DE20314432U1

DE20314432U1 - Stabiler zwei- oder mehrphasiger Brotaufstrich

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Publication number: DE20314432U1
Application number: DE20314432U
Authority: DE
Original assignee: Unilever NV
Current assignee: Unilever NV
Priority date: 2002-09-19
Filing date: 2003-09-17
Publication date: 2004-02-12
Anticipated expiration: 2013-09-18

Abstract

Stabiler zwei- oder mehrphasiger Brotaufstrich mit mindestens einer Phase (I) eines wasserkontinuierlichen Brotaufstrichs auf Milchproduktbasis und mindestens einer davon abweichenden wasserkontinuierlichen Phase (II), die gegebenenfalls geschmacksgebende, färbende und/oder andere Zusatzstoffe enthält, wobei zwischen den Phasen die molare Konzentration bzw. die Stoffmengenkonzentration der darin vorliegenden osmotisch wirksamen Substanzen angeglichen ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen stabilen zwei- oder mehrphasigen Brotaufstrich, der zusätzlich zum Verzehr als Dessert geeignet und konzipiert sein kann.
Ein Brotaufstrich der vorstehend bezeichneten Art ist beispielsweise aus der WO 00/64268 bekannt. Dieses Produkt enthält eine Wasser-in-Öl-Emulsion. Dieses fettkontinuierliche Produkt enthält eine färbende (sogenannte "Variegate"-) Zusammensetzung. Dabei ist die Wasser-in-Öl-Emulsion durch eine wäßrige Phase gekennzeichnet, die ein Püree, insbesondere ein Fruchtpüree, enthält. Es handelt sich um ein vergleichsweise stabiles Produkt. Die sogenannte färbende Zusammensetzung basiert auf Früchten, Fruchtextrakten oder zerkleinerten Früchten. Hierbei kann es sich um Erdbeeren, Äpfel oder Blaubeeren und dergleichen handeln. Vorzugsweise wird der Unterschied zwischen der Wasseraktivität der wäßrigen Phase und derjenigen der färbenden Zusammensetzung auf höchstens 0,05 %, insbesondere weniger als 0,02 Gew.-% eingestellt.
Die EP 0 841 856 B1 beschreibt einen sahnigen, fermentierten, wasserkontinuierlichen Brotaufstrich auf Milchproduktbasis. Hierbei handelt es sich um einen fettarmen Aufstrich mit butterartigen Geschmacks- und Textureigenschaften. Er ist als Butterersatz zur Kaltverwendung, zum Beispiel zum Verstreichen auf Brot oder Toast, aber auch als Unterschicht geeignet. Seine besonderen Kennzeichen sind: weniger als 35 % Fett, bis zu 4,5 % Milchprotein, Gelatine oder ein Gelatineersatz, fakultativ bis zu 2 % Strukturierungsmittel, wobei der Aufstrich einen pH-Wert zwischen 4,6 und 5,2 und eine Stevens-Wert-Härte bei 10°C von 200 bis 500 g und bei 20°C von 50 bis 250 g aufweist und das Gewichtsverhältnis von Molkenprotein zu Kasein höher als dasjenige in Milch ist. Der Aufstrich hat ein butterartiges Mundgefühl, eine ebensolche Struktur und gleichen Ge schmack. Es wäre wünschenswert, einen derartig vorteilhaften wasserkontinuierlichen Brotaufstrich auf Milchproduktbasis durch die Zugabe einer weiteren Phase mit Fruchtgehalt zu modifizieren. Dabei hat es sich gezeigt, daß nicht die wünschenswerte Phasenstabilität erreicht wird. Diese Instabilität führt zur Diffusion von Wasser, Farbstoffen, Aromen und weiteren gelösten Stoffen zwischen den jeweiligen Phasen. Hierdurch wird z.B. im Falle der Diffusion von Wasser die eine Phase zu fest und ist nicht mehr streichfähig, während die weitere Phase zu dünn wird. Auch werden die sensorischen Anforderungen nicht mehr erfüllt.
Die Erfinder haben sich daher die Aufgabe gestellt, die oben bezeichneten Probleme zu beheben.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch einen stabilen zwei- oder mehrphasigen Brotaufstrich mit mindestens einer Phase (I) eines wasserkontinuierlichen Brotaufstrichs auf Milchproduktbasis und mindestens einer davon abweichenden wasserkontinuierlichen Phase (II), die gegebenenfalls geschmacksgebende, färbende und/oder andere Zusatzstoffe enthält, wobei zwischen den Phasen die molare Konzentration bzw. die Stoffmengenkonzentration der darin vorliegenden osmotisch wirksamen Stoffe angeglichen ist.
Durch die oben angesprochene Angleichung der molaren Konzentration bzw. der Stoffmengenkonzentration der osmotisch wirksamen Stoffe wird verhindert, daß Wasser zum Ausgleich des osmotischen Druckes von der Phase (I) mit dem Ergebnis in die Phase (II) wandert, daß die Zusammensetzung verändert wird und nicht die gewünschte Konsistenz erhalten bleibt. Mit anderen Worten wird die eine Phase zu fest und ist nicht mehr streichfähig, während die andere Phase zu dünn wird. Auf die Möglichkeit, jeglichen weiteren Transport von anderen Stoffen zwischen den Phasen zu verhindern, wird nachfolgend unter Bezugnahme auf das Ficksche Gesetz eingegangen.
Der Kerngedanke der Erfindung liegt also darin, zur Reduzierung oder weitgehenden Verhinderung des Wassertransports bzw. -übergangs zwischen den angesprochenen Pha sen die molare Konzentration bzw. die Stoffmengenkonzentration anzugleichen bzw. gleichzustellen. Hierbei ist grundsätzlich zu bedenken, daß der osmotische Druck der molaren Konzentration bzw. Stoffmengenkonzentration des Gelösten proportional ist. Somit wird hier nicht der osmotische Druck angegeben, sondern es wird auf die molare Konzentration bzw. Stoffmengenkonzentration der osmotisch wirksamen Stoffe abgestellt. Eine weitestgehende Angleichung führt dazu, daß die gewünschte Stabilität besonders lange eingehalten wird. Grundsätzlich ist zwar der Gedanke der Osmose mit einer Membran verbunden, durch die eine Diffusion des Lösungsmittels stattfindet, wenn der beidseitig vorliegende osmotische Druck unterschiedlich ist. Somit könnte man sich auch vorstellen, den erfindungsgemäßen Gedanken dadurch zu prüfen, indem man eine semipermeable Membran zwischen den zwei oder mehreren Phasen anordnet und dort, wo der osmotische Druck niedriger ist, eine Konzentrationserhöhung der darin enthaltenen osmotisch wirksamen Substanzen vornimmt. Dabei werden möglichst solche Substanzen ausgewählt, die die sensorischen Eigenschaften des Brotaufstrichs nicht nachteilig beeinflussen. Würde man beispielsweise durch die Zugabe von bestimmten Zucker(n) einen zu hohen Süßegrad erreichen lassen, dann würde man Stoffe verwenden müssen, die diesen Nachteil nicht in Erscheinung treten lassen, beispielsweise Zucker mit geringerem Süßegrad oder Salze. Hierbei ist zu bedenken, daß Salze, anders als Zucker, dissoziieren. Somit muß der Dissoziationsgrad bei der Festlegung der Konzentration der osmotisch wirksamen Substanzen bedacht werden. Im Falle von Natriumchlorid beispielsweise muß die molare Konzentration mit der Zahl 2 multipliziert werden.
Die oben dargestellten technologischen Zusammenhänge beruhen darauf, daß bei Vorliegen einer semipermeablen Membran, die zwei Lösungen verschiedener Konzentration mit gleichem Lösungsmittel trennt, das Lösungsmittel bis zum Ausgleichgrad der Konzentration durch die Membran wandert. Beim Aufprall auf die semipermeable Membran üben die Moleküle genau den gleichen Druck aus, als sei das Lösungsmittel nicht vorhanden und sie schwebten als Gasteilchen im leeren Raum. Diese Vorgänge beruhen auf dem Gesetz von van't Hoff, das sich durch die folgende Formel wiedergeben läßt:
po = cb x R x T
worin bedeuten: Po osmotischer Druck in Pa, cb Stoffmengenkonzentration in mol/m³, R universelle Gaskonstante mit 8,314 J/(mol x K) und T Temperatur in K (Kelvin). Natriumchlorid dissoziiert in Wasser in 2 Ionen, so daß in diesem Fall cb verdoppelt wird. Darüber hinaus muß in Einzelfällen die Dissoziationskonstante der jeweiligen Substanz im Wasser berücksichtigt und sie als Multiplikator in die Berechnung des osmotischen Druckes einbezogen werden.
Eine weitere Möglichkeit zur Bestimmung des osmotischen Druckes in zwei unterschiedlichen Phasen besteht in der Anwendung der sogenannten Pfefferschen Zelle (vgl. H. Vogel in Gerthsen "Physik", 19. Aufl., 1997). Ferner besteht darin eine Möglichkeit, die Erfindung zu verwirklichen, Einflußgrößen auf den Gefrierpunkt der Milch zu berücksichtigen. Hierbei wird eine Angleichung dadurch erreicht, daß in den jeweiligen Phasen gleiche Gefrierpunktserniedrigungen eingestellt werden. Hierbei muß sich der Fachmann auf sein Fachwissen stützen, das beispielsweise hervorgeht aus H.G. Kessler "Lebensmittel- und Bioverfahrenstechnik, 4. Aufl., 1996, S. 308/309. Darin werden die Milchinhaltsstoffe und ihr Einfluß auf den Gefrierpunkt beschrieben. Beispielsweise beträgt der Beitrag von Lactose bei einer Gefrierpunktserniedrigung der Milch mehr als 50 . Sie bestimmt im wesentlichen gemeinsam mit den Salzen den Gefrierpunkt der Milch. Fett, Kasein und Molkenprotein haben demgegenüber kaum einen Einfluß. Es läßt sich in den jeweiligen Phasen rein handwerklich eine gleiche Gefrierpunktserniedrigung einstellen. Diese läßt sich auch anhand der Gefrierpunktserniedrigung der Einzelbestandteile errechnen, wenn von den Einzelbestandteilen die Menge und stoffspezifische Größe der Gefrierpunktserniedrigung bekannt ist, was der obigen Fachliteratur für die wesentlichen Milchbestandteile entnehmbar ist.
Zu den im allgemeinen in Brotaufstrichen der vorliegenden Art enthaltenen osmotisch wirksamen Substanzen zählen insbesondere Zucker, Milchsäure und/oder Milchsalze.
Insbesondere werden als osmotisch wirksame Substanzen Zucker und/oder Salze herangezogen. Dabei sind Zucker in Form von Saccharose, Glucose, Fructose, Invertzucker, Lactose, Maltose und/oder Zuckersirup bevorzugt. Werden Salze zum osmotischen Angleich im Rahmen der Erfindung herangezogen, dann handelt es sich dabei insbesondere um Natriumchlorid, Kaliumchlorid, Calciumchlorid, Calciumphosphate, Magnesiumcitrat, Calciumcitrat, weitere Milchsalze und/oder weitere zum Verzehr geeignete Salze.
Liegt der erfindungsgemäße stabile Brotaufstrich in Form eines Zwei-Phasen-Systems vor, dann ist es bevorzugt, die molare Konzentration bzw. Stoffmengenkonzentration der osmotisch wirksamen Substanzen der Phase (I) des wasserkontinuierlichen Brotaufstrichs so einzustellen, daß diese nicht mehr als 30 % von der der wasserkontinuierlichen Phase (II) abweicht, insbesondere nicht mehr als 10 % . Ganz besonders ist bevorzugt, wenn diese Abweichung nicht mehr als 5 % , insbesondere weniger als 3 % , beträgt. Wie bereits angesprochen, führt die weitestgehende Angleichung bzw. Gleichstellung im Rahmen der Erfindung zu einer wünschenswert hohen Stabilität, beispielsweise über 28 Tage.
Um die Erfindung zu optimieren, ist es von Vorteil, den pH-Wert der jeweiligen Phasen anzugleichen, wobei dieser vorzugsweise auf etwa 2,5 bis 7, insbesondere etwa 3,0 bis 5,5 eingestellt wird. Wird der pH-Wert von 7 überschritten, dann handelt es sich nicht mehr um ein gesäuertes Milchprodukt, da der pH-Wert von Milch im Ausgangszustand bei etwa pH 6,7 liegt. Wird der Wert von etwa 2,5 unterschritten, dann ist das Produkt für den Verbraucher zu sauer. Die Einstellung des pH-Wertes kann mit für den Verzehr bestimmten Säuren erfolgen, wie insbesondere Milchsäure, Zitronensäure, und/oder Glucono-delta-Lacton.
Um die angesprochene Reduzierung bzw. Verhinderung von Stofftransporten zwischen den jeweiligen Phasen des erfindungsgemäßen stabilen zwei- oder mehrphasigen Brotaufstrichs zu unterstützen, können den jeweiligen Phasen zusätzlich geeignete Hydrokolloide zugegeben werden. Die Mengen werden nach den jeweiligen Anforderungen eingestellt.
Als Hydrokolloide werden vorzugsweise Johannisbrotkemmehl, Gelatine, Pektin, Xanthan, Carrageen, Alginate, Guarkernmehl und/ oder Stärken eingesetzt.
Um auf die sensorischen Eigenschaften des erfindungsgemäßen stabilen zwei- oder mehrphasigen Brotaufstrichs einen günstigen Effekt auszuüben, wird es bevorzugt, daß die wasserkontinuierliche Phase (II) wäßrige Zubereitungen von Früchten und/oder Gemüse, insbesondere in Form süßer und/oder herzhafter Zubereitungen enthält. Bei Früchten kommen insbesondere Erdbeeren, Pfirsich, Aprikose, Himbeeren, Apfel, Zitrusfrüchten, Tropenfrüchten, Kiwi, Heidelbeeren, Johannisbeeren, Stachelbeeren, Brombeeren, Hagebutten, Sanddorn, Ananas, Pflaume, Ingwer, Quitte, Preiselbeeren, Waldbeeren, Kirsche, Mango und/oder Maracuja, bei Gemüse insbesondere Gurken, Paprika, Peperoni, Tomaten, Zucchini, Auberginen, Oliven, Kürbis und dergleichen in Frage. Die süßen Zubereitungen enthalten insbesondere Vanille, Schokolade, Nuss, Mandel, Marzipan und/oder Karamel. Dabei wird es besonders bevorzugt, daß die wäßrigen Zubereitungen in Form eines Pürees mit und/oder ohne Stückchen vorliegen. Je nach Zielsetzung werden die wünschenswerten Mengenverhältnisse bzw. Konzentrationen der farbgebenden bzw. geschmacksgebenden Zusatzstoffe eingestellt, wobei auch an andere Zusatzstoffe gedacht werden kann, wie beispielsweise Vitamine, Mineralstoffe und/ oder Konservierungsstoffe.
In Einzelfällen ist es von Vorteil, der wasserkontinuierlichen Phase (II) zusätzlich Bindemittel, insbesondere in Form der bereits erwähnten Hydrokolloide, Farbstoffe, wie Carotin, Karmin, und/oder andere zum Verzehr geeignete Farbstoffe und/oder Aromastoffe, wie Erdbeer- und/oder Pfirsich-Aromen oder entsprechende andere zum Verzehr geeignete Stoffe zuzugeben.
Ein besonders vorteilhafter stabiler zwei- oder mehrphasiger Brotaufstrich (A) gemäß der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß er eine Phase (I) eines wasserkontinuierlichen Brotaufstrichs auf Milchproduktbasis enthält, umfassend weniger als 45 Gew.-% ,insbesondere weniger als 35 Gew.-% Fett, bis zu 10 Gew.-%, insbesondere bis zu 5 Gew.-% Milchprotein, Gelatine oder einen Gelatineersatz, fakultativ bis zu 5 Gew. %, insbesondere bis zu 2 Gew.-% Strukturierungsmittel, wobei der pH-Wert in der wasserkontinuierlichen Phase (II) dem Geschmacksoptimum der jeweiligen Frucht-/Gemüse-Zubereitung und/oder anderen süßen/herzhaften Zubereitung angeglichen ist, er eine Stevens-Wert-Härte (angewandte Methode: Prüfkörperdurchmesser 12,7 mm, Eindringtiefe 20 mm, Eindringgeschwindigkeit 1 mm/s) bei 10° von 30 bis 500 g, insbesondere von 50 bis 300 g, aufweist, wobei das Gewichtsverhältnis von Molkenprotein zu Kasein insbesondere gleich oder höher als dasjenige in Milch ist. Grundsätzlich sind jedoch auch Produkte möglich, die ein Gewichtsverhältnis von Molkenprotein zu Kasein kleiner als in Milch haben oder die kein Molkenprotein enthalten.
Beim Brotaufstrich (A) wird vorzugsweise die Gelatine und/oder der Gelatineersatz in einer Menge von mindestens 0,2 Gew.-% , insbesondere von mindestens etwa 0,5 Gew.% , herangezogen. Im allgemeinen ist ein Oberwert der Menge an Gelatine mit einer Bloomzahl von 250 mit etwa 1,2 Gew.-% anzugeben. Für andere Bloomzahlen und/oder bei Einsatz von Gelatineersatz ist diese Mengenangabe der gewünschten Produktkonsis tenz entsprechend anzupassen. Ein Überschreitendes Wertes an Gelatine und/oder Gelatineersatz würde bedeuten, daß sich die Produktkonsistenz hin zu festeren Produkten verändert. Insbesondere werden auch Elastizität und Plastizität beeinflußt.
Auch ist es in Einzelfällen von Vorteil, daß in dem Brotaufstrich (A) die Phase (I) des wasserkontinuierlichen Brotaufstrichs bis zu etwa 1,2 Gew.-% , insbesondere etwa 0,9 bis 1,1 Gew.-% Gelatine einer Bloom-Zahl von 250 oder, wenn eine andere Gelatine verwendet wird, in einer Menge umfaßt, die eine äquivalente Strukturierung ergibt, wobei die angegebene Gewichtsmenge auf das im Produkt vorliegende fettfreie Material bezogen ist. Auch kann es bevorzugt sein, wenn die Phase (I) des wasserkontinuierlichen Brotaufstrichs auf Milchproduktbasis etwa 10 bis 28 Gew.-% Fett, insbesondere etwa 16 bis 24 Gew.-% Fett, enthält. Zur weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Phase (I) des wasserkontinuierlichen Brotaufstrichs etwa 2 bis 6 Gew.-% , insbesondere etwa 2,3 bis 5 Gew.-% Milchprotein enthalten. Eine optimierte quantitative Beziehung zwischen dem Kasein und dem Milchprotein kann zu einem vorteilhaften Produkt führen.
Ein Brotaufstrich gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, nachfolgend als Brotaufstrich (B) bezeichnet, ist in Einzelfällen von Vorteil, wobei die Phase (I) des wasserkontinuierlichen Brotaufstrichs eine überwiegende Proteinstruktur aufweist und der Proteingehalt der Phase (I) bis zu etwa 35 Gew.-% beträgt. Vorzugsweise liegt der Proteingehalt der Phase (I) zwischen etwa 10 und 25 Gew.-% und insbesondere zwischen etwa 12 bis 20 Gew.-% . Hierbei können gegebenenfalls auch vorteilhaft Hydrokolloide und/oder weitere funktionelle Zusatzstoffe vorliegen und zu Vorteilen führen.
Bei einem Brotaufstrich (B) beträgt der Fettgehalt vorzugsweise weniger als etwa 20 Gew.-%, insbesondere weniger als etwa 10 Gew.-%. Ganz besonders ist es bevorzugt, wenn er unter etwa 5 Gew.-% liegt. Mit Vorteil können der Phase (I) Hydrokolloide einverleibt werden. Hierbei unterliegt die Erfindung keinen wesentlichen Einschränkungen. So können beispielsweise Hydrokolloide herangezogen werden, die vorstehend im Zusammenhang mit der abstrakten Erfindungserläuterung bereits angesprochen wurden (siehe hierzu auch Ansprüche 4 und 5). Die weiteren funktionellen Zusatzstoffe können insbesondere in Form von Vitaminen, Mineralstoffen, Farbstoffen, Aromastoffen und/ oder Konservierungsstoffen vorliegen.
Bei allen vorstehend bezeichneten erfindungsgemäßen Brotaufstrichen kann es im Hinblick auf besondere Verwendungen von Vorteil sein, die tierischen Fette, insbesondere Milchfett, zumindest teilweise oder vollständig durch Pflanzenfette zu ersetzen. Hierbei werden insbesondere folgende Pflanzenfette eingesetzt: Sojaöl, Palmkernöl, Kokosöl, Avocadoöl, Baumwollsaatöl, Erdnußöl, Kürbiskernöl, Leinöl, Maiskeimöl, Olivenöl, Rüböl, Sapfloröl, Sesamöl, Sonnenblumenöl, Palmöl und/oder Weizenkeimöl.
In den Rahmen der Erfindung sollen also auch solche stabilen zwei- oder mehrphasigen Brotaufstriche fallen, die keine "Milchproduktbasis" aufweisen. Vielmehr sollen hierunter auch solche Brotaufstriche verstanden werden, bei denen die Phase (I) eines wasserlöslichen Brotaufstrichs auf Milchproduktbasis durch eine hiermit äquivalente Phase ersetzt ist, in der die tierischen Fette, insbesondere Milchfett, vollständig durch Pflanzenfette ersetzt werden, wobei in Verbindung mit dem weiteren zwingenden Bestandteil des Brotaufstrichs gemäß der Erfindung, nämlich der davon abweichenden wasserkontinuierlichen Phase (II), ein gleiches Eigenschaftsprofil unter Beachtung der erfindungsgemäßen Forderung der Angleichung bzw. Gleichsetzung der molaren Konzentration der vorliegenden osmotisch wirksamen Substanzen erreicht wird. Somit gelten hier unter fachmännischer Abwägung die Ausführungen, die vorstehend zu dem erfindungsgemäßen Brotaufstrich gemacht worden sind.
Der stabile Brotaufstrich gemäß der Erfindung ist zwei- oder mehrphasig, wie vorstehend gezeigt. Die Anzahl der Phasen ist nicht auf zwei Phasen limitiert. Die Mengenverhältnisse der jeweiligen Phasen sind zur erfolgreichen Verwirklichung der Erfindung nicht wesentlich. Das gleiche gilt für die Art der Herstellung. In dem später geschilderten Anwendungsbeispiel erfolgt eine Heißabfüllung. Die Erfindung ist unabhängig von der Abfülltemperatur. Als Füller kann jeder beliebige Zwei- / Mehrphasen-Füller eingesetzt werden, der sich für das Abfüllen der jeweiligen Produkte eignet. Das Füllbild wird durch den ausgewählten Füller und die weitere Produktbehandlung (zum Beispiel Kopf- oder Bodenkühlung) bestimmt. Die Erfindung ist unabhängig vom Füllbild. Der Kühlschritt und die Lagertemperatur sowie -dauer bestimmen die Produktqualität und die Produkteigenschaften.
Technologisch läßt sich die Erfindung wie folgt erklären: Durch Ausgleich der osmotischen Druckdifferenz durch die erfindungsgemäß zwingenden Merkmale wird die Diffusion bzw. der Stofftransport von Wasser reduziert oder weitgehend ausgeschlossen. Erfolgt dies nicht, dann diffundiert, wie im nachfolgenden Vergleichsbeispiel gezeigt, Wasser von der Phase (I) in die Phase (II). Damit ändern sich die sensorischen Eigenschaften der Phasen gravierend. Die Phase (I) "trocknet aus" und wird fest und bröckelig, die Phase (II) wird durch die Wasserdiffusion verdünnt und sehr flüssig, die Farbe verblaßt und der Geschmack wird wäßrig /leer. Im Verlauf der Lagerung erfolgt diese Diffusion homogen in Phase (I). Es sei betont, daß es durchaus eine andere technologische Erklärung geben könnte. Die dargestellte Erklärung soll nicht bindend sein.
Um ein besonders vorteilhaftes Erzeugnis zu erzielen, kann im Rahmen der vorstehend geschilderten erfindungsgemäßen Lehre nicht nur erreicht werden, daß die Konsistenz der jeweiligen Phasen durch die Angleichung des darin herrschenden osmotischen Druckes gewahrt bleibt und somit beispielsweise die Phase (I) weiterhin wünschenswert streichfest bleibt und die Phase (II) die gewünschte Viskosität aufweist. Vielmehr können weitergehende Stofftransporte zwischen den Phasen durch eine besondere Weiterbildung verhindert werden. Dies erfolgt unter Zugrundelegung des Fickschen Gesetzes. Das Ficksche Diffusionsgesetz beschreibt den Netto-Diffusionsstrom in mol/s durch eine Fläche A als eine Folge des Konzentrationsunterschiedes c2 – cl, der auf einer Strecke d=x2 – x1 besteht. Hierbei ist der Diffusionsstrom direkt proportional dem Konzentrationsgefälle und der Fläche, die der Diffusionsstrom durchläuft. Der Unterschied zwischen den beiden zu vergleichenden Vorgängen ist der, daß bei der Osmose nur das Lösungsmittel, nämlich hier Wasser, zwischen den Phasen zum Ausgleich des osmotischen Druckes wandert und im Gegensatz dazu beim Fickschen Gesetz ein Teilchentransport von der Phase mit höherer Konzentration zu der Phase mit niedriger Konzentration stattfindet, also genau entgegengesetzt zur Osmose. Unter Berücksichtigung des Fickschen Gesetzes wird man dann, wenn in den angrenzenden Phasen eine Einzelsubstanz in verschiedener Konzentration vorliegt, einen Konzentrationsangleich vornehmen, sofern nicht dadurch die wünschenswerten sensorischen Eigenschaften nachteilig beeinflußt werden. Dies ist zum Beispiel insbesondere im Falle von Zucker durch eine Kalkulation, die die Mengenanteile der Einzelzucker in den jeweiligen Phasen berücksichtigt, möglich. Unter Beachtung des Fickschen Gesetzes kann ein gewisser positiver Einfluß auf die Farbstoff- und Aromastoffdiffusion im Grenzbereich genommen werden.
Die Erfindung ist terminologisch auf einen stabilen zwei- oder mehrphasigen Brotaufstrich ausgerichtet. Dies impliziert auch die zweckgerichtete Verwendung eines solchen. Allerdings läßt sich ein solcher "Brotaufstrich" in dem erfindungsgemäßen Rahmen auch so konzipieren, daß er zum Verzehr als Dessert geeignet ist.
Die Erfindung kann vielfältig genutzt werden, so nicht nur als Brotaufstrich. Wenn im Rahmen der Erfindung von "Brotaufstrich" gesprochen wird, dann bedeutet das nicht, daß ein solcher "Brotaufstrich" nicht einer anderen Verzehrmöglichkeit zugänglich ist. Bei Milchprodukten, wie zum Beispiel bei Joghurt, Frischkäse, rahmbasierenden Brotaufstrichen, Quark, Topfen, Pudding etc. mit Fruchtzubereitung, weiteren süßen und/ oder herzhaften Zubereitungen, die aufgrund der osmotischen Druckdifferenz der Phasen kein stabiles System darstellen, kann der erfindungsgemäße Gedanke gleichermaßen im Hinblick auf die Verwendung bzw. die Verzehrmöglichkeit erfolgreich verwirklicht werden.
Ersichtlich sind mit der vorliegenden Erfindung vielfältige weitere Vorteile verbunden. Sie ermöglicht die Schaffung von stabilen Zwei- / Mehr-Phasen-Systemen auf der Basis eines wasserkontinuierlichen Brotaufstrichs auf Milchproduktbasis, insbesondere unter Einbindung mindestens einer davon abweichenden wasserkontinuierlichen Phase, die gegebenenfalls geschmacksgebende, färbende und/oder andere Zusatzstoffe enthält, insbesondere beispielsweise wäßrige Zubereitungen von Früchten, wie in Form von Erdbeeren, Pfirsich und/oder Gemüse. Auch kann das Milchfett teilweise oder ganz durch Pflanzenfett ersetzt werden. Hier stellen sich insbesondere Vorteile im Aussehen, dem Geschmack und der Konsistenz des fertigen Erzeugnisses dar. Dies geht auf das Vermeiden von Diffusionsvorgängen an den Grenzflächen des Zwei- oder Mehrphasensystems zurück. Es finden also auch reduzierte Farb-/Aromastoff-Übergänge statt. Die Phasenstabilität ist im gesamten Produkt gewährleistet. Die wünschenswerten Eigenschaften, wie die Streichfähigkeit, bleiben aufgrund der stabilisierten Konsistenz gewahrt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Beispiels sowie eines Vergleichsbeispiels noch näher erläutert.
Beispiel 1 (Vergleichsbeispiel)
Ausgegangen wurde zur Ausbildung einer Phase (I) von einem Brotaufstrich auf Rahmbasis. Der Brotaufstrich enthielt 20 Gew.-% Milchfett, 5 % Milchprotein und als Stabilisierungsmittel Gelatine und Johannisbrotkernmehl. Der pH-Wert betrug 4,7 und die Ste vens-Wert-Härte bei 10°C 200 g. Dieser Aufstrich zeigte ein butterartiges Mundgefühl, ebensolche Strukturen und Geschmack.
Die Phase (II) war eine Fruchtzubereitung auf Basis von Erdbeeren. Die Zusammensetzung war wie folgt: Trockenmasse (bestimmt über Refraktometrie): 23 % ; Fruchtanteil: 70%; Zucker (verschiedene Mono- und Disaccharide); Bindemittel: modifizierte Stärke.
Die beiden Ausgangsmaterialien in Form der Phase (I) und Phase (II) wurden in einem Mengenverhältnis von 80 : 20 bei 72°C über einen Zwei-Phasen-Füller bei gleichzeitigem Austragen in das zwei-phasige Produkt überführt. Nach der Ausbildung des zweiphasigen Produktes erfolgte ein Kühlen auf 10°C. Es entstand das Fertigprodukt in Form eines zwei-phasigen Brotaufstrichs, bestehend aus einer Fruchtphase (II) und aus einer Phase (I) aus einem rahmbasierten Milchprodukt. Es ist ohne weiteres erkennbar, daß es sich um ein instabiles Produkt handelt, insbesondere Stofftransporte stattgefunden haben. Nach einem weiteren Tag war die wünschenswerte Konsistenz nicht mehr gegeben. So war die erforderliche Streichfähigkeit nicht mehr gegeben.
Die molare Konzentration bzw. die Stoffmengenkonzentration wurde ermittelt mit 0,6808 (mol/l) für die Phase (II) und für die Phase (I) 0,2090 (mol/l).
Beispiel 2 (Erfindung)
Das Verfahren nach Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei jedoch im Rahmen der Erfindung die Angleichung der molaren Konzentration der darin vorliegenden osmotisch wirksamen Substanzen vorgenommen wurde.
So wurde das Beispiel 1 mit der Abwandlung wiederholt, daß eine Mischung aus Saccharose und Glucose (46 und 54 Gew.-%) als Zusatzmischung in einer Menge von 11,2 g / 100 g rahmbasiertes Milchprodukt, bei dem der pH-Wert durch Zugabe von Milchsäure und Zitronensäure auf pH 3,7 eingestellt wurde, hinzugefügt wurde. Hierbei stellte sich eine molare Konzentration ein, die bei 0,6812 mol/l in Phase (I) und bei 0,6808 mol/l in Phase (II) lag, demzufolge praktisch identisch war. Es wurde dann in gleicher Weise weiterverfahren, wie in Beispiel 1 beschrieben. Es zeigt sich, daß dieses Produkt gegenüber dem Vergleichsprodukt konsistenz-stabil ist.
Anmerkung zu den beiden Beispielen 1 und 2 zur Berechnung der molaren Konzentration: Für die natürlich, nicht extra zugesetzte Konzentration an Salzen wird in dem beschriebenen Fall basierend auf Literaturangaben festgesetzt, daß sie in der Fruchtzubereitung und in den Milchingredienzen / Inhaltsstoffen etwa gleich ist. Osmotische Effekte werden diesbezüglich nicht berücksichtigt. (Bei deutlichen Unterschieden im Salzgehalt der Zubereitung einerseits und des rahmbasierten Milchproduktes andererseits ist dies für den osmotischen Druck zu berücksichtigen).

Claims

Stabiler zwei- oder mehrphasiger Brotaufstrich mit mindestens einer Phase (I) eines wasserkontinuierlichen Brotaufstrichs auf Milchproduktbasis und mindestens einer davon abweichenden wasserkontinuierlichen Phase (II), die gegebenenfalls geschmacksgebende, färbende und/oder andere Zusatzstoffe enthält, wobei zwischen den Phasen die molare Konzentration bzw. die Stoffmengenkonzentration der darin vorliegenden osmotisch wirksamen Substanzen angeglichen ist.
Brotaufstrich nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich der pH-Wert der jeweiligen Phasen angeglichen ist, insbesondere auf etwa 2,5 bis 7 eingestellt ist.
Brotaufstrich nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Wert mit Milchsäure, Zitronensäure, und/oder Glucono-delta-Lacton angeglichen ist.
Brotaufstrich nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Reduzierung und Verhinderung von Stofftransporten zwischen den jeweiligen Phasen zusätzlich geeignete Hydrokolloide zugegeben sind.
Brotaufstrich nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydrokolloide in Form von Johannisbrotkernmehl, Gelatine, Pektin, Xanthan, Carrageen, Alginate, Guarkernmehl und/oder Stärken vorliegen.
Brotaufstrich nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die osmotisch wirksamen Substanzen in Form von Zuckern und/oder Salzen vorliegen.
Brotaufstrich nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zucker in Form von Saccharose, Glucose, Fructose, Invertzucker, Lactose, Maltodextrin und/oder Zuckersirup vorliegen.
Brotaufstrich nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Salze in Form von Natriumchlorid, Kaliumchlorid, Calciumchlorid, Calciumphosphat, Magnesiumcitrat, Calciumcitrat, üblichen Milchsalzen und/oder weiteren zum Verzehr geeigneten Salzen vorliegen.
Brotaufstrich nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle eines Zwei-Phasen-Systems der Unterschied der molaren Konzentration der osmotisch wirksamen Substanzen der Phase (I) des wasserkontinuierlichen Brotaufstrichs nicht mehr als 30 % von der der wasserkontinuierlichen Phase (II) beträgt, insbesondere nicht mehr als 10 % .
Brotaufstrich nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die wasserkontinuierliche Phase (II) wäßrige Zubereitungen von Früchten und/oder Gemüse, insbesondere in Form von Erdbeeren, Pfirsich und/oder Maracuja, enthält.
Brotaufstrich nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der wasserkontinuierlichen Phase (II) zusätzlich Bindemittel, Farbstoffe, Vitamine, Mineralstoffe, Konservierungsmittel und/oder Aromastoffe zugegeben sind.
Brotaufstrich nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrigen Zubereitungen in Form eines Pürees vorliegen.
Brotaufstrich nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Phase (I) eines wasserkontinuierlichen Brotaufstrichs auf Milchproduktbasis enthält, umfassend weniger als 45 Gew.-%, insbesondere weniger als 35 Gew.-% Fett, bis zu 10 Gew.-%, insbesondere bis zu 5 Gew.-% Milchprotein, Gela tine oder einen Gelatineersatz, fakultativ bis zu 5 Gew.-% , insbesondere bis zu 2 Gew.% Strukturierungsmittel, wobei der pH-Wert in der wasserkontinuierlichen Phase (II) dem Geschmacksoptimum der jeweiligen Frucht-/Gemüse-Zubereitung und/oder anderen Zubereitung angeglichen ist, er eine Stevens-Wert-Härte bei 10° von 30 bis 500 g, insbesondere von 50 bis 300 g, aufweist, wobei das Gewichtsverhältnis von Molkenprotein zu Kasein insbesondere gleich oder höher als dasjenige in Milch ist.
Brotaufstrich nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelatine und/oder ein Gelatineersatz in einer Menge von mindestens 0,2 Gew.-% ,insbesondere von mindestens etwa 0,5 Gew.-% , vorliegen.
Brotaufstrich nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Phase (I) des wasserkontinuierlichen Brotaufstrichs auf Milchproduktbasis etwa 10 bis 28 Gew.-% Fett, insbesondere etwa 16 bis 24 Gew.-% Fett, enthält.
Brotaufstrich nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Phase (I) des wasserkontinuierlichen Brotaufstrichs bis zu etwa 1,2 Gew.-% , insbesondere etwa 0,9 bis 1,1 Gew.-% Gelatine einer Bloom-Zahl von 250 oder, wenn eine andere Gelatine verwendet wird, in einer Menge umfaßt, die eine äquivalente Strukturierung ergibt, wobei die angegebene Gewichtsmenge auf das im Produkt vorliegende fettfreie Material bezogen ist.
Brotaufstrich nach mindestens einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Phase (I) des wasserkontinuierlichen Brotaufstrichs auf Milchproduktbasis etwa 2 bis 6 Gew.-% ,insbesondere etwa 2,3 bis 5 Gew.-% Milchproteine enthält.
Brotaufstrich nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Phase (I) des wasserkontinuierlichen Brotaufstrichs eine überwiegende Proteinstruktur aufweist und der Proteingehalt der Phase (I) bis zu etwa 35 Gew.-% beträgt, insbesondere zwischen etwa 10 und 25 Gew.-% liegt, wobei gegebenenfalls Hydrokolloide und/oder weitere funktionelle Zusatzstoffe vorliegen.
Brotaufstrich nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Proteingehalt zwischen etwa 10 und 25 Gew.-% ,insbesondere zwischen etwa 12 und 20 Gew.-% liegt.
Brotaufstrich nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Fettgehalt weniger als etwa 10 Gew.-% , insbesondere weniger als 5 Gew.-%, beträgt.
Brotaufstrich nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß er Hydrokolloide gemäß Anspruch 4 oder 5 enthält.
Brotaufstrich nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß weitere funktionelle Zusatzstoffe in Form von Vitaminen, Aromastoffen, Mineralstoffen, Farbstoffen und/ oder Konservierungsstoffen vorliegen.
Brotaufstrich nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die tierischen Fette, insbesondere Milchfett, teilweise oder vollständig durch Pflanzenfette ersetzt sind.
Brotaufstrich nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Pflanzenfette in Form von Sojaöl, Palmkernöl und/oder Kokosöl vorliegen.
Brotaufstrich nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Phase (I) eines wasserlöslichen Brotaufstrichs auf Milchproduktbasis durch eine hiermit äquivalente Phase ersetzt ist, in der die tierischen Fette, insbesondere Milchfett, vollständig durch Pflanzenfette ersetzt sind.
Brotaufstrich nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich eine Angleichung der Phasen dahingehend erfolgt, daß ein Transport von Substanzteilchen von der Phase mit ursprünglich höherer Konzentration zu der Phase mit ursprünglich niedrigerer Konzentration reduziert oder weitgehend verhindert ist.
Brotaufstrich nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Angleich durch Optimierung der Zuckerauswahl und durch Beeinflussung des Konzentrationsgradienten auf der Grundlage des Fickschen Diffusionsgesetzes vorgenommen wird.