DE2409107A1

DE2409107A1 - Verfahren zur herstellung einer sorbitzusammensetzung

Info

Publication number: DE2409107A1
Application number: DE2409107A
Authority: DE
Inventors: James Wix Duross
Original assignee: ICI Americas Inc
Current assignee: Zeneca Inc
Priority date: 1973-03-02
Filing date: 1974-02-26
Publication date: 1974-09-05
Also published as: IT1004341B; NL7402311A; JPS5046865A; FR2219757B1; GB1403696A; CA1012406A; LU69537A1; BE811676A; FR2219757A1; DE2409107B2

Description

ICI America Inc., Wilmington, Delaware / USA

Verfahren zur PIerstellung einer Sorbitzusammensetzung

Die Erfindung betrifft Methoden zur Herstellung von Konfektmassen. Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zur Herstellung einer zuckerlosen harten Süßigkeit, die ein klares, glasartiges Aussehen besitzt.

In den letzten Jahren ist es aus einer Vielzahl von Gründen für die Süßwarenindustrie zweckmäßig geworden, einen Konfekt herzustellen, der "zuckerloser Hartkonfekt" genannt wird und der dem gewöhnlichen harten Konfekt entspricht, aber gewöhnlich aus Sorbit, Mannit und Gemischen davon und anderen Materialien mit Einschluß von Färbemitteln und Aromatisierungsmitteln hergestellt wird

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anstatt aus Saccharose, Maiszucker, Färbemitteln und Aromatis ierungsmitteln, wie sie normalerweise bei der Herstellung von Hartkonfekt verwendet werden. Es ist jedoch bekannt, daß zuckerlose Konfekte dieser Art extrem schwierig herzustellen sind, was auf die Nachteile zurückzuführen ist, daß zuckerlose Konfekte nach dem Verformen lange Zeiträume (9 bis 24 Stunden) weich oder klebrig bleiben, bevor sie sich zu den gewünschten harten Stücken verfestigen. Derzeit können zuckerlose Konfekte der oben beschriebenen Art durch eine Methode hergestellt werden, bei welcher man einen Impfvorgang vornimmt, so daß eine Kristallisation des Konfektproduktes bewirkt wird. Alternativ können auch harte zuckerlose Konfekte aus Sorbitlösungen, kristallinem Sorbit und kristallinem Mannit hergestellt werden, indem ein Gummi, z.B. Gummi acacia oder Gummi traganth, zugesetzt wird, um das Aufsetzen oder die Verfestigung des Konfekts zu beschleunigen. Bei Verwendung eines Gummis erfordert das Vorliegen des Gummis relativ niedrige Kochtemperaturen bei einem relativ hohen Wassergehalt der Lösung, aus der das Konfekt hergestellt wird, damit der Gummi darin suspendiert bleibt. Aufgrund dieser Faktoren ist die Kristallisationszeit des Konfekts zu lang, wodurch häufig eine Zeitverzögerung von mehreren Tagen bei der Herstellung bedingt wird und außerdem das nach diesem Verfahren hergestellte Konfekt opak ist. Das in der US-PS 3 438 787 beschriebene Impfverfahren ist. zwar eine Verbesserung gegenüber dem Gummi bei der Herstellung der angestrebten zuckerlosen Konfekte, doch hat ein derartiges Verfahren den Nachteil, daß es zunächst erforderlich ist, die Impfkristalle herzustellen. Ein Konfekt, der ohne ein Impfen durch Abkühlenlassen der Schmelze, um nach 24 Stunden die Verfestigung zu erreichen, hergestellt worden ist, hat jedoch eine kurze Lagerungszeit und eine schlechte Klarheit.

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Ziel der Erfindung ist es daher, eine harte klare zucker-.lose Konfektzusammensetzung zur Verfügung zu stellen, die sich innerhalb einer kurzen Zeitspanne verfestigt.

Weiterhin soll gemäß der Erfindung ein zuckerloser harter Konfekt mit hoher Klarheit zur Verfügung gestellt werden.

Weiterhin wird gemäß der Erfindung angestrebt, ein Verfahren zur Herstellung von klaren harten zuckerlosen Konfektzusammensetzungen zur Verfügung zu stellen, bei denen sich die Zusammensetzungen innerhalb eines kurzen Zeitraums verfestigen.

Gegenstand der Erfindung ist daber eine Konfektzusammensetzung, die durch ein Verfahren hergestellt worden ist, bei welchem man a) Sorbit oder ein Gemisch aus Sorbit und Mannit zu einer Schmelze erhitzt, die einen Wassergehalt von nicht mehr als etwa 2 Gew.-% besitzt, b) den Sorbit oder das Gemisch aus Sorbit und Mannit unter kontinuierlichem Durchbewegen bzw. Rühren auf etwa 60,0 bis 65,6°C abkühlt und sodann c) das Produkt der Stufe b) auf Raumtemperatur abkühlt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Stufe c) in einer Umgebung mit einer relativen Feuchtigkeit von nicht mehr als etwa 65% durchgeführt, um ein Konfektprodukt mit einer optimalen Klarheit zu erhalten.

Das Sorbit oder das Gemisch aus Sorbit und Mannit, das beim Verfahren der Erfindung als Ausgangsprodukt verwendet wird, kann in kristalliner Form oder als wäßrige Lösung vorliegen. Solche wäßrigen Lösungen können jede beliebige Menge von Wasser enthalten. Jedoch ist naturgemäß, je größer die Menge des vorhandenen Wassers ist, desto langer die Verarbeitungszeit aufgrund des Zeitraums,

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der erforderlich ist, um das Wasser in der Stufe a) abzutreiben. Normalerweise haben handelsübliche Lösungen von Sorbit oder Sorbit-Mannit Feststoffgehalte von etwa 50 bis 80^. Wenn ein Gemisch aus Sorbit und Mannit verwendet wird, um die erfindungsgemäßen Produkte herzustellen, dann kann das Gemisch bis zu etwa 15 Gew.-% Mannit in der Mischung enthalten. In den meisten Fällen enthalten jedoch handelsübliche Gemische von Sorbit und Mannit die Stoffe Sorbit und Mannit in einem Verhältnis von etwa 89 Teilen bis etwa 97 Teilen (Gewicht) Sorbit und von etwa 3 bis etwa 11 Gewichtsteilen Mannit auf Trokkenbasis. Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Produkte wird jedoch vorzugsweise ein Gemisch aus Sorbit und Mannit verwendet, das Sorbit und Mannit im Verhältnis von etwa 95 bis 97 Gewichtsteile Sorbit und 3 bis 5 Gewichtsteile Mannit auf Trockenbasis enthält.

Wie oben bereits zum Ausdruck gebracht wurde, werden die erfindungsgemäßen Massen durch ein Verfahren hergestellt, bei welchem man am Anfang Sorbit oder ein Gemisch aus Sorbit und Mannit zu einer Schmelze erhitzt, die einen Wasser- bzw. Feuchtigkeitsgehalt von nicht mehr als 2 Gew.-% besitzt. Bei einer mehr bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird es jedoch bevorzugt, daß das Schmelzprodukt aus Sorbit oder dem Gemisch aus Sorbit und Mannit der Stufe a) des erfindungsgemäßen Verfahrens bis zu dem Punkt erhitzt wird, wo der Feuchtigkeitsgehalt weniger als etwa 0,5 Gew.-/o beträgt, um ein Produkt mit einer optimalen Klarheit zu erhalten.

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden Sorbit oder eine Kombination aus kristallinem Sorbit und kristallinem Mannit vorzugsweise in einer Menge von Wasser aufgelöst, die nicht mehr als ausreichend ist, um die Solvatation

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der Kristalle darin zu bewirken. Gewöhnlicherweise ist das Verhältnis der Feststoffe zu den Flüssigkeiten ungefähr 2,33 Gev/ichtsteile Feststoffe zu etwa 1 Gewichtsteil Wasser. Die Wassermenge, die für eine vollständige Auflösung eines Gemisches aus kristallinem Sorbit und Mannit erforderlich ist, variiert jedoch entsprechend dem · Gewichtsverhältnis und der Schüttdichte des Sorbits zu Mannit und das Kochen wird bei weitergeführter Verminderung des Wassergehaltes bis zu der Temperatur weitergeführt, bei welcher der Wassergehalt der Lösung nicht über 2 Gew.-?o, vorzugsweise 0,5 Gew.-%, hinausgeht. Gewöhnlich wird die Kochtemperatur im Bereich von etwa 196 bis 202°C (385 bis 395⁰F) gehalten. Wenn es angezeigt ist, dann kann ein Vakuumkochen durchgeführt werden, um die Kochtemperatur zu erniedrigen und die Gefahr einer Verkohlung zu vermindern. Wenn, der Wassergehalt der Lösung auf etwa 2 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 Gew.-%, vermindert worden ist, dann wird die Lösung unter kontinuierlichem Rühren auf eine Temperatur im Bereich von etwa 60,0 bis 65,6⁰C (14O bis 150⁰F) abgekühlt. Der Abkühlungsprozeß ist eine wichtige Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens. Es sollte, darauf geachtet werden, daß vermieden wird, daß Luft in der Schmelze mitgerissen wird, wodurch die Klarheit vermindert würde. Eine bevorzugte Rührmethode ist es, unter kontinuierlichem Abschaben der Seiten des Kochgefäßes mit Schabern zu rühren, die so ausgestaltet sind, daß das von den Seiten abgeschabte Produkt in Richtung auf die Mitte der Schmelze fließt. Dieses Vorgehen ergibt eine homogene Kernbildung der Schmelze und vermeidet die Bildung von Taschen von glasartigem Material, das später kristallisieren würde und die Klarheit des Konfekts zerstören würde. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Abkühlungsstufe

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c) unter einem Vakuum durchgeführt, um eine Mitreißung von Luft auf ein Minimum zu beschränken. Nach dieser Abkühlungsstufe wird, vorzugsweise bei einer relativen Feuchtigkeit von nicht mehr als etwa 50%, auf Raumtemperatur abgekühlt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Sorbit- oder Sorbit/Mannit-Schmelze, nachdem sie auf eine Temperatur im Bereich von 60,0 bis 65,6°C (140 bis 150⁰F) abgekühlt ist', in eine Form gebracht, um Konfektprodukte der gewünschten Gestalt zu bilden. Sodann wird das Konfektprodukt in der Form auf Raumtemperatur in einer Umgebung der gewünschten relativen Feuchtigkeit abkühlen gelassen. Nachdem das Konfektprodukt in der Form auf Raumtemperatur abgekühlt ist, kann das Produkt für eine geeignete Abpackung für die technische Verwendung entfernt werden.

Die Formen, die zur Bildung der erfindungsgemäßen Konfektprodukte verwendet werden, können aus jedem beliebigen Material hergestellt v/erden, das für Nahrungsmittelzwecke annehmbar ist und das den Temperaturen widersteht, die bei dem Prozeß vorliegen. So können z.B. Formen verwendet werden, die aus Kunststoffen, wie Polyvinylchlorid, oder Metallen, wie Edelstahl oder Aluminium, hergestellt sind.

Das oben beschriebene Verfahren kann entweder als absatzweiser oder kontinuierlicher Prozeß durchgeführt werden, um einen klaran harten zuckerlosen Konfekt herzustellen. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es, wenn eine wäßrige Lösung von Sorbit oder Sorbit-Mannit als Ausgangsprodukt verwendet wird, wesentlich, daß das Sorbit oder das Gemisch aus Sorbit und Mannit bei einer Temperatur

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im Bereich von etwa 196 bis 202⁰C (385 bis 395°F) über einen genügenden Zeitraum gekocht wird, daß der Wassergehalt auf den gewünschten Viert von nicht mehr als 2% vermindert wird. Wenn kristallines Sorbit oder kristallines Sorbit-Mannit mit einer niedrigen Wassermenge (nicht mehr als die gewünschte Menge von 2% oder ο, 5?0 als Ausgangsprodukt verwendet wird, dann braucht nur auf einen Punkt geringfügig oberhalb des Schmelzpunktes, z.B. 98,9 bis 121,1°C (210 bis 250 F) erhitzt werden, um die Kristallkerne zu zerstören und die Auflösung zu bewirken. Sodann wird das resultierende Produkt auf eine Temperatur im Bereich von etwa 60,0 bis 65,6⁰C (14O bis 15O⁰F) unter kontinuierlichem gründlichen Rühren in der angegebenen Weise abgekühlt. Ohne ein solches Rühren wird das Produkt nicht in der optimalen Zeit mit der gewünschten Klarheit und Lebensdauer erhalten. Das kontinuierliche Rühren des Produkts kaiji geeigneterweise gemäß don obigen Angaben und der Größe des Ansatzes durch ein Handrühren mit einem Spatel, einem Glasstab oder einem anderen geeigneten Rührflügel oder durch einen motorgetriebenen Mischer mit Flügeln geschehen, die so ausgestaltet sind, daß sie kontinuierlich die Seiten des Behälters, der die Schmelze enthält, abschaben. Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens im technischen Maßstab kann eine Vakuumkocheinrichtung, z.B. ein Ter Braak Rotor Cooker (Ter Braalc, Thurlav/eg III, Rotterdam, The Netherlands) verwendet werden, der rait oinem Mantel für die Zirkulierung von Wasserdampf sowie von kalte-.! Wasser zu"n Kühlen versehe?! ist. Alternativ können z.B. zwei Groen Model A Film Cookers (Groen Corp., Dover Division, Elk Grove, Illinois) in Reihe verwendet werden, wobei der eine mit einer Wasserdampferhitzungseinrichtung und der andere mit einer Abkühlungseinrichtunc versehen ist, um das erfin-G£e"~4aß^ Ve rf.air- ■■'; ί 'IUr-¹I^u Ca¹U¹O-1.

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Es ist festgestellt worden, daß das Ausmaß der Rührung, das erforderlich ist, nicht zu stark sein braucht, sondern lediglich ausreichend sein soll, daß der zuckerlose Konfekt in konstanter Bewegung gehalten wird, so daß die Temperatur der Schmelze gleichförmig bleibt, bis die Temperatur einen Wert im Bereich von 6D,O bis 65,6⁰C (140 bis 150⁰F) erreicht hat.

Die Erfirdunr wird in den Beispielen erläutert. Beispiel 1

Sechs 300-g-Ansätze einer 70%igen wäßrigen Lösung von Sorbit-Mannit mit etwa 3,8% Mannit und 96,2% Sorbit auf Trockenbasis wurden bei etwa 202⁰C in einem Glaskolben gekocht, so daß der Wassergehalt auf weniger als 2 Gew.-% vermindert wurde. Hierauf wurden die resultierenden Schmelzprodukte unter kontinuierlichem Rühren mittels einer Spatel mit einer Iletallklinge mit den Abmessungen 2,54 cm χ 15,24 cm abgekühlt und in Kunststofformen von 82,2, 76,7, 71,1, 65,6, 60,0 und 54,4⁰C eingebracht. Jeder der oben beschriebenen Schmelzansätze wurde in einem Wasserbad mit einer Temperatur abgekühlt, die der angegebenen Formtemperatur der einzelnen Schmelzen entsprach. Beim Abkühlen der Schmelzen auf die obengenannten Temperaturen wurden die Schmelzen kontinuierlich unter Abschaben der Seiten des Behälters gerührt, um zu gewährleisten, daß innerhalb der Schmelzen keine Temperaturgradienten vorlagen. Während der Mischstufe wurde darauf geachtet, daß ein Lufteinschluß in den Schmelzen minimalisiert wurde. Sodann wurden die Formen, die die abgeschiedenen Proben enthielten, in einen großen Exsikkator gebracht, in dem eine relative Feuchtigkeit von etwa 50% herrschte.

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Die Proben wurden in 5-Minuten-Intervallen untersucht, um die Geschwindigkeit zu bestimmen, mit welcher das Konfektprodukt sich bis zu einem Grad aushärtete, daß es entformt werden konnte. In Tabelle I sind die Ergebnisse dieses Vergleichsversuches zusammengestellt:

Tabelle I

Temperatur der Schmelze, Minuten bis zum Entformen

als sie in die Formen 15 30. 45 60 75

gegeben wurde

82,2⁰C

76,7⁰C 71,1⁰C 65,6⁰C 60,0⁰C 54,4⁰C

fest fest gehär tet

gehärtet

Härtung auf einmal, jedoch wurde ein geformtes Produkt mit einem schlechten Aussehen erhalten, das auf die schlechten Verformungseigenschaften der Schmelze aufgrund der hohen Viskosität zurückzuführen war.

Beispiel 2

Bei einem v/eiteren Vergleichsversuch wurden vier 300-g-Ansätze von festen Pellets mit einem Wassergehalt von 0,5% aus 2,2?q Mannit und 97,3% Sorbit auf Trockenbasis in einem Glasbecher auf eine Temperatur von etwa 107°C erhitzt, um eine Schmelze zu bilden. Die geschmolzenen Mannit- und Sorbit-Gemische wurden sodann unter kontinuierlichem Rühren, wie oben beschrieben, und unter Verwendung der Spatel

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gemäß Beispiel 1 abgekühlt. Proben des geschmolzenen Sorbit/Mannit-Gemisches wurde mit 82,2, 76,7, 71,1 und 65,6⁰C in Kunststofformen eingebracht. Jeder der vier geschmolzenen Ansätze wurde in einem Wasserbad mit einer Temperatur von 82,2, 76,7, 71,1 und 65,6⁰C, die der Verformungstemperatur der einzelnen Schmelzen entsprach, abgekühlt. Wie im Beispiel 1 während d?s Abkühlungsprozesses wurden die Schmelzen kontinuierlich durchbewegt, um zu gewährleisten, daß innerhalb der Schmelzen keine Temperaturgradienten vorlagen. Die Formen, die die verschiedenen abgeschiedenen Proben enthielten, wurden sodann in eine kontrollierte Umgebung mit einer relativen Luftfeuchtigkeit von etwa 50% gebracht und in 5-Minuten-Intervallen untersucht, um die Geschwindigkeit zu bestimmen, mit welcher der Konfekt sich bis zu einem Grad verfestigte, daß er entformt werden konnte. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle II zusammengestellt.

Tabelle II

Temperatur der Schmelze, als sie in die For men gegeben wurde	Minuten bis 15 30	5 min Härtung	zum Entformen 45 60 75 90	fest	105	120 13!
82,2°C			gehär tet		- no et nich1 verfe stigi (12h)
76,7°C	- -	-		gehär tet
71,1⁰C	-	fest
65,6°C

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Die obigen Ergebnisse zeigen, daß ein zuckerloser Konfekt, der nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt worden ist, (d.h. vor dem Verformen auf einen Temperaturbereich von 60,0 bis 65,6⁰C abgekühlt worden ist), sich mit einer heblich größeren Geschwindigkeit verfestigt als ein Produkt, das bei höheren Temperaturen verformt worden ist. Es besteht jedoch ein begrenzender Faktor für das Abkühlen unterhalb 60,0 C (14O°F), da dann eine signifikante Zunahme der Viskosität erfolgt, die die Verformung des Konfektproduktes behindert.

Das Verfahren der Erfindung umfaßt auch die Einarbeitung von geeigneten Färbemitteln und Aromatisierungsmitteln in die oben beschriebenen zuckerlosen Konfektprodukte. Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Färbemittel und Aromatisierungsmittel unter Rühren in die Sorbitoder Sorbit/liannit-Schmelze eingearbeitet. So kann z.B. in die erfindungsgemäßen zuckerlosen Mischungen eine geeignete Menge von Orangenöl U.S.P., Pfefferminzöl oder Wintergrünöl eingearbeitet werden. Auch können Färbemittel, wie FD&C-Rot, Gelb und Grün eingearbeitet werden, um einen Konfekt mit dem gewünschten Farbgrad zu erhalten.

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Claims

■- 12 - Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung einer Sorbitzusammensetzung durch Abkühlen einer Schmelze von Sorbit oder eines Gemisches von Sorbit und Mannit, dadurch gekennzeichnet , daß man das Sorbit allein oder im Gemisch mit Mannit zu einer Schmelze mit einem Wassergehalt von nicht mehr als 2% erhitzt, die Schmelze unter kontinuierlichem Rühren auf eine Temperatur von 60,0 bis 65,6°C (140 bis 150°F) abkühlt und daß man schließlich auf Raumtemperatur abkühlt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Schmelze so erhitzt, daß der Wassergehalt auf unterhalb 0,5 Gew.-?S vermindert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß man das Endabkühlen in einer Form vornimmt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß man das Endabkühlen in einer Umgebung einer relativen Feuchtigkeit von nicht mehr als 65% vornimmt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß das Gemisch nicht mehr als 15 Qev.-% Mannit enthält.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß das Sorbit oder das Gemisch am Anfang fest ist und daß man es auf 98,9 bis 121,1⁰C (210 bis 250°F) erhitzt.

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7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennze. ichnet , daß das Sorbit am Anfang eine wäßrige Lösung ist und daß man es auf 196 bis 202⁰C (385 bis 395⁰F) erhitzt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung, bezogen auf das Trokkengewicht, 89 bis 97 Gewichtsteile Sorbit und 3 bis 11 Gewichtsteile Mannit enthält.

9. Verfahren nach Anspruch 8., dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung 95 bis 97 Gewichtsteile Sorbit und 3 bis 5 Gewichtsteile Mannit enthält.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man das Verfahren kontinuierlich durchführt.

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