DE202021101792U1 - Fermented extract and a food product that contains this extract - Google Patents
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Abstract
Fermentierter Extrakt, der in situ durch Fermentation eines pflanzlichen Ausgangsmaterials, welches zumindest Samen oder Steinfrüchte umfasst, mit mindestens einem Mikroorganismus, das aus der Ordnung der Milchsäurebakterien ausgewählt ist, bevorzugt Lactococcus lactis, ganz bevorzugt Lactococcus lactis subsp. cremoris; oder Lactobacillus casei, ganz bevorzugt Lactobacillus casei subsp casei; oder Lactobacillus delbrueckii, ganz bevorzugt Lactobacillus delbrueckii subsp. lactis, erzeugt wurde.Fermented extract obtained in situ by fermentation of a vegetable starting material which comprises at least seeds or stone fruits with at least one microorganism selected from the order of lactic acid bacteria, preferably Lactococcus lactis, very preferably Lactococcus lactis subsp. cremoris; or Lactobacillus casei, very preferably Lactobacillus casei subsp casei; or Lactobacillus delbrueckii, very preferably Lactobacillus delbrueckii subsp. lactis.
Description
Die Erfindung betrifft einen fermentierten pflanzlichen Extrakt, der als Lebensmittel oder als Zusatz zu einem Lebensmittel verwendet werden kann, wobei das Lebensmittel insbesondere aus der Gruppe ausgewählt ist, die Alternativen zu Milch und Milchprodukten, Getränke, Trinkmilch, Milchshakes, Trinkjoghurt, Joghurt und Eiszubereitungen umfasst. Durch Einsatz des erfindungsgemäßen Extrakts ist es möglich, in Textur, Aromaprofil und Geschmack sehr milchähnliche Lebensmittelprodukte zu generieren, ohne dabei Zusätze wie z.B. Aromastoffe zu verwenden. Solche Produkte können je nach Formulierung sogar als Clean Label Produkte gekennzeichnet werden.The invention relates to a fermented plant extract that can be used as a food or as an additive to a food, the food being selected in particular from the group comprising alternatives to milk and milk products, beverages, drinking milk, milkshakes, drinking yoghurt, yoghurt and ice cream preparations . By using the extract according to the invention, it is possible to generate food products that are very milk-like in terms of texture, aroma profile and taste, without using additives such as aromas. Depending on the formulation, such products can even be labeled as clean label products.
Als sogenannte pflanzenbasierte Alternativen zu Milch oder Milchersatzprodukten wurden Produkte auf pflanzlicher Basis entwickelt. Ein mögliches Ausgangsprodukt für pflanzliche Milchersatzprodukte sind Samen, insbesondere Getreide und Saaten, oder Steinfrüchte, wie Kokosnuss oder Mandel.Plant-based products have been developed as so-called plant-based alternatives to milk or milk substitutes. A possible starting product for plant-based milk substitute products are seeds, in particular cereals and seeds, or stone fruits, such as coconut or almond.
„Samen“ sind Gewebestrukturen der Samenpflanzen und bestehen aus einer Samenschale, dem Keimling und bei manchen Samenpflanzen einem Nährgewebe, dem Endosperm oder Perisperm. Die Samen können z.B. aus der Gruppe ausgewählt werden, welche Getreide, insbesondere Weizen, Roggen, Hafer, Gerste, Triticale, Mais, Reis, Hirse und Bambus; Pseudogetreide, insbesondere Buchweizen, Quinoa, Chia und Amaranth; sowie Saaten, insbesondere Ölsaaten und Hülsenfrüchte, umfasst."Seeds" are tissue structures of the seed plants and consist of a seed coat, the seedling and, in some seed plants, a nutrient tissue, the endosperm or perisperm. For example, the seeds can be selected from the group which includes cereals, especially wheat, rye, oats, barley, triticale, corn, rice, millet and bamboo; Pseudograins, in particular buckwheat, quinoa, chia and amaranth; as well as seeds, in particular oil seeds and pulses.
Die Steinfrüchte können z.B. aus der Gruppe ausgewählt werden, welche die Kokosnuss, Mandel und Mischungen davon umfasst.For example, the stone fruits can be selected from the group comprising coconut, almond, and mixtures thereof.
Unter „Aromastoff“ wird in der vorliegenden Erfindung eine Substanz bezeichnet, die Geruchs- und Geschmackswahrnehmungen hervorruft oder modifiziert. Duft- und Aromastoffe sind in vielen Pflanzen enthalten. Häufig handelt es sich um Alkohole, Säuren, Ester, Laktone, Aldehyde, Ketone, Acetale, Ketale, Ether, Epoxide sowie deren analoge Schwefelverbindungen. Sauerstoff-, Stickstoff- und Schwefel-Heterocyclen, Heteroaromaten (z.B. Alkylpyrazine), Amine und Amide, einfache und/ oder komplexe gesättigte und/ oder ungesättigte aliphatische und/ oder cycloaliphatische Verbindungen, Aromaten und Terpene, usw. In der vorliegenden Erfindung werden Aromastoffen bevorzugt, die insbesondere in einem tierischen Produkt, wie Milch (hier werden sie auch als milchtypische Aromastoffe bezeichnet), ganz bevorzugt in Kuhmilch, vorkommen.In the present invention, the term “aromatic substance” denotes a substance that induces or modifies perceptions of smell and taste. Many plants contain fragrances and aromas. Often these are alcohols, acids, esters, lactones, aldehydes, ketones, acetals, ketals, ethers, epoxides and their analogous sulfur compounds. Oxygen, nitrogen and sulfur heterocycles, heteroaromatics (e.g. alkylpyrazines), amines and amides, simple and / or complex saturated and / or unsaturated aliphatic and / or cycloaliphatic compounds, aromatics and terpenes, etc. Aromatic substances are preferred in the present invention that occur in particular in an animal product such as milk (here they are also referred to as typical milk flavorings), very preferably in cow's milk.
Als „Lebensmittel“ oder „Lebensmittelprodukt“ wird in Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Produkt bezeichnet, das für die menschliche und tierische Ernährung geeignet ist und das vom Menschen oder Tieren getrunken, gekaut oder gegessen wird. Die Lebensmittel umfassen Nahrungsmittel, Genussmittel, Lebensmittelzusatzstoffe, Nahrungsergänzungsmittel. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung stellt das Lebensmittelprodukt nicht-tierischen Analogprodukte dar, die besonders bevorzugt aus der Gruppe ausgewählt sind, die Joghurt, Käse, Quark, Saucen, Getränke, Eiszubereitungen und Backwaren umfasst. Besonders bevorzugt ist das Lebensmittelprodukt nicht-tierischen Ursprungs, das als pflanzlicher Ersatz bzw. Ergänzung zu Joghurt, Käse, Quark und Getränke dienen kann. Ganz besonders bevorzugt sind die Getränke, die Alternativen zu Milch und Milchprodukten, milchhaltigen Getränke, Trinkmilch, Milchshakes, Trinkjoghurt, Joghurt und Eiszubereitungen umfassen.In the context of the present invention, “food” or “food product” denotes a product that is suitable for human and animal nutrition and that is drunk, chewed or eaten by humans or animals. The foods include foodstuffs, luxury foods, food additives, nutritional supplements. In a preferred embodiment of the invention, the food product represents non-animal analog products which are particularly preferably selected from the group comprising yogurt, cheese, quark, sauces, beverages, ice cream preparations and baked goods. The food product of non-animal origin, which can serve as a vegetable substitute or supplement to yogurt, cheese, quark and beverages, is particularly preferred. The beverages which comprise alternatives to milk and milk products, milk-containing beverages, drinking milk, milkshakes, drinking yoghurt, yoghurt and ice cream preparations are very particularly preferred.
Aus
Pflanzliche Milchersatzprodukte auf Basis von Extrakten, wie z.B. Soja-Drinks, sind bereits kommerziell verfügbar. Diese haben zumeist ein rohstofftypisches Aromaprofil und weisen noch kein milchähnliches Geschmacksprofil auf. Drinks auf Hülsenfruchtbasis weisen meist noch bohnige Geschmacksnoten und Drinks auf Cerealien- oder Pseudocerealienbasis einen sehr getreidigen Geschmack auf. Soll einem Milchersatzprodukt ein milchtypisches Aromaprofil verliehen werden, finden Aromastoffe Verwendung. Aus pflanzenbasierten Milchersatzprodukten werden durch Fermentation die entsprechenden löffelbaren oder trinkbaren Produkte hergestellt, in denen ebenfalls durch Verwendung von Aromastoffen ein milchtypisches Aromaprofil generiert wird. Hierbei wird zumeist das gesamte Milchersatzprodukt zum Zwecke der Säuerung, Dicklegung und Aromatisierung fermentiert.Plant-based milk substitutes based on extracts, such as soy drinks, are already commercially available. These mostly have an aroma profile typical of the raw material and do not yet have a milk-like taste profile. Legume-based drinks usually still have beany taste notes and cereal-based or pseudo-cereal-based drinks have a very grainy taste. If a milk substitute product is to be given a typical milk flavor profile, flavoring substances are used. The corresponding spoonable or drinkable products are made from plant-based milk substitute products through fermentation, in which a milk-typical aroma profile is generated through the use of aromas. In most cases, the entire milk substitute product is fermented for acidification, coagulation and flavoring purposes.
Allerdings hat sich gezeigt, dass der Einsatz von Aromastoffen in Lebensmitteln vom Verbraucher zunehmend abgelehnt wird.However, it has been shown that the use of flavorings in foods is increasingly being rejected by consumers.
Es ergibt sich damit eine Aufgabe der Erfindung, einen pflanzlichen Extrakt für Milchersatzprodukte bereitzustellen, welcher ein Aromaprofil sowie ein Mundgefühl im Bereich des korrespondierenden Produktes aus tierischer Milch aufweist. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist eine Formulierung bereitzustellen, die auf diesen pflanzlichen Extrakt basiert und als Lebensmittelprodukt, insbesondere als Getränke, für Endverbraucher geeignet ist.There is thus an object of the invention to provide a plant extract for To provide milk substitute products which have an aroma profile and a mouthfeel in the area of the corresponding product made from animal milk. Another object of the invention is to provide a formulation which is based on this plant extract and is suitable as a food product, in particular as a beverage, for end consumers.
Die Erfindung löst diese Aufgaben in überraschend einfacher Weise mit einem fermentierten Extraktes gemäß Anspruch 1 und einem Lebensmittelprodukt gemäß Anspruch 7, das auf diesem Extrakt basiert.The invention achieves these objects in a surprisingly simple manner with a fermented extract according to claim 1 and a food product according to claim 7, which is based on this extract.
Die Erfindung stellt einen fermentierten Extrakt bereit, der in situ durch Fermentation eines pflanzlichen Samenausgangsmaterials, welches zumindest Samen umfasst, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die Getreide, Pseudogetreide, Saaten und Mischungen dieser Samen umfasst, mit mindestens einem Mikroorganismus, der aus der Ordnung der Milchsäurebakterien ausgewählt ist, bevorzugt Lactococcus lactis, ganz bevorzugt Lactococcus lactis subsp. cremoris; oder Lactobacillus casei, ganz bevorzugt Lactobacillus casei subsp casei; oder Lactobacillus delbrueckii, ganz bevorzugt Lactobacillus delbrueckii subsp. lactis, erzeugt wird.The invention provides a fermented extract prepared in situ by fermentation of a vegetable seed starting material, which comprises at least seeds selected from the group consisting of cereals, pseudograins, seeds and mixtures of these seeds, with at least one microorganism from the order the lactic acid bacteria is selected, preferably Lactococcus lactis, very preferably Lactococcus lactis subsp. cremoris; or Lactobacillus casei, very preferably Lactobacillus casei subsp casei; or Lactobacillus delbrueckii, very preferably Lactobacillus delbrueckii subsp. lactis.
Als „Getreide“ oder „Korn“ werden die Früchte von Süßgräsern bezeichnet, die zur Ernährung von Menschen und Tieren verwendet werden. Beispielsweise zählen Weizen, Roggen, Hafer, Gerste, Triticale - einer Kreuzung aus Weizen und Roggen - Mais, Reis, Hirse und Bambussamen, zu den Getreiden.The fruits of sweet grasses that are used to feed humans and animals are referred to as “cereals” or “grain”. For example, wheat, rye, oats, barley, triticale - a cross between wheat and rye - corn, rice, millet and bamboo seeds, are among the grains.
Für das Ausgangsmaterial des erfindungsgemäßen fermentierten Extraktes sind den Erfindern keine grundsätzlichen Beschränkungen bekannt, so dass prinzipiell jede Art von Samen oder Steinfrüchte, insbesondere jedes Getreide und/ oder jedes Pseudogetreide und/ oder jede Saat, beispielsweise Ölsaat, im Rahmen der Erfindung eingesetzt werden kann. Es können dabei auch Mischungen von verschiedenen Samen und Steinfrüchte eingesetzt werden. Beispielsweise ist vorgesehen, dass das pflanzliche Samenausgangsmaterial zumindest Samen aufweist, welche aus der Gruppe ausgewählt sind, welche Getreide, insbesondere Weizen, Roggen, Hafer, Gerste, Triticale, Mais, Reis, Hirse und Bambus, Pseudogetreide, insbesondere Buchweizen, Quinoa, Chia und Amaranth, sowie Saaten, insbesondere Ölsaaten und Hülsenfrüchte, wie Sojabohnen, Kichererbsen, Erbsen oder Ackerbohnen, sowie Mischungen dieser Samen umfasst. Beispielsweise ist auch vorgesehen, dass das Steinfrüchteausgangsmaterial aus der Gruppe ausgewählt ist, welche die Kokosnuss, Mandel und Mischungen davon umfasst.The inventors are not aware of any fundamental restrictions for the starting material of the fermented extract according to the invention, so that in principle any type of seeds or stone fruits, in particular any grain and / or any pseudo-grain and / or any seed, for example oilseed, can be used within the scope of the invention. Mixtures of different seeds and stone fruits can also be used. For example, it is provided that the vegetable seed starting material has at least seeds which are selected from the group consisting of cereals, in particular wheat, rye, oats, barley, triticale, maize, rice, millet and bamboo, pseudograins, in particular buckwheat, quinoa, chia and Amaranth, as well as seeds, in particular oil seeds and pulses, such as soybeans, chickpeas, peas or field beans, and mixtures of these seeds. For example, it is also provided that the stone fruit starting material is selected from the group comprising coconut, almond and mixtures thereof.
Durch Auswahl und Kombination der Samen bzw. Steinfrüchte kann beispielsweise das Nährstoffprofil und/ oder der Geschmack des erfindungsgemäßen fermentierten Extraktes an die jeweiligen Anforderungen für die Anwendung angepasst werden.By selecting and combining the seeds or stone fruits, for example, the nutrient profile and / or the taste of the fermented extract according to the invention can be adapted to the respective requirements for the application.
Als pflanzliches Ausgangsmaterial kann ganzes Korn oder Korn mit und ohne Abtrennung von Bestandteilen aus dem vollen Korn oder auch Kornfraktionen verwendet werden, auch der Einsatz eines windgesichteten proteinverschobenen Materials (stärke- oder proteinreiche Fraktion) ist möglich. Das Ausgangsmaterial kann flüssig, pastös, pastös mit eigenem oder Fremdölanteil vermahlen bzw. auch als Pulver oder Granulat zum Einsatz kommen.Whole grains or grains with or without the separation of components from the whole grains or grain fractions can be used as the vegetable starting material; a wind-sighted protein-displaced material (starch-rich or protein-rich fraction) can also be used. The starting material can be ground in liquid, pasty, pasty form with its own or foreign oil content, or it can also be used as a powder or granulate.
Das pflanzliche Samenausgangsmaterial kann im Rahmen der Erfindung in Form von Mehl, Schrot, Grütze und/ oder Flocken bereitgestellt werden. Ebenso sind Ausgangsmaterialien in Form von gemältzen, gerösteten oder gedarrten Samen oder o.g. Verarbeitungsstufen daraus möglich. Des Weiteren kann im Rahmen der Erfindung eine Kombination aus chemisch und/ oder enzymatisch behandelter Stärke mit Schalen und/ oder Kleien als pflanzliches Samenausgangsmaterial verwendet werden. Eine weitere Möglichkeit, das pflanzliche Samenmaterial im Rahmen der Erfindung bereitzustellen, ist der Einsatz von ganzen Körnern.The vegetable seed starting material can be provided in the context of the invention in the form of flour, meal, groats and / or flakes. Raw materials in the form of malted, roasted or dried seeds or the above processing stages are also possible. Furthermore, within the scope of the invention, a combination of chemically and / or enzymatically treated starch with husks and / or bran can be used as the vegetable seed starting material. Another possibility of providing the vegetable seed material within the scope of the invention is the use of whole grains.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird das pflanzliche Ausgangsmaterial vor der Fermentation verflüssigt, wobei ein verflüssigtes pflanzliches Ausgangsmaterial, insbesondere Samenausgangsmaterial, hergestellt wird. Mit der Verflüssigung geht der Abbau von Stärkemolekülen einher und die Viskosität wird im Vergleich zur Maische gesenkt.In an advantageous further development of the invention, the vegetable starting material is liquefied before fermentation, a liquefied vegetable starting material, in particular seed starting material, being produced. Liquefaction is accompanied by the breakdown of starch molecules and the viscosity is reduced compared to the mash.
Die Verflüssigung erfolgt unter Einwirkung von Enzymen auf das pflanzliche Ausgangsmaterial. Je nach Art des eingesetzten pflanzlichen Ausgangsmaterials sind dafür die Enzyme ausreichend, die das Ausgangsmaterial mitbringt (z.B. bei gemälztem Samenausgangsmaterial). Das Einweichen des pflanzlichen Ausgangsmaterials in Wasser kann z.B. zur einem verflüssigten pflanzlichen Ausgangsmaterials führen. Im Rahmen der Erfindung können auch Enzyme zugesetzt werden, insbesondere zumindest eine Amylase (z.B. Alpha-Amylase) und/ oder zumindest eine Lipase und/ oder zumindest eine Betaglucanase und/ oder zumindest eine Protease und/ oder zumindest eine Cellulase.The liquefaction takes place under the action of enzymes on the vegetable raw material. Depending on the type of vegetable raw material used, the enzymes that the raw material brings with it are sufficient (e.g. in the case of malted seed raw material). Soaking the vegetable raw material in water can, for example, lead to a liquefied vegetable raw material. In the context of the invention, enzymes can also be added, in particular at least one amylase (e.g. alpha-amylase) and / or at least one lipase and / or at least one beta glucanase and / or at least one protease and / or at least one cellulase.
Durch Zugabe von Enzymen können einzelne Bestandteile des pflanzlichen Ausgangsmaterials aufgeschlossen werden, um die Zusammensetzung des Produktes basierend auf den Bestandteilen des Samens und/ oder Steinfrüchte gezielt zu verändern. Beispielsweise kann zur Erzeugung von Geschmack und/ oder Textur ein zumindest teilweiser Aufschluss der vorhandenen Stärke in Zucker erfolgen. Dabei ist der Einsatz von zumindest einer Cellulase neben entsprechenden Amylasen für die Stärkeverzuckerung insbesondere bei einigen Ölsaaten hilfreich.By adding enzymes, individual components of the plant raw material can be broken down in order to change the composition of the product in a targeted manner based on the components of the seeds and / or stone fruits. For example, it can be used to create flavor and / or texture, the starch present is at least partially broken down into sugar. The use of at least one cellulase in addition to corresponding amylases for the saccharification of starch is helpful, especially with some oilseeds.
Die Verflüssigung erfolgt nach einer Einwirkzeit der Enzyme. Dabei ist es möglich, dass der Gesamtballaststoffgehalt im Vergleich zum Ausgangsmaterial sinkt, bevorzugt um mindestens 1 %, besonders bevorzugt um mindestens 5 %, ganz besonders bevorzugt um mindestens 10 %. In vorteilhafter Weiterbildung erfolgt dabei eine Erhitzung zu Beginn, um (eventuell) vorhandene Stärke zu verkleistern und diese für die Enzyme besser zugänglich zu machen. Zusätzlich kann bei Bedarf so die Retrogradation der Stärke anteilig oder auch komplett verhindert werden.Liquefaction takes place after the enzymes have acted. It is possible that the total dietary fiber content decreases compared to the starting material, preferably by at least 1%, particularly preferably by at least 5%, very particularly preferably by at least 10%. In an advantageous further development, heating takes place at the beginning in order to gelatinize (possibly) existing starch and to make it more accessible to the enzymes. In addition, if necessary, the retrogradation of the starch can be partially or completely prevented.
Das Ausgangsmaterial kann somit im Wesentlichen alle mit dem eingesetzten Samen und/ oder Steinfrüchte bereitgestellten Komponenten beziehungsweise ihre Abbauprodukte umfassen. Dabei können diese Komponenten wie etwa Stärke, Fette oder Proteine zumindest teilweise aufgespalten worden sein und / oder auch ganz oder teilweise abgetrennt werden. Damit werden im Rahmen der Erfindung die Produkteigenschaften eingestellt, etwa das Mundgefühl, der Geschmack, die technologische Funktionalität (u.a. Schaumverhalten, Texturgebung, Bräunung während des Backens etc.) und/ oder das Aromaprofil des Extraktes.The starting material can thus essentially comprise all of the components or their degradation products provided with the seeds and / or stone fruits used. These components, such as starch, fats or proteins, can at least partially have been split up and / or also completely or partially separated off. In this way, within the scope of the invention, the product properties are set, such as the mouthfeel, the taste, the technological functionality (including foam behavior, texture, browning during baking, etc.) and / or the aroma profile of the extract.
Es werden jedoch in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung Bestandteile des eingesetzten Samens oder Steinfrucht entfernt, indem beispielsweise durch Zentrifugieren oder Filtrieren Schalenbestandteilen abgetrennt oder bestimmte Bestandteile gelöst und dann verworfen werden.However, in a preferred embodiment of the invention, constituents of the seed or stone fruit used are removed by separating peel constituents, for example by centrifugation or filtration, or by dissolving certain constituents and then discarding them.
Wenn die Wirkung der Enzyme und/ oder eine negative Beeinflussung beispielsweise des Geschmacks, Aromas und/oder der Fließeigenschaften unterbunden werden sollen, ist in einer weiteren Ausbildungsform der Erfindung vorgesehen, dass zumindest ein Enzym, welches insbesondere aus der Gruppe ausgewählt ist, welche Amylasen, Lipasen, Betaglucanasen, Cellulasen und Proteasen umfasst, inaktiviert wird. Das Inaktivieren von zumindest einem Enzym kann durch Erhitzen und/ oder durch Änderung des pH-Wertes erfolgen.If the action of the enzymes and / or a negative influence, for example, on the taste, aroma and / or the flow properties are to be prevented, a further embodiment of the invention provides that at least one enzyme, which is selected in particular from the group consisting of amylases, Lipases, beta glucanases, cellulases and proteases includes, is inactivated. At least one enzyme can be inactivated by heating and / or by changing the pH.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Samenausgangsmaterial verwendet, das durch enzymatische Stärke-Hydrolyse von Getreide, insbesondere Hafer (sogenanntes Hafersubstrat), hergestellt wurde.In a particularly preferred embodiment of the invention, the seed starting material is used which was produced by enzymatic starch hydrolysis of cereals, in particular oats (so-called oat substrate).
Das pflanzliche Ausgangsmaterial, bevorzugt das Hafersubstrat, kann bei Notwendigkeit vor der Fermentation durch Zugabe von Wasser auf einen Trockenmassegehalt von 1 bis 35 %, bevorzugt von ca. 5 bis 10 %, verdünnt werden. Anschließend wird dem verdünnten Ausgangsmaterial zur pH-Wert-Einstellung pH 2,2 bis pH 6,0, bevorzugt pH 2,6 bis pH 4,5, eine Säure, bevorzugt Zitronensäure und/ oder Äpfelsäure zugegeben. Das so gewonnene Ausgangsmaterial kann ggf. über eine kurze Zeit, bevorzugt mindestens 10 Sekunden, hocherhitzt, bevorzugt bei einer Temperatur von ca. 90 - 120 °C und in einen Bioreaktor überführt. Anschließend wird der erhaltene Sirup im Bioreaktor auf eine Temperatur von ca. 20 - 35 °C, bevorzugt 25 °C, erhitzt. Nach der Erhitzung wird der Sirup mit einer Starterkultur, insbesondere mit einem Mikroorganismus aus der Ordnung der Milchsäurebakterien, angeimpft. Diese Milchsäurebakterien wandeln die im Sirup enthaltene Glucose in Milchsäure um. Als Nebenprodukt dieser Milchsäuregärung entsteht aus Citrat, Malat und Glucose Diacetyl. Der Prozess wird nach pH-Wert gesteuert. Ziel der Fermentation ist eine Diacetylkonzentration von ca. 20 - 200 mg/L, bevorzugt ca. 50 - 150 mg/L. Wenn die Zielkonzentration, z.B. von ca. 200 mg/L, erreicht wird, werden die Milchsäurebakterien mittels einer dem Fachmann bekannten Methode, wie z.B. Kurzzeit-Hocherhitzung, abgetötet und können ggf. abgetrennt werden. Der erhaltene fermentierte Extrakt wird nach der Inaktivierung filtriert. Hierzu wird beispielweise eine Membranfilterpresse mit Cellulose und oder Perliten angeschwemmt. Um ein Verblocken des Filter zu verhindern kann dem Unfiltrat Kieselgur oder andere Filterhilfsmittel zugegeben werden. Eine Filtration kann ebenfalls über Membranfiltration oder Cross-Flow Module erfolgen. The vegetable starting material, preferably the oat substrate, can, if necessary, be diluted to a dry matter content of 1 to 35%, preferably of approx. 5 to 10%, by adding water before fermentation. Subsequently, an acid, preferably citric acid and / or malic acid, is added to the diluted starting material to adjust the pH to pH 2.2 to pH 6.0, preferably pH 2.6 to pH 4.5. The starting material obtained in this way can optionally be heated to a high temperature for a short time, preferably at least 10 seconds, preferably at a temperature of approx. 90-120 ° C. and transferred to a bioreactor. The syrup obtained is then heated to a temperature of approx. 20-35 ° C, preferably 25 ° C, in the bioreactor. After heating, the syrup is inoculated with a starter culture, in particular with a microorganism from the order of the lactic acid bacteria. These lactic acid bacteria convert the glucose contained in the syrup into lactic acid. As a by-product of this lactic acid fermentation, citrate, malate and glucose produce diacetyl. The process is controlled according to the pH value. The aim of the fermentation is a diacetyl concentration of approx. 20-200 mg / L, preferably approx. 50-150 mg / L. When the target concentration, e.g. of approx. 200 mg / L, is reached, the lactic acid bacteria are killed using a method known to the person skilled in the art, such as short-term high heating, and can be separated off if necessary. The fermented extract obtained is filtered after inactivation. For this purpose, a membrane filter press, for example, is washed ashore with cellulose and / or perlite. To prevent the filter from clogging, kieselguhr or other filter aids can be added to the unfiltrate. Filtration can also take place via membrane filtration or cross-flow modules.
Nach der Filtration kann der fermentierte Extrakt pasteurisiert bzw. sterilisiert und anschließend aseptisch in geeignete Gebinde abgefüllt werden.After filtration, the fermented extract can be pasteurized or sterilized and then aseptically filled into suitable containers.
Der erfindungsgemäße Extrakt, insbesondere hergestellt nach oben beschriebenem Verfahren, weist im Wesentlichen alle, insbesondere extrahierbare, Bestandteile zumindest eines eingesetzten Ausgangsmaterials auf. Das eingesetzte Samenausgangsmaterial umfasst zumindest Samen, die aus der Gruppe ausgewählt sind, welche Getreide, insbesondere Weizen, Roggen, Hafer, Gerste, Triticale, Mais, Reis, Hirse und Bambus, Pseudogetreide, insbesondere Buchweizen, Quinoa, Chia und Amaranth, sowie Saaten, insbesondere Ölsaaten und Hülsenfrüchte, wie Sojabohnen, Kichererbsen, Erbsen oder Ackerbohnen, sowie Mischungen dieser Samen umfasst. Das eingesetzte Steinfrüchteausgangsmaterial ist aus der Gruppe ausgewählt, welche die Kokosnuss, Mandel und Mischungen davon umfasst.The extract according to the invention, in particular produced by the method described above, has essentially all, in particular extractable, constituents of at least one starting material used. The seed starting material used comprises at least seeds selected from the group which includes cereals, in particular wheat, rye, oats, barley, triticale, maize, rice, millet and bamboo, pseudograins, in particular buckwheat, quinoa, chia and amaranth, and seeds, in particular oil seeds and pulses, such as soybeans, chickpeas, peas or field beans, and mixtures of these seeds. The stone fruit raw material used is selected from the group comprising coconut, almond and mixtures thereof.
Der Anteil an pflanzlichen Samen im fermentierten Extrakt beträgt bis zu 60 Gew.-%, bevorzugt bis zu 50 Gew.-%, besonders bevorzugt bis zu 35 Gew.-%, besonders bevorzugt bis zu 20 Gew.-%, insbesondere bis zu 5 -10 Gew.-%.The proportion of vegetable seeds in the fermented extract is up to 60% by weight, preferably up to 50% by weight, particularly preferably up to 35% by weight, particularly preferably up to 20% by weight, in particular up to 5 -10% by weight.
Der erfindungsgemäße Extrakt enthält mindestens eine Verbindung, insbesondere einen Aromastoff, der für milchähnliche Optik und/ oder Sensorik in diesem Extrakt oder in einem auch diesem Extrakt hergestellten Produkt verantwortlich ist. Bevorzugt sind die Verbindungen, die milchtypische Aromastoffe darstellen, besonders bevorzugt die Verbindungen, aus der Gruppe ausgewählt sind, die Diacetyl, Acetoin und Mischungen davon umfasst. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält der Extrakt Diacetyl, insbesondere in einer Konzentration von mindestens ca. 20 - 200 mg/L, bevorzugt 50 -150 mg/L. Außerdem kann der erfindungsgemäße Extrakt neben Diacetyl weitere sensorisch relevante Mengen an Acetoin enthalten.The extract according to the invention contains at least one compound, in particular a flavoring substance, which is responsible for the milk-like appearance and / or sensory properties in this extract or in a product also produced from this extract. Preference is given to the compounds which represent flavoring substances typical of milk, particularly preferably the compounds selected from the group comprising diacetyl, acetoin and mixtures thereof. In a preferred embodiment of the invention, the extract contains diacetyl, in particular in a concentration of at least approx. 20-200 mg / L, preferably 50-150 mg / L. In addition to diacetyl, the extract according to the invention can also contain further sensorially relevant amounts of acetoin.
Durch die in situ Erzeugung milchtypischer Aromen im Extrakt kann ein pflanzenbasiertes Lebensmittel, insbesondere ein Getränk, auf den Markt gebracht werden, das in Aromaprofil und Mundgefühl der Milch sehr ähnlich ist. Dies macht den Einsatz von zugesetzten Aromen nicht notwendig und das Aromaprofil wirkt deutlich komplexer als durch die Zugabe von einzelnen Aromastoffen wie beispielsweise Diacetyl.As a result of the in situ generation of aromas typical of milk in the extract, a plant-based food, in particular a drink, can be brought onto the market that is very similar to milk in terms of aroma profile and mouthfeel. This makes the use of added aromas unnecessary and the aroma profile has a much more complex effect than the addition of individual aromas such as diacetyl.
Die Erfindung ermöglicht damit auch die Verwendung eines nach einem oben beschriebenen Verfahren hergestellten Extraktes als Lebensmittel oder als Zusatz zu einem Lebensmittel, welches insbesondere aus der Gruppe ausgewählt ist, die Alternativen zu Milch und Milchprodukten, inkl. käseartigen Produkten und fermentieren milchähnlichen Produkten, Getränke, Trinkmilch, Milchshakes, Trinkjoghurt, Joghurt und Eiszubereitungen umfasst.The invention thus also enables the use of an extract prepared by a method described above as a food or as an additive to a food, which is selected in particular from the group consisting of alternatives to milk and milk products, including cheese-like products and fermenting milk-like products, beverages, Includes drinking milk, milkshakes, drinking yogurt, yogurt and ice cream preparations.
Somit stellt das Lebensmittelprodukt, welches den erfindungsgemäßen Extrakt enthält oder aus diesem Extrakt besteht, einen weiteren Gegenstand der vorliegenden Erfindung dar. Der Anteil an dem fermentierten Extrakt im Lebensmittelprodukt beträgt bis zu 100 Gew.-%, bevorzugt bis zu 20 Gew.-%, besonders bevorzugt bis zu 10 Gew.-%, besonders bevorzugt bis zu 5 Gew.-%, insbesondere bis zu 1 Gew.-%.The food product which contains the extract according to the invention or consists of this extract thus represents a further subject matter of the present invention. The proportion of the fermented extract in the food product is up to 100% by weight, preferably up to 20% by weight, particularly preferably up to 10% by weight, particularly preferably up to 5% by weight, in particular up to 1% by weight.
Mit der Wahl des Anteils an fermentierten Extrakt über einen weiten Bereich bietet die Erfindung eine Möglichkeit, je nach eingesetztem Samen für den fermentierten Extrakt und/ oder beabsichtigter Anwendung des Milchersatzes seinen Geschmack, Aromaprofil, Textur und/ oder Mundgefühl beziehungsweise seine Fließeigenschaften gezielt einstellen zu können.With the choice of the proportion of fermented extract over a wide range, the invention offers the possibility of being able to adjust its taste, aroma profile, texture and / or mouthfeel or its flow properties in a targeted manner, depending on the seeds used for the fermented extract and / or the intended use of the milk substitute .
Das erfindungsgemäße Lebensmittelprodukt kann bevorzugt neben dem fermentieren Extrakt zusätzlich mindestens eine weitere Komponente enthalten, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die
- (a) mindestens eine weitere pflanzliche Zubereitung, die in Form von Sirup, Paste, Creme oder Dispersion, wie Emulsion und Suspension, vorliegt und aus Samen und/ oder Früchten hergestellt ist, wobei die Samen aus der Gruppe ausgewählt sind, welche Getreide, insbesondere Weizen, Roggen, Hafer, Gerste, Triticale, Mais, Reis, Hirse und Bambus, Pseudogetreide, insbesondere Buchweizen, Quinoa, Chia und Amaranth, sowie Saaten, insbesondere Ölsaaten und Hülsenfrüchte, sowie Mischungen dieser Samen umfasst, und wobei die Früchte aus der Gruppe ausgewählt sind, welche Kernobst, Steinfrüchte, insbesondere Kokosnuss und/ oder Mandel, Beerenobst oder Gemüse, insbesondere Kartoffel und Süßkartoffel, umfasst, und zur Herstellung eines Lebensmittelproduktes, insbesondere eines Getränks, geeignet ist,
- (b) Flüssigkeit, insbesondere Wasser oder pflanzliche Alternativen zu Milch, und
- (c) mindestens ein weiteren üblichen Zusatz, der insbesondere aus der Gruppe enthaltend Verdickungsmittel (Hydrokolloid, wie Gellan oder Pektin), Stabilisator, Proteine, Speisesalz, , Wachse, Aromastoff, Süßungsmittel Pflanzenöl und -fett ausgewählt ist,
- (A) at least one further herbal preparation which is in the form of syrup, paste, cream or dispersion, such as emulsion and suspension, and is made from seeds and / or fruits, the seeds being selected from the group which includes cereals, in particular Wheat, rye, oats, barley, triticale, corn, rice, millet and bamboo, pseudograins, in particular buckwheat, quinoa, chia and amaranth, and seeds, in particular oil seeds and legumes, and mixtures of these seeds, and wherein the fruits from the group are selected which includes pome fruit, stone fruits, in particular coconut and / or almond, soft fruit or vegetables, in particular potato and sweet potato, and is suitable for the production of a food product, in particular a drink,
- (b) liquid, especially water or plant-based alternatives to milk, and
- (c) at least one other customary additive, which is selected in particular from the group containing thickeners (hydrocolloid, such as gellan or pectin), stabilizer, proteins, table salt, waxes, flavorings, sweeteners, vegetable oil and vegetable fat,
Die oben genannte pflanzliche Zubereitung (a) kann zum Beispiele Kokosnuss-Creme oder-Milch sein. Die Kokosnuss-Creme unterscheidet sich von Kokosnussöl. Im vorliegenden Zusammenhang enthält die Kokosnusscreme ca. 17-30 Gew.-% Fett und andere Komponenten, die aus der Kokosnuss im flüssigen oder semiflüssigen Zustand gewonnen werden. Das Kokosnussöl ist das extrahierte Öl.The above-mentioned herbal preparation (a) can be, for example, coconut cream or milk. Coconut cream is different from coconut oil. In the present context, the coconut cream contains approx. 17-30% by weight of fat and other components that are obtained from the coconut in the liquid or semi-liquid state. The coconut oil is the extracted oil.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die pflanzliche Zubereitung (a) durch eine enzymatische Behandlung, insbesondere einer Behandlung mit einem Stärke-spaltenden Enzym, von entsprechenden Samen und/ oder Früchten hergestellt. Besonders bevorzugt sind die Zubereitungen (a) aus Hülsenfrüchten, wie Sojabohnen, Kichererbsen, Erbsen oder Ackerbohnen; ganz besonders bevorzugt ist eine Zubereitung aus Erbsen (a).In a preferred embodiment of the invention, the herbal preparation (a) is produced by an enzymatic treatment, in particular a treatment with a starch-splitting enzyme, of corresponding seeds and / or fruits. Preparations (a) made from legumes, such as soybeans, chickpeas, peas or field beans, are particularly preferred; A preparation made from peas (a) is very particularly preferred.
Das Lebensmittelprodukt kann zusätzlich zur Anpassung des Nährstoffprofils Ballaststoffe, Pflanzenproteine, Zusatzstoffe, Mineralien, Vitamine und/ oder Mischungen davon enthalten.In addition to adjusting the nutrient profile, the food product can contain fiber, vegetable proteins, additives, minerals, vitamins and / or mixtures thereof.
Zusätzlich kann dem Produkt wie einem Milchprodukt eine oder mehrere Zutaten wie z.B. Kakao, Kakaozubereitungen oder Fruchtzubereitungen hinzugefügt werden. Farbstoffe können auch zugegeben werden.In addition, one or more ingredients such as cocoa, cocoa preparations or fruit preparations can be added to the product such as a dairy product to be added. Colorants can also be added.
Die Erfindung soll anhand der beigefügten Beispiele erläutert werden, ohne jedoch auf die speziell beschriebene Ausführungsform beschränkt zu sein. Die Erfindung bezieht sich auch auf sämtliche Kombinationen von bevorzugten Ausgestaltungen, soweit diese sich nicht gegenseitig ausschließen. Die Angaben „etwa“ oder „ca.“ in Verbindung mit einer Zahlenangabe bedeuten, dass zumindest um 10 % höhere oder niedrigere Werte oder um 5 % höhere oder niedrigere Werte und in jedem Fall um 1 % höhere oder niedrigere Werte eingeschlossen sind.The invention is to be explained on the basis of the enclosed examples, without, however, being restricted to the specifically described embodiment. The invention also relates to all combinations of preferred configurations, insofar as these are not mutually exclusive. The information “about” or “approx.” In connection with a figure means that at least 10% higher or lower values or 5% higher or lower values and in any case 1% higher or lower values are included.
Beispiel 1: Herstellung eines HaferextraktesExample 1: Production of an oat extract
Als Samenausgangsmaterial wird das sogenannte Hafersubstrat verwendet, das aus einem Hafervollkornmehl hergestellt wurde: das Mehl wurde mit Wasser gemischt und unter Zugabe von Alpha-Amylase, ß-Glucanase und Cellulase verflüssigt, anschließend über Dekanter protein- und faserabgereichert, über weitere Amylasezugabe anteilig weiter verzuckert und anschließend nach Enzyminaktivierung konzentriert. Zur Zwischenlagerung kann das Hafersubstrat optional steril gefüllt werden.The seed raw material is the so-called oat substrate, which was made from wholegrain oat flour: the flour was mixed with water and liquefied with the addition of alpha-amylase, ß-glucanase and cellulase, then protein and fiber depleted via decanters, and further saccharified by adding more amylase and then concentrated after enzyme inactivation. The oat substrate can optionally be filled sterile for temporary storage.
Das Hafersubstrat wird vor der Fermentation durch Wasserzugabe von ca. 70 % Trockensubstanz auf 10 % Trockensubstanz verdünnt. Anschließend wird dem verdünnten Haferextrakt zur pH-Wert-Einstellung Zitronensäure und Äpfelsäure zugegeben.Before fermentation, the oat substrate is diluted from approx. 70% dry matter to 10% dry matter by adding water. Citric acid and malic acid are then added to the diluted oat extract to adjust the pH.
Der so gewonnene Haferextrakt/ -sirup wird über eine Kurzzeit-Hocherhitzung in einen Bioreaktor überführt. Um etwaige Fremdkeime abzutöten ist hierbei eine Temperatur von 120 °C für mindestens 10 Sekunden anzuwenden. Anschließend wird der Sirup im Bioreaktor auf eine Temperatur von 25 °C erhitzt. Nach der Erhitzung wird der Sirup mit einer Starterkultur bevorzugt Lactococcus lactis, ganz bevorzugt Lactococcus lactis subsp. cremoris; oder Lactobacillus casei, ganz bevorzugt Lactobacillus casei subsp casei; oder Lactobacillus delbrueckii, ganz bevorzugt Lactobacillus delbrueckii subsp. lactis,angeimpft. Diese Milchsäurebakterien wandeln die im Sirup enthaltene Glucose in Milchsäure um. Als Nebenprodukt dieser Milchsäuregärung entsteht aus Citrat, Malat und Glucose Diacetyl. Der Prozess wird nach pH-Wert gesteuert. Ziel der Fermentation ist eine Diacetylkonzentration von ca.50 - 200 mg/L. Wenn die Zielkonzentration von ca. 50 - 200 mg/L erreicht ist, werden die Milchsäurebakterien im erhaltenen Extrakt mittels Kurzzeit-Hocherhitzung abgetötet. Der Extrakt wird nach der thermischen Inaktivierung filtriert. Hierzu wird eine Membranfilterpresse mit Cellusose angeschwemmt. Um ein Verblocken des Filter zu verhindern, wird dem Unfiltrat Kieselgur zugegeben. Eine Filtration kann ebenfalls über Mebranfiltration oder Cross-Flow Module erfolgen. Nach Filtration wird der Extrakt aseptisch gefüllt.The oat extract / syrup obtained in this way is transferred to a bioreactor via short-term high heating. In order to kill any foreign germs, a temperature of 120 ° C should be used for at least 10 seconds. The syrup is then heated to a temperature of 25 ° C in the bioreactor. After heating, the syrup with a starter culture is preferably Lactococcus lactis, very preferably Lactococcus lactis subsp. cremoris; or Lactobacillus casei, very preferably Lactobacillus casei subsp casei; or Lactobacillus delbrueckii, very preferably Lactobacillus delbrueckii subsp. lactis, inoculated. These lactic acid bacteria convert the glucose contained in the syrup into lactic acid. As a by-product of this lactic acid fermentation, citrate, malate and glucose produce diacetyl. The process is controlled according to the pH value. The aim of fermentation is a diacetyl concentration of around 50 - 200 mg / L. When the target concentration of approx. 50 - 200 mg / L is reached, the lactic acid bacteria in the extract obtained are killed by means of short-term high heating. The extract is filtered after thermal inactivation. For this purpose, a membrane filter press is washed ashore with cellulose. To prevent the filter from clogging, kieselguhr is added to the unfiltrate. Filtration can also take place via membrane filtration or cross-flow modules. After filtration, the extract is filled aseptically.
Beispiel 2: Herstellung eines MilchersatzproduktesExample 2: Manufacture of a milk substitute product
Ein Milchersatzprodukt wird durch Mischung des im Beispiel 1 erhaltenen Haferextraktes mit allen anderen in Tabelle 1 genannten Komponenten hergestellt. Die Mengenangabe stellen Gew.-% dar, die auf das Gesamtgewicht des erhaltenen Milchersatzproduktes bezogen sind.
*) Die Zubereitung aus Erbsen zeichnet sich durch einen hohen Proteingehalt, der Abtrennung der unlöslichen Fasern während der Extraktion und einem geringen Geschmack nach Erbse aus. Hierzu wird Erbsenmehl mit Wasser gemischt. Der Mischung werden alpha-Amylasen zur Verflüssigung der Stärke zugesetzt. Die Enzyme werden später im Prozess durch Hitze inaktiviert. Um den erbsentypischen Geschmack zu reduzieren, werden unlösliche Fasern mittels Dekanter abgetrennt und das Hydrolysat mittels Vakuumverdampfer auf 35 bis 50 Gew.-% aufkonzentriert. Eine höhere Aufkonzentrierung ist auf Grund des Proteingehalts nicht möglich - ursache hierfür ist die deutlich erhöhte Viskosität. Bei der Verdampfung werden leichtflüchtige Aromastoffe mit den verdampfenden Wasser ausgetrieben. Anschließend wird der Sirup zur thermischen Sanierung und weiteren Entaromatisierung mittels Direktdampferhitzung behandelt. Hierzu wird Dampf in Lebensmittelqualität unter Druck dem Sirup zugesetzt. Anschließend wird der Sirup im Vakuum entspannt. Hierbei werden abermals Aromastoffe ausgetrieben. Nach Rückkühlung des Sirups wird die Erbsenzubereitung steril/ aseptisch gefüllt.*) The preparation from peas is characterized by a high protein content, the separation of the insoluble fibers during the extraction and a slight taste of peas. To do this, pea flour is mixed with water. Alpha-amylases are added to the mixture to liquefy the starch. The enzymes are inactivated by heat later in the process. In order to reduce the typical pea taste, insoluble fibers are separated using a decanter and the hydrolyzate is concentrated to 35 to 50% by weight using a vacuum evaporator. A higher concentration is not possible due to the protein content - the reason for this is the significantly increased viscosity. During evaporation, volatile aromatic substances are expelled with the evaporating water. The syrup is then treated for thermal rehabilitation and further dearomatization by means of direct steam heating. For this purpose, food-grade steam is added to the syrup under pressure. The syrup is then relaxed in a vacuum. Here again, flavorings are expelled. After the syrup has cooled down, the pea preparation is filled in a sterile / aseptic manner.
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|---|---|---|---|---|
| BE1030280A1 (en) | 2022-02-18 | 2023-09-11 | Meura S A | Method and use of equipment for processing raw materials of plant origin intended for the manufacture of food products |
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