m. einen Helligkeitswert einen Helligkeitswert L* > 90, bevorzugt von L* > 91 und besonders bevorzugt von L* > 92; n. einen Ballaststoffgehalt der Citrusfaser von 80 bis 95%; o. die aktivierte pektinhaltige Citrusfaser weniger als 10%, vorteilhaft weniger als 8 % und besonders vorteilhaft weniger als 6% an wasserlöslichem Pektin aufweist.
Zusammensetzung gemäß einem Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Pflanzenfaser eine partiell-aktivierte aktivierbare pektinhaltige Citrusfaser ist, die eine oder mehrere der folgenden Eigenschaften aufweist: a. eine Fließgrenze II (Rotation) der Fasersuspension von 0,1 -1,0 Pa, vorteilhafterweise von 0,3 - 0,9 Pa und besonders vorteilhafterweise von 0,6 - 0,8 Pa; b. eine Fließgrenze I (Rotation) in der Faserdispersion von 1,0 -4,0 Pa, vorteilhafterweise von 1,5 - 3,5 Pa und besonders vorteilhafterweise von 2,0-3,0 Pa; c. eine Fließgrenze II (Cross Over) in der Fasersuspension von 0,1 - 1,0 Pa, vorteilhafterweise von 0,3 - 0,9 Pa und besonders vorteilhafterweise von 0,6 - 0,8 Pa; d. eine Fließgrenze I (Cross Over) der Faserdispersion von 1,0 -4,5 Pa, vorteilhafterweise von 1,5 - 4,0 Pa und besonders vorteilhafterweise von 2,0 - 3,5 Pa; e. eine dynamische Weissenbergzahl in der Fasersuspension von 4,5 - 8,0, vorteilhafterweise von 5,0 - 7,5 und besonders vorteilhaft von 7,0 -7,5; f. eine dynamische Weissenbergzahl in der Faserdispersion von 5,0 -9,0, vorteilhafterweise von 6,0 - 8,5 und besonders vorteilhaft von 7,0 - 8,0; g. eine Festigkeit in einer 4 Gew%igen wässrigen Suspension von zwischen 60 g und 240 g, bevorzugt von zwischen 120 g und 200 g und besonders bevorzugt von zwischen 140 und 180 g; h. eine Viskosität von 150 bis 600 mPas, bevorzugt von 200 bis 550 mPas, und besonders bevorzugt von 250 bis 500 mPas aufweist, wobei die Citrusfaser in Wasser als 2,5 Gew.%ige Lösung dispergiert wird und die Viskosität mit einer Scherrate von 50 s^-1 bei 20°C gemessen wird; i. Ein Wasserbindevermögen von mehr als 20 g/g, bevorzugt von mehr als 22 g/g, und besonders bevorzugt von mehr als 24 g/g, und insbesondere bevorzugt von zwischen 24 und 26 g/g aufweist; j. eine Feuchtigkeit von weniger als 15%, bevorzugt von weniger als 10% und besonders bevorzugt von weniger als 8%; k. in 1,0 Gew%iger wässriger Lösung einen pH-Wert von 3,1 bis 4,75 und bevorzugt von 3,4 bis 4,2; I. eine Korngröße, bei der mindestens 90% der Partikel kleiner als 450 µm, bevorzugt kleiner als 350 µm und insbesondere kleiner als 250 µm sind; m. einen Helligkeitswert L* > 84, bevorzugt von L* > 86 und besonders bevorzugt von L* > 88; n. einen Ballaststoffgehalt der Citrusfaser von 80 bis 95%; o. Die aktivierbare pektinhaltige Citrusfaser weniger als 10%, vorteilhaft weniger als 8 % und besonders vorteilhaft weniger als 6% an wasserlöslichem Pektin aufweist.
Zusammensetzung gemäß einem Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Pflanzenfaser eine aktivierte pektinhaltige Apfelfaser ist, die eine oder mehrere der folgenden Eigenschaften aufweist: a. eine Fließgrenze II (Rotation) in einer Fasersuspension von mehr als 0,1 Pa, vorteilhafterweise von mehr als 0,5 Pa, und besonders vorteilhafterweise von mehr als 1,0 Pa; b. eine Fließgrenze I (Rotation) in der Faserdispersion von mehr als 5,0 Pa, vorteilhafterweise von mehr als 6,0 Pa und besonders vorteilhafterweise von mehr als 7,0 Pa; c. eine Fließgrenze II (Cross Over) in Fasersuspension von mehr als 0,1 Pa, vorteilhafterweise von mehr als 0,5 Pa und besonders vorteilhafterweise von mehr als 1,0 Pa; d. eine Fließgrenze I (Cross Over) in der Faserdispersion von mehr als 5,0 Pa, vorteilhafterweise von mehr als 6,0 Pa und besonders vorteilhafterweise von mehr als 7,0 Pa; e. eine dynamische Weissenbergzahl in der Fasersuspension von mehr als 4,0, vorteilhafterweise von mehr als 5,0 und besonders vorteilhaft von mehr als 6,0; f. eine dynamische Weissenbergzahl in der Faserdispersion von mehr als 6,5 vorteilhafterweise von mehr als 7,5 und besonders vorteilhaft von mehr als 8,5; g. eine Festigkeit von mehr als 50 g, bevorzugt von mehr als 75 g und besonders bevorzugt von mehr als 100 g, wobei die Apfelfaser in Wasser als 6 Gew. %ige Lösung suspendiert wird. h. eine Viskosität von mehr als 100 mPas, bevorzugt von mehr als 200 mPas, und besonders bevorzugt von mehr als 350 mPas, wobei die Apfelfaser in Wasser als 2,5 Gew.%ige Lösung dispergiert wird und die Viskosität mit einer Scherrate von 50 s^-1 bei 20°C gemessen wird; i. ein Wasserbindevermögen von mehr als 20 g/g, bevorzugt von mehr als 22 g/g, besonders bevorzugt von mehr als 24 g/g, und insbesondere bevorzugt von mehr als 27,0 g/g; j. eine Feuchtigkeit eine Feuchtigkeit von weniger als 15%, bevorzugt von weniger als 8% und besonders bevorzugt von weniger als 6%; k. in 1,0 Gew%iger wässriger Lösung einen pH-Wert von 3,5 bis 5,0 und bevorzugt von 4,0 bis 4,6; I. eine Korngröße, bei der mindestens 90% der Partikel kleiner als 400 µm, bevorzugt kleiner als 350 µm und insbesondere kleiner als 300 µm sind; m. einen Helligkeitswert L* > 60, bevorzugt von L* > 61 und besonders bevorzugt von L* > 62; n. einen Ballaststoffgehalt der Apfelfaser von 80 bis 95%; o. die pektinhaltige Apfelfaser weniger als 10%, vorteilhaft weniger als 8 % und besonders vorteilhaft weniger als 6% an wasserlöslichem Pektin aufweist.
Zusammensetzung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das niederveresterte lösliche Pektin, das vorteilhafterweise ein niederverestertes lösliches Citruspektin ist, eine oder mehrere der folgenden Eigenschaften aufweist: a. Ein Veresterungsgrad von 15 bis 40%, vorteilhaft von 20 bis 35%, besonders vorteilhaft von 24 bis 33% und insbesondere von 26 bis 31%; b. Eine Calciumempfindlichkeit von 300 bis 3000 HPE, vorteilhaft von 500 bis 2500 HPE, besonders vorteilhaft von 600 bis 2000 HPE und insbesondere bevorzugt von 700 bis 1920 HPE.
Zusammensetzung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das hochveresterte lösliche Pektin, das bevorzugt ein hochverestertes lösliches Citruspektin ist, eine oder mehrere der folgenden Eigenschaften aufweist: a. Ein Veresterungsgrad von 60 bis 85%, vorteilhafterweise von 65 bis 80%, vorteilhaft von 68 bis 76%, besonders vorteilhaft von 69 bis 74% und insbesondere von 70 bis 72%; b. Eine Gelierkraft von 140 bis 280 °USA-Sag, vorteilhafterweise von 160 bis 260 °USA-Sag, besonders vorteilhaft von 230 bis 250 °USA-Sag und insbesondere vorteilhaft von 170 bis 250 °USA-Sag.
Zusammensetzung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung in einer 1,0 Gew.%igen wässrigen Lösung einen pH-Wert von 3,0 bis 4,5 und bevorzugt von 3,4 bis 4,2 aufweist.
Zusammensetzung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung in Pulverform vorliegt.
Zusammensetzung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche zur Verwendung als Halberzeugnis in der Lebensmittelindustrie, wobei das Halberzeugnis insbesondere zur Herstellung von Milchersatzgetränken oder proteinhaltigen Fruchtgetränken verwendet wird.
Zusammensetzung gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Milchersatzgetränk und/oder das proteinhaltige Fruchtgetränk ein veganes Getränk ist.
Verwendung der Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13 in der Lebensmittelindustrie, insbesondere zur Herstellung von Milchersatzgetränken oder proteinhaltigen Fruchtgetränken verwendet wird.
Verwendung gemäß Anspruch 16, wobei die Zusammensetzung als Halberzeugnis eingesetzt wird oder durch getrennte Zugabe von pektinhaltiger Pflanzenfaser und/oder niederverestertem löslichen Pektin und/oder löslichem hochveresterten Pektin als Zusammensetzung im Endprodukt entsteht.
Verwendung gemäß Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Milchersatzgetränk und/oder das proteinhaltige Fruchtgetränk ein veganes Getränk ist.
Verwendung gemäß Anspruch 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Milchersatzgetränk oder das proteinhaltige Fruchtgetränk auf Basis von Soja, Hafer, Dinkel, Hirse, Reis, Erbsen, Lupinen, Mandel, Haselnuss, Kokosnuss, Cashewnuss, Hanfsamen, oder eine Kombination hiervon hergestellt ist, wobei Soja und Hafer als Basis vorteilhaft sind.
Verwendung gemäß Anspruch 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Konzentration der Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 in dem Milchersatzgetränk oder dem veganen proteinhaltigen Fruchtgetränk zwischen 0,05 bis 5 Gew.%, vorteilhaft von 0,1 bis 4 Gew.%, besonders vorteilhaft von 0,12 bis 3 Gew.% und insbesondere vorteilhaft von 0,25 bis 2,4 Gew.% beim proteinhaltigen Fruchtgetränk oder von 0,15 bis 3,0 Gew.% beim Milchersatzgetränk liegt.
Milchersatzgetränk hergestellt unter Verwendung einer Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13.
Proteinhaltiges Fruchtgetränk hergestellt unter Verwendung einer Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13.
Verfahren zur Herstellung eines veganen Milchersatzgetränks umfassend die folgenden Schritte: (a) Zurverfügungstellung einer Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13; (b) Zurverfügungstellung einer wässrigen Pflanzenproteine enthaltenden Suspension, wobei die Proteine bevorzugt aus Hafer oder Soja stammen; (c) Zusammenführen, insbesondere Mischen der Zusammensetzung aus Schritt (a) mit der wässrigen Suspension aus Schritt (b); (d) Erhitzen der Mischung auf eine Temperatur T>80°C; (e) Homogenisieren der Mischung aus Schritt (d), bevorzugt durch Druckhomogenisieren; (f) Haltbarmachung durch ein thermisches Verfahren, wie beispielsweise Pasteurisieren; wobei das Milchersatzgetränk bevorzugt ein veganes Milchersatzgetränk ist.
Verfahren zur Herstellung eines veganen proteinhaltigen Fruchtgetränks umfassend die folgenden Schritte: (a) Zurverfügungstellung einer Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13; (b) Suspendieren der Zusammensetzung aus Schritt (a) in Wasser und Homogenisieren der wässrigen Suspension, bevorzugt durch Druckhomogenisieren; (c) Zurverfügungstellung eines Pflanzenproteins in fester Form, wobei die Proteine bevorzugt aus einer Nussfrucht wie Mandel, Cashew, Macadamia, Haselnuss, oder Kokosnuss, (d) Zusammenführen, insbesondere Mischen der homogenisierten Suspension aus Schritt (b) mit dem Pflanzenprotein aus Schritt (c); (e) Homogenisieren der Mischung aus Schritt (d), bevorzugt durch Druckhomogenisieren; (f) Zurverfügungstellung einer Fruchtzusammensetzung, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend Fruchtmus, Fruchtsaft, Fruchtsaftkonzentrat, Fruchtpulpe, und Fruchtmark; (g) Zusammenführen, insbesondere Mischen der homogenisierten Mischung aus Schritt (e) mit der Fruchtzusammensetzung aus Schritt (f); (h) Homogenisieren der Mischung aus Schritt (g), bevorzugt durch Druckhomogenisieren; (i) Haltbarmachung durch ein thermisches Verfahren, wie beispielsweise Pasteurisieren; wobei das proteinhaltige Fruchtgetränk bevorzugt ein veganes proteinhaltiges Fruchtgetränk ist.