DE2703374A1 - Lebensmittelfarbstoff, verfahren zu seiner herstellung und dessen verwendung - Google Patents

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. H. Wiickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke

Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Hubei

μ. B. Huber

8 MÜNCHEN 86, DEN

POSTFACH 860820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 9» 3*21/22

Case DE/FZ-0751-76B

ROQUETTE FRERES
F-62136 LESTREM

Lebensmittelfarbstoff, Verfahren zu seiner Herstellung und dessen Verwendung

Die Erfindung betrifft einen Lebensmittelfarbstoff bzw. einen Farbstoff für die Nahrungsmittelindustrie, ein Verfahren zu seiner Herstellung und dessen Verwendung.

Die Lebensmittelindustrie ist ein Großverbraucher for Farbstoffe, deren wirtschaftliche Bedeutung, wenngleich sie in sehr geringen Dosierungen eingesetzt werden, wegen ihres sehr hohen Herstellungspreises groß ist.

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Es gibt zwei Gründe, die für ihre Wichtigkeit bei Lebensmittel-Produkten sprechen, einerseits die Tatsache, daß die Farbe eine wesentliche Kaufmotivation darstellt, da die anderen organoleptischen Kriterien im allgemeinen zu diesem Zeitpunkt nicht feststellbar sind, da die Lebensmittel verpackt sind, und andererseits die Tatsache, daß beim Verbrauch die Farbe den ersten wesentlichen Eindruck vermittelt, der einen erheblichen (günstigen oder ungünstigen) Einfluß auf die weiteren Eindrücke ausübt, d. h. die Textur, den Geruch und den Geschmack.

Vom technologischen Standpunkt stellen die Lebensmittelfarbstoffe zahlreiche Probleme, was ihre Beschaffung und ihre Stabil!· lität bei Behandlungen, wie der Sterilisation, und ihre Konservierung anbelangt, dar.

Deswegen hat sich auch gegenüber den zuerst zur Verwendung gekommenen natürlichen Farbstoffen, die insbesondere aus auf physikalischem Wege gewonnenen Pflanzenextrakten bestehen, eine immer stärkere Konkurrenz ergeben, einerseits durch die synthetischen Farbstoffe, deren Herstellungspreis oft geringer ist, die unabhängig von klimatischen Bedingungen beschafft werden können und die eine größere Breite der Farbtöne ermöglichen und eine größere Stabilität besitzen, und andererseits durch die Farbstoffe, die auf chemischem Wege aus Pflanzenmaterialien extrahiert sind, und die, wie die synthetischen Farbstoffe pro Gewichtseinheit ein gegebenes Färbevermögen garantieren.

Es ist jedoch festzustellen, daß aufgrund der anhaltenden Ungewißheit bezüglich der Unschädlichkeit mindestens gewisser synthetischer Farbstoffe einerseits und der Lösungsmittelspuren andererseits, die in natürlichen Farbstoffen vorhanden sind, die durch die genannte chemische Extraktion gewonnen sind, unter dem Einfluß der öffentlichen Meinung und auch der staatlichen Stellen,die natürlichen Farbstoffe zunehmend bevorzugt sind, deren Herstellung keine chemische Behandlung erfordert.

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Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, die Lebensmittelindustrie mit einem neuen Farbstoff natürlichen Ursprungs zu versorgen, der ohne die Anwendung von chemischen Behandlungen hergestellt werden kann und in zufriedenstellender Weise den verschiedenen Anforderungen der Praxis entspricht.

Diese Aufgabe wird durch den erfindungsgemäßen Farbstoff gelöst, der gekennzeichnet ist durch eine pulverförmige Mischung, die mehr als etwa 85 %, vorzugsweise mehr als 90 % Trockensubstanz enthält, die im wesentlichen zu etwa 1/3 aus Stärke und zu etwa 2/3 aus Proteinen besteht und die aus einem proteinreichen Nebenprodukt der Maisstärkegewinnung, das im allgemeinen als "Proteinmilch" (lait de proteines) bezeichnet wird, durch Trocknen unter solchen Bedingungen gewonnen wird, daß die pulverförmige Mischung den Anforderungen in Bezug auf die Korngröße, den Schmecktest bzw. das Kosten in Butter und den Test des maximal zulässigen Verlustes des Lichtreflexionsvermögens sowie vorzugsweise den Anforderungen in Bezug auf den Absitztest und den Viskositätstest entspricht, welche Untersuchungsmethoden weiter unten definiert werden.

Insbesondere ist der erfindungsgemäße Farbstoff dadurch gekennzeichnet, daß seine Korngröße den folgenden Anforderungen entspricht:

100 Gew.-% der Teilchen besitzen eine Teilchengröße von weniger als 200 μπι;

95 Gew.-% der Teilchen besitzen eine Teilchengröße von weniger als 147 μπι;

60 Gew.-% der Teilchen besitzen eine Teilchengröße von weniger als 100 μπ\ und

vorzugsweise: ^v

100 Gew.-% der Teilchen besitzen eine Teilchengröße von weniger als 200 μπι;

98 Gew.-% der Teilchen besitzen eine Teilchengröße von weniger als 147 μπι;

7 5 Gew.-% der Teilchen besitzen eine Teilchengröße von weniger als 100 μπι, 80981 1 /0574

wobei kein Körnchen des Farbstoffs beim Schmecktest in Butter, die 1,25 % des Farbstoffs enthält, spürbar ist, der Verlust des Lichtreflexionsvermögens bei den vier folgenden Wellenlängen: 5400, 5770, 6200 und 6810 Ä nicht mehr als 15 % beträgt und
vorzugsweise

die minimale Höhe der gefärbten Phase bei dem Absitztest nach 10 Minuten 9,5 cm und vorzugsweise 10,5 cm beträgt und die Viskosität bei dem Viskositätstest mehr als 500 cP und vorzugsweise mehr als 1000 cP beträgt.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung besteht der erfindungsgemäße Farbstoff, wenn eine Konservierungsdauer von etwa 8 bis 15 Tagen ausreicht, direkt aus dem proteinreichen Nebenprodukt der Maisstärkegewinnung, das in diesem Fall in Form einer Proteinmilch oder in Form eines "Kuchens" mit einem Trockensubstanzgehalt von mindestens etwa 25 % besteht, wobei die Trockensubstanz der Proteinmilch und des "Kuchens" im wesentlichen zu etwa 1/3 ihres Gewichts aus Stärke und zu etwa 2/3 ihres Gewichts aus Proteinen besteht.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung des beanspruchten Farbstoffs umfaßt ein Zerstäuben oder Versprühen der genannten Proteinmilch, das unter derart milden Bedingungen durchgeführt wird, daß man ein Produkt erhält, das den oben genannten Anforderungen entspricht.

Die Erfindung umfaßt abgesehen von den oben genannten Merkmalen noch weitere Merkmale, von denen im folgenden näher die Rede

Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Lebensmittelfarbstoffs geht man wie folgt oder in äquivalenter Weise vor.

Zunächst ist darauf hinzuweisen, daß das Ausgangsmaterial, d. h. das an Proteinen angereicherte Nebenprodukt der Maisstärkegewinnung oder die "Proteinmilch" nach Durchführung der im folgenden angegebenen üblichen technischen Behandlungen erhalten wird,

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die darin bestehen, daß man Maiskörner:

einweicht und das Einweichwasser oder das Quellwasser entfernt, die Maiskörner zerkleinert und die Keime entfernt, das erhaltene Produkt fein vermahlt, um in dieser Weise die Dispersion der Stärke und der Kornhüllen in der Proteinmasse zu erreichen,

das erhaltene Produkt siebt und die Hüllen entfernt, das gebildete Produkt unter solchen Bedingungen zentrifugiert, daß man einerseits reine Stärke, die weniger als etwa 1 % Proteine enthält, und andererseits eine Lösung mit einem Trockensubstanzgehalt von etwa 5 % erhält, die zu etwa 1/3 aus restlicher Stärke und zu etwa 2/3 aus Proteinen besteht, das Material durch Zentrifugierung aufkonzentriert, so daß man eine viskose Lösung mit einem Trockensubstanzgehalt von etwa 15 % erhält.

Die konzentrierte Proteinmilch kann über einen Filter geführt werden, der einen Filterkuchen mit einem Trockensubstanzgehalt von mindestens etwa 25 % ergibt.

Dieser an färbenden Proteinen reiche Filterkuchen kann als solcher als Lebensmittelfarbstoff angewandt werden, wenn das Material nicht mehr als etwa 8 bis 15 Tage gelagert werden soll. Es sei festgehalten, daß die genannte Proteinmilch ebenfalls als solche bei den genannten Konservierungsbedingungen eingesetzt werden kann.

Diese Bedingungen treffen jedoch in der Mehrzahl der Fälle nicht zu, so daß man die genannte Proteinmilch mit einem Trockensubstanzgehalt von etwa 15 % einer weiteren Trocknungsbehandlung unterzieht, die einen Farbstoff ergibt, der bezüglich seines Aufbaus und seiner Eigenschaften den erfindungsgemäßen Anforderungen entspricht, indem er die Bedingungen in Bezug auf die Korngröße,

den Schmecktest in Butter,

den Test des maximal zulässigen Verlusts des Lichtreflexionsvermögens sowie vorzugsweise die Bedingungen in Bezug auf den Absitztest und den Vt&Jco&iiat^iesi tyct sie oben definiert wurden,

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- ν-

erfüllt.

Bezüglich der Korngröße muß der erfindungsgemäße Farbstoff die folgenden Bedingungen erfüllen:

100 Gew.-% der Teilchen müssen eine Teilchengröße von weniger als 200 μπι aufweisen,

95 Gew.-% der Teilchen müssen eine Teilchengröße von weniger als 147 μπι aufweisen,

60 Gew.-% der Teilchen müssen eine Teilchengröße von weniger als 100 μπι aufweisen

und vorzugsweise müssen

100 Gew.-% der Teilchen eine Teilchengröße von weniger als 200 μπι aufweisen,

98 Gew.-% der Teilchen eine Teilchengröße von weniger als 147 μπι aufweisen und

75 Gew.-% der Teilchen eine Teilchengröße von weniger als 100 μπι besitzen.

Der Schmecktest oder Kosttest in Butter beruht auf der Erkenntnis, daß die Wahrnehmung von Teilchen oder Körnchen beim Probieren, Kosten oder Schmecken besonders deutlich ist, wenn diese in fetten Materialien, beispielsweise in Butter, vorliegen. Der Schmecktest wird somit in der Weise durchgeführt, daß man eine Dispersion des Farbstoffs in Butter verwendet. Die fragliche Dispersion kann dadurch hergestellt werden, daß man eine 22 %ige Suspension des Farbstoffs in Wasser bei 25°C beispielsweise manuell mit Hilfe eines Glasrührers in Butter mit einer Temperatur von 25°C in der Weise dispergiert, daß die Farbstoffkonzentration in Bezug auf die Butter einem Trockensubstanzgehalt von 1,25 % entspricht.

Der eindeutige Aussagen liefernde Schmecktest wird beispielsweise von drei Personen durchgeführt und läßt ohne weiteres erkennen, ob die Textur des Materials körnig ist oder nicht, d. h. ob der Farbstoff geeignet ist oder nicht. Die Bewertung der Textur bei diesem Test ist sehr einfach, so daß drei nicht besonders ausgebildete Personen als Testgruppe dienen können, wobei zur Erfüllung der erfindungsgemäß gestellten Anforderungen keine der Personen

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bei dem Schmecken oder Kosten Körnchen feststellen sollte.

Der Test des maximal zulässigen Verlusts des Lichtreflexionsvermögens erlaubt es, die qualitative Verschlechterung oder den Abbau der den Farbstoff bildenden Pigmente zu bewerten und jeden Farbstoff zu verwerfen, der eine zu starke Zerstörung der Pigmente erlitten hat.

Dieser Test besteht darin, bei verschiedenen Wellenlängen in Bezug auf einen Vergleichsstandard den Prozentsatz des reflektierten Lichtes einer untersuchten Probe, deren Korngröße den oben beschriebenen Anforderungen entspricht oder auf diese Anforderungen gebracht wurde, zu messen, wobei man als Vergleichsstandard eine Probe des genannten Ausgangsmaterials mit einem Trockensubstanzgehalt von eta 15 % einsetzt, das unter den für die Pigmente schonendsten Bedingungen getrocknet wurde, d. h. im Vakuum bei einer Temperatur geringfügig oberhalb der Raumtemperatur, beispielsweise in der Nähe von höchstens 40⁰C, wodurch die Färbung am besten beibehalten wird.

Die Messung der Reflexion des Vergleichsstandards und der zu untersuchenden Probe erfolgt gleichzeitig mit Hilfe eines Fotometers, beispielsweise des von der Firma Zeiss vertriebenen Fotometers "ELREPHO".

Der untersuchte Farbstoff erfüllt dann die erfindungsgemäßen Anforderungen, wenn der Reflexionsverlust zwischen dem Vergleichsstandard und der untersuchten Probe bei den vier Wellenlängen 5400, 5770, 6200 und 6810 Ä 15 % nicht übersteigt.

Der Absitztest oder Dekantierungstest beruht auf der Erkenntnis, daß die Feststellung von Körnchen bei dem Schmecktest nicht nur von der Korngröße sondern auch von einem Parameter abhängt, der mit dem Verhalten des Farbstoffs in Wasser in Beziehung steht, welcher Parameter sich in einer mehr oder weniger starken Fähigkeit zum Absitzen manifestiert.

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Aufgrund des besonderen Verhaltens des hydratisierten Maisproteins läßt sich eine einfache und schnelle Methode angeben, mit der man fiststellen kann, ob eine Probe des Materials für die Verwendung in Lebensmitteln oder Nahrungsmitteln für den Menschen geeignet ist oder nicht. Man bereitet eine Dispersion der Probe in Wasser mit Raumtemperatur unter Anwendung einer Konzentration, die einem Trockensubstanzgehalt von 7 % entspricht und überführt eine solche Menge der Suspension in ein Reagensglas (Höhe 20 cm und Durchmesser 2 cm), die einer Höhe von 12 cm entspricht. Dann verfolgt man die Änderung der Höhe der gefärbten Phase mit der Zeit, wobei die Trennstelle zwischen dem überstehenden Wasser und der gefärbten Phase in allen Fällen sehr deutlich zu erkennen ist. Das Ausmessen der Höhe nach 10 Minuten reicht dann zur Feststellung aus, ob die untersuchte Probe geeignet ist oder nicht.

Die Voraussetzung ist, daß nach einer Absitzzeit von 10 Minuten die Höhe der gefärbten Phase mindestens 9,5 cm und vorzugsweise gleich oder größer als 10,5 cm sein sollte.

Der Viskositätstest basiert auf der Erkenntnis, daß die Bindung zwischen "Proteinen und Wasser" sich auch in einer mehr oder weniger stark erhöhten Viskosität der Dispersion des Farbstoffs in Wasser widerspiegelt. Es besteht eine Beziehung zwischen diesem rheologischen Verhalten und der organoleptischen Empfindung der Fettigkeit oder Geschmeidigkeit, die sich entweder über das Tastempfinden an der Suspension des Farbstoffs oder über die Geschmacksnerven an dem Endprodukt (beispielsweise in Butter) feststellen läßt. Diese Viskosität wird bei dem erfindungsgemäßen Test an einer Dispersion des Farbstoffs in Wasser mit einem Trockensubstanzgehalt von 22 % bei einer Temperatur von 25°C und mit Hilfe eines Brookfield-Viskosimeters (Synchro-Leetrie Viskosimeter) bestimmt, das mit einer Drehzahl von 20 min betrieben wird, wobei die Ablesung nach.zwei vollständigen Umdrehungen erfolgt.

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Bei einer den Anforderungen der Erfindung entsprechenden Probe · liegt die Viskosität oberhalb 500 cP und vorzugsweise oberhalb 1000 cP.

Nun erfüllen die derzeit auf dem Markt erhältlichen Maisproteine der fraglichen Art i_m allgemeinen nicht gleichzeitig die oben beschriebenen verschiedenen Auswahlkriterien, die der erfindungsgemäße Farbstoff erfüllen muß, ob es sich nun um das unter schonenden Bedingungen im Vakuum getrocknete Protein handelt, (wobei dieses Verfahren in wirtschaftlicher Hinsicht als nicht konkurrenzfähig einzuschätzen ist), das bei dem Test des maximal zulässigen Verlusts des Lichtreflexionsvermögens als Vergleichsstandard verwendet wird, oder ob es sich um ein Protein handelt, das entweder in einer Trommel getrocknet wurde, oder pneumatisch getrocknet und dann vermählen wurde oder das mit Hilfe von Mikrowellen getrocknet wurde, selbst wenn man das in dieser Weise erhaltene Protein zusätzlich vermahlt, um seine Korngröße auf den erforderlichen Wert zu bringen.

Gegenstand der Erfindung ist daher auch ein Verfahren zur Herstellung eines Maisproteins, das den oben definierten Bedingungen entspricht, die der erfindungsgemäße Farbstoff erfüllen muß.

Dieses Verfahren besteht im wesentlichen darin, daß man das aus der Proteinmilch bestehende Ausgangsmaterial unter schonenden Bedingungen zerstäubt bzw. sprühtrocknet.

Hierzu kann man einen Zerstäubungstrockner mit einem Verdampfungsvermögen von etwa 1 bis etwa 17 kg Wasser/h einsetzen, welches Verdampfungsvermögen von der Temperatur der eintretenden Luft abhängt, die auf Werte zwischen etwa 150⁰C und etwa 300⁰C eingestellt werden kann. Diese Zerstäubungseinrichtung ist mit einer Turbine ausgerüstet, die mit Drehzahlen zwischen etwa 6000 und etwa 20000 min und insbesondere mit einer Drehzahl von 15000 min betrieben werden kann und besitzt einen Durchmesser des Gefäßes von etwa 1,05 m, eine Höhe des zylindrischen Abschnitts

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von etwa 1,3 m und eine Höhe des konischen Abschnitts von etwa 1,1 m. Der Luftdurchsatz dieses Zerstäubers beträgt etwa 400 kg/ Stunde, wobei die Vorrichtung mit einer Versorgungspumpe mit einem Durchsatz von 0 bis 15 l/h ausgerüstet ist. Man kann beispielsweise einen halbtechnischen Zerstäubungstrockner der Marke "NIRO-ATOMISEÜR" und des Typs "MINOR-PRODUCTION" verwenden. Man arbeitet bei einem Durchsatz der Proteinmilch mit einer Konzentration von etwa 15 % von etwa 1,3 l/h, wobei die Temperatur der in die Turbine bzw. das Gebläse eintretenden Luft auf einen Wert zwischen 165 und 220⁰C und vorzugsweise zwischen 180 und 200⁰C eingestellt wird.

Im folgenden sei als numerisches Beispiel die Herstellung von etwa 1200 g einer Probe des erfindungsgemäßen Farbstoffs erläutert. Man gießt mindestens 8 1 Proteinmilch mit einem Trockensubstanzgehalt von 15 % in den Aufnahmebehälter für das Ausgangsmaterial. Nach dem Erhitzen des Zerstäubungstrockners setzt man den Luftkreislauf in Gang und regelt die Lufttemperatur auf eine Eintrittstemperatur von 180⁰C, indem man den Abbrand des als Wärmequelle dienenden Gases entsprechend regelt. Zur Erzielung des Gleichgewichtszustands ist etwa 1/2 Stunde erforderlich. Anschließend setzt man die Turbine oder das Gebläse und dann die Versorgungspumpe für die zu zerstäubende Flüssigkeit in Gang. Durch Zerstäuben von etwa 7 1 der Proteinmilch, was einem Gewicht von etwa 7,8 kg entspricht, erhält man etwa 1200 g des Farbstoffs. Der sich am unteren Teil des konischen Abschnitts ansammelnde Farbstoff wird von dem für diesen Zweck vorgesehenen Aufnahmebehälter aufgenommen.

Das Verhalten dieser Probe bei den verschiedenen oben erwähnten Tests wird mit dem anderer Proben verglichen, die man durch pneumatisches Trocknen, durch Trocknen mit Hilfe von Mikrowellen und durch Trocknen auf dem Trommeltrockner erhält, wobei diese Proben zusätzlich vermählen wurden, um ihre Korngröße auf jene Werte zu bringen, die für das erfindungsgemäße Produkt vorgesehen sind, da die Korngröße der nichtvermahlenen Materialien wesentlich oberhalb dieser Werte liegt.

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- vf-

Die Ergebnisse, die beim dem Absitztest, dem Viskositätstest und dem Schmecktest erzielt wurden, sowie die Werte für die Korngröße sind in der folgenden Tabelle I zusammengestellt.

	Tabelle I	Absitztest	Höhe nach	Visko	Textur ge
			10 Minuten	si	mäß dem
	Teilchengröße,		10,5 cm	tät	Schmeck
	Prozentsatz der				test
	Teilchen mit ei
	ner Teilchengrö		5,0 cm
	ße von weniger	Höhe nach
	als	5 Minuten		(cP)
	200 147 100	11,5 cm	1300	glatt, keine Spuren von
	μπι μη» μΐη			Kömchen
erfindungsgemäß durch Zerstäuben	100 98 77			spürbare
getrocknet		9,0 cm	1300	Körnchen
auf einem Trom
meltrockner ge trocknet und	100 96 78
vermählen

durch Mikrowellen getrocknet 100 94 und vermählen

pneumatisch, vermählen 100 95

72

3,0 cm

74 5,0 cm

wenig glatt,

2,5 cm 250 Körnchen
spürbar

sehr gut fest-

3,5 cm 200 stellbare Körnchen

In der folgenden Tabelle II sind die Ergebnisse des Tests des maximal zulässigen Verlusts des Lichtreflexionsvermögens angegeben, die mit dem Vakuum getrockneten Vergleichsprotein, dem erfindungsgemäß getrockneten Protein und dem pneumatisch getrockneten Protein erhalten wurden, wobei die Korngröße des Vergleichsproteins (das im Vakuum getrocknet wurde) und des durch pneumatisches Trocknen oder Drucklufttrocknen erhaltenen Produkts durch Vermählen auf einen Wert gebracht wurde, der demjenigen des erfindungsgemäßen Materials entspricht.

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Tabelle II

Wellenlänge (Angscrcm, Ä) 6810 6200 5770 5400 4950 4570 4260 im Vakuum getrocknetes

Protein (Vergleichsma- 84,6 81,1 76,5 66,3 30,8 22,2 22,8

terial

erfindungsgemäßes Protein, zerstäubungsge- 80,4 76,2 70,7 60,3 26,2 18,4 18,2 trocknet

pneumatisch getrocknetes

Protein 68,6 63,6 57,3 45,5 14,3 8,5 9,4

Aus der obigen Tabelle ist zu ersehen, daß sich eine starke Reflexion bei großen Wellenlängen (von mehr als 5000 Ä) ergibt, d. h. bei Wellenlängen, die in einem Farbbereich von Grün bis Rot liegen, der sich über Gelb und Orange erstreckt.

Für diese Wellenlängen wird durch das erfindungsgemäße Zerstäubungstrocknen die Intensität der Reflexion in Bezug auf das Vergleichsprotein nur sehr wenig vermindert, während im Gegensatz dazu das pneumatisch getrocknete Produkt eine starke Verminderung des Reflexionswertes zeigt. Dieser Reflexionsverlust entspricht einer Verminderung der Maispigmente und dem Auftreten von dunkel gefärbten Abbauprodukten.

Nunmehr besitzt der erfindungsgemäße Farbstoff einen orangegelben Farbton großer Intensität und hoher Reinheit; in der Tat enthält der erfindungsgemäße Farbstoff den überwiegenden Anteil der Pigmente des Maiskorns.

Wenn die genaue Natur der verschiedenen Pigmentsubstanzen des Mais auch nicht vollständig bekannt ist, sind die überwiegenden Pigmenttypen, die in einem handelsüblichen Maiskleber (Gluten) enthalten sind, bekannt und bestehen aus:

Karotinen, die in einer Menge von 2 0 bis 30 mg/kg eines handelsüblichen Klebers vorhanden sind, und

Xantophyllen, die in einer Menge von 100 bis 300 mg/kg in einem handelsüblichen Kleber vorhanden sind.

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Die angegebenen Zahlenwerte vermitteln nur einen Hinweis und können erheblich variieren und insbesondere einerseits in Abhängigkeit von dem Proteingehalt des Klebers und andererseits von der verwendeten Maisart.

Aus wirtschaftlichen Gründen ist es von Interesse, den Pigmentgehalt des erfindungsgemäßen Farbstoffs zu erhöhen. Hierzu kann man beispielsweise den Proteingehalt der Proteinmilch durch Abändern der Zentrifugierbedingungen während der Herstellung der genannten Proteinmilch steigern. Man kann auch einen pigmentreichen Mais verwenden, beispielsweise die Varietät "La plata". Weiterhin kann man natürlich auch diese beiden Maßnahmen miteinander verbinden.

Es wurden weiterhin eine große Anzahl von möglichen Anwendungszwecken untersucht, bei denen der erfindungsgemäße Farbstoff für Lebensmittel für die Ernährung des Menschen eingesetzt wurde. Diese Anwendungsformen seien im folgenden näher erläutert.

Beispiel 1

Verwendung in Backwerk, klassischem feinen Backwerk und Wiener

Backwerk

Die Gelbfärbung gewisser Backwerke, klassischer Patisserieprodukte und von Wiener Gebäck hängt zum überwiegenden Anteil von der eingesetzten Eiermenge und zum geringeren Anteil von der verwendeten Buttermenge ab. Eine Intensivierung der inneren Färbung dieser Produkte ist daher häufig erwünscht.

a) In feinen Genueser Bisquits

Im folgenden sei ein Rezept für ein relativ eiarme"s Produkt angegeben, zu dessen Herstellung man folgende Ausgangsmaterialien verwendet:

300 g ganze Eier,

180 g Wasser,

282 g Grieszucker

375 g Mehl.

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Man bereitet den Teig mit Hilfe einer Knet-Mischvorrichtung mit Planetenbewegung, beispielsweise der Vorrichtung, die von der Firma "KENWOOD" unter der Bezeichnung "MAJOR" vertrieben wird, wobei man wie folgt vorgeht:

Man vermischt die Eier und den Zucker und homogenisiert die Mischung;

man setzt Wasser zu und rührt während 12 Minuten mit maximaler Geschwindigkeit mit dem Schneebesen;
man unterbricht das Rühren und gibt das Mehl zu; man vermischt den Teig langsam von Hand, so daß das Einarbeiten des Mehls in den Teig beispielsweise mit Hilfe eines Spatels erfolgen kann;

man bringt den Teig in die Form ein und bäckt ihn im Ofen während 20 Minuten bei 230⁰C.

Neben dem oben erwähnten Vergleichsversuch führt man einen weiteren Versuch durch, bei dem man 0,36 % des erfindungsgemäßen Farbstoffs einarbeitet (bezogen auf die Gesamtrezeptur, was 0,41 %, bezogen auf das Endprodukt, entspricht).

Der Farbstoff wird von Beginn an gleichzeitig mit den Eiern und dem Zucker eingesetzt.

Die Krume des fertigen Produkts besitzt eine intensivere gelbe Farbe als das Kontrollprodukt und beim Probieren läßt sich kein unangenehmer Eindruck feststellen.

b) In Bisquits des Typs "Boudoir"

Das Rezept dieser Bisquits lautet wie folgt: ^ (ganze Eier 125 g

LWasser 50 g

fEiweißpulver 5 g

^Kristallzucker 185 g

Mehl 200 g

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Kartoffelmehl 20 g

Ammoniumcarbonat 0,5g

Die Herstellung dieser Bisquits geschieht wie folgt:

Man vermischt getrennt voneinander die Bestandteile der Fraktionen A und B.

Dann arbeitet man mit Hilfe einer Knet-Mischvorrichtung mit Planetenbewegung, beispielsweise der von der Firma KENWOOD unter der Bezeichnung "MAJOR" vertriebenen Vorrichtung, die Fraktion B in die Fraktion A ein,

erhitzt die Mischung auf etwa 60⁰C,

rührt während 5 Minuten mit großer Geschwindigkeit mit Hilfe der oben erwähnten Knet-Mischvorrichtung, die mit einem Schneebesen ausgerüstet ist, und dann während 3 Minuten bei minimaler Geschwindigkeit,

man unterbricht das Rühren und arbeitet von Hand mit Hilfe eines Spatels sämtliche anderen Bestandteile ein, die zuvor vermischt und gesiebt wurden, wobei dieses Durchmischen so schonend wie möglich erfolgt,

dann formt man den Teig mit Hilfe eines Spritzbeutels in die hohlen Vertiefungen eines für diese Art von Bisquits geeigneten, gefetteten und mit Mehl bestäubten Backblechs aus, bestäubt den Teig mit Grießzucker,

läßt ihn während drei Stunden bei Raumtemperatur stehen und bäckt ihn während 12 Minuten im Ofen bei 160 bis 180⁰C aus.

Neben dem genannten Bisquitgebäck bereitet man zwei weitere unter Verwendung zweier verschiedenartiger Mengen des erfindungsgemäßen Farbstoffs, wobei man diesen in einer Menge von 0,23 % bzw. 0,45 %, bezogen auf die Gesamtrezeptur (was einer Menge von 0,28 % bzw. 0,54 %, bezogen auf das Endprodukt entspricht) mitten ganzen Eiern vermischt. Die Gelbfärbung des Inneren des Bisquitgebäcks nimmt mit dem Proteingehalt zu.

Der zur Erzielung einer als optimal einzuschätzenden Färbung anzuwendende Farbstoffgehalt hängt von der Anfangsfärbung ab, liegt

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A§ 270337A

jedoch im allgemeinen zwischen 0,2 % und 0,5 %, bezogen auf die Gesamtrezeptur.

Beispiel 2 Verwendung in Cremes und Desserts auf Milchgrundlage

Traditionell enthalten die Cremes Eier, wenngleich die Rezepte auf der Grundlage von Stärke (und ohne Eier) sich stark durchgesetzt haben. Es wird dann eine mehr oder weniger starke Gelbfärbung, die ähnlich der von Eiercremes ist, durch Farbstoffe erreicht.

Der erfindungsgemäße Farbstoff wurde in den folgenden Rezepturen untersucht:

a) Süße Instant-Creme

Das Rezept des Vergleichsprodukts ist das folgende:

Eiszucker 50 g

vorgelatinierte oder j (beispielsweise das unter der

vnropmiollpnp Stärke» J Bezeichnung "Instant Clear j el" ir 5 σ vorgequollene Stärke, (^ erhältliche Produkt) ^Ί8'^{5 g}

Magermilchpulver 29,75 g

Mittel zur Erhöhung der TSATIAGEL SI/A Viskosität und zur Gel- [_{LYG0MME 267/3} bildung

Salz

Wasser

handelsüblicher "Eigelb"-Farbstoff (beispielsweise das von der Firma SAPLER unter der Bezeichnung "Colorant jaune d'oeuf"

vertriebene Produkt) ^ 6 Tropfen

Man bereitet die Creme wie folgt:

Man wiegt die verschiedenen pulverförmigen Bestandteile der Rezeptur ein und vermischt sie,

wiegt Wasser in einen Behälter ein und versetzt es mit dem Farbstoff und

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0	,75	g
0	,75	g
0	,25	g
250	g

vermischt die pulverförmigen Bestandteile mit dem Wasser von Hand mit Hilfe eines Schneebesens.

Der bei dem beschriebenen Vergleichsversuch eingesetzte handelsübliche Farbstoff umfaßt eine Mischung aus Tartrazin (synthetischer gelber Farbstoff: E 102) und Chinolingelb (synthetischer Farbstoff: E 104).

Diesen Farbstoff ersetzt man bei dem darauffolgenden Versuch durch 0,57 % (bezogen auf die Gesamtrezeptur) des erfindungsgemäßen Farbstoffs, den man mit den anderen pulverförmigen Produkten vermischt.

Die erhaltene Creme besitzt eine ähnliche Färbung wie die Vergleichscreme, und es läßt sich beim Probieren kein merklicher Unterschied feststellen.

b) Instant-Pudding

Das Rezept des Vergleichspuddings ist das folgende:

Sterilisierte Magermilch (mit einer Temperatur von etwa 20⁰C)
Eiszucker

vorgelatinierte oder vorgequollene Stärke (beispielsweise das unter der Bezeichnung "Presol 121" erhältliche Produkt)
Natriumpyrophosphat
Calciumlactat

handelsüblicher "Eigelb"-Farbstoff (beispielsweise das von der Firma SAPLER unter der Bezeichnung "Colorant jaune d'oeuf" erhältliche Produkt)

Man bereitet den Pudding wie folgt:

Man wiegt die verschiedenen pulverförmigen Bestandteile ein und vermischt sie,

man wiegt Milch in einen Behälter ein und versetzt sie mit dem Farbstoff und

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500	g
55	g
20	g
1	,5 g
0	,25 g
12	Tropfen

man vermischt die pulverförmigen Bestandteile mit der Milch von Hand durch Rühren mit Hilfe eines Schneebesens.

Man wiederholt den Versuch, wobei man den handelsüblichen Farbstoff durch 1 % des erfindungsgemäßen Farbstoffs ersetzt, den man mit den anderen pulverförmigen Bestandteilen vermischt.

Die erzielte Färbung ist vergleichbar mit dem des Vergleichsprodukts .

Beispiel 3 Verwendung in emulgierten Soßen, wie Mayonnaise und "Salatsoße"

Man bereitet eine 20 % öl enthaltende "Salatsoße" unter Verwendung der folgenden Bestandteile:

( modifizierte, wachsige Maisstärke (beispielsweise das Produkt "COL FLO 67", das von der Firma RDQUEFTE FRERES vertrieben wird) wäßrige Weizenstärke

Phase ί ^Senf

Essig (6°)

Sirup von sprühgetrockneter Glukose Salz
\ Wasser

fettige ( öl Phase 1 pulverförmiges Eigelb

Man bereitet die Soße wie folgt:

Man kocht die wäßrige Phase während 10 Minuten bei 90⁰C auf einem Wasserbad,

man kühlt die wäßrige Phase auf 30⁰C ab, trägt die fettige Phase unter manuellem Rühren, beispielsweise mit Hilfe eines Schneebesens, in die wäßrige Phase ein und emulgiert die Mischung mit einer Laboratoriumshomogenisiereinrichtung (beispielsweise des Typs A.L.M.O., der von der

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2,	,0	Gew.-%
2	,0	M
2	,0	Il
8	,4	Il
1	,5	Il
	,0	Il
60	,1	Il
20		Gew.-%
2	,0	Il

Firma AUGUSTE ET DES MOUTIS vertrieben wird und mit einem Verschluß AO 21 ausgerüstet ist.

Die in dieser Weise erhaltene Vergleichssoße besitzt eine schwache Gelbfärbung.

Durch Zugabe von 1 % (bezogen auf die Gesamtrezeptur) des erfindungsgemäßen Farbstoffs erhält man eine Soße mit intensiverer gelber Färbung, die vom Aussehen und vom Geschmack her als sehr angenehm bewertet wird.

Das Einarbeiten des erfindungsgemäßen Farbstoffs bringt keinerlei Probleme mit sich, da man das gleiche Ergebnis erzielt, ob man den Farbstoff nun in die wäßrige Phase oder in die Fettphase einarbeitet.

Beispiel 4 Verwendung in Fettprodukten

a) Färbung von Butter

Butter stellt das herausragende Edelfettprodukt dar. Sie ist aufgrund ihres Geschmackes jedoch auch aufgrund ihrer gelben Färbung erwünscht, die eine Folge der Karotinpigmente ist, die durch das Futter und insbesondere durch das Gras zugeführt werden. Für den Verbraucher ist die gelbe Färbung eine sehr wichtige Eigenschaft, so daß aufgrund dieser Tatsache die Verwendung eines gelben Farbstoffs zum Färben der Butter erlaubt ist, was insbesondere auf die weiße Winterbutter zutrifft.

Insbesondere umfaßt die Herstellung der Butter folgende Maßnahmen :

Das Absahnen der Butter,

das Reifen der Sahne (bei 12 bis 14°C) mit oder ohne Zugabe eines Ferments (in der Tat handelt es sich um eine Milchsäuregärung) und

das Buttern, das in einer energischen mechanischen Behandlung besteht, die zu einer Trennung von Buttermilch (einem wasser-

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reichen Exsudat) und Butter führt, wobei man durch Waschen mit Wasser die Buttermilch vollständig entfernen kann.

In der Praxis arbeitet man unter ähnlichen Bedingungen, wie sie bei der handwerklichen Herstellung angewandt werden: Man läßt die Sahne während 48 Stunden (ohne Zugabe eines Ferments) reifen und arbeitet sie dann beispielsweise mit Hilfe einer Mischeinrichtung mit Planetenbewegung (beispielsweise der von der Firma KENWOOD unter der Bezeichnung "MAJOR" vertriebenen Vorrichtung), die mit einem Rührflügel versehen ist, durch. Nach der Abtrennung der Buttermilch führt man einen ersten Waschvorgang durch, wozu man kaltes Wasser mit einer Temperatur von etwa 5°C zusetzt. Nach einem sehr kurzen Vermischen zieht man das mit der Buttermilch vermischte Wasser ab. Man wäscht ein zweites Mal, worauf man die Butter ausformt.

Der erfindungsgemäße Farbstoff wird so, wie er ist, während irgendeiner der Herstellungsstufen zugesetzt, vorzugsweise gegen Ende der Reifung.

Es ist erforderlich, den Farbstoff in einer Menge zwischen 0,5 % und 2 % (bezogen auf das Gewicht des Endprodukts) und vorzugsweise in einer Menge von 0,5 % bis 1,25 % zuzusetzen. Die Zugabemenge hängt im wesentlichen von der angestrebten Farbintensität und dem Pigmentgehalt der eingesetzten Sahne ab.

b) Färbung von Margarine

Die Margarine stellt in gewissem Sinne "Butterimitation" dar, die man aus Fettprodukten, die am häufigsten pflanzlichen Ursprungs sind, bereitet, die nicht immer durch Pigmente gelb gefärbt sind. Durch Einarbeiten des erfindungsgemäßen Farbstoffes kann man die Färbung in der gewünschten Weise verändern.

Eine mögliche Zusammensetzung der Margarine ist die folgende:

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2k

Kokosfett (Kopra) mit einem Schmelzpunkt von etwa 35°C 41,5 Gew.

Palmöl 20,75 "

raffiniertes Speiseöl 20,75

Lecithin 1 ,00

Fett-Phase

Wasser 15 ( wäßrige

Kartoffelstärke 1,00 " J Phase

Man erhält die Margarine wie folgt:

Man vermischt die verschiedenen Fette in flüssigem Zustand (die man im Fall des Kokosfetts und des Palmöls bei 40⁰C schmilzt) mit dem Lecithin,

dispergiert die Stärke in dem Wasser und arbeitet diese Phase in die Fettphase ein, worauf man

schnell abkühlt (beispielsweise durch Einfrieren) und anschließend mit Hilfe eines Spatels von Hand fest durcharbeitet.

Neben dem beschriebenen Vergleichsversuch führt man einen analogen Versuch durch, bei dem man 1 % des erfindungsgemäßen Farbstoffs (bezogen auf die Gesamtrezeptur) zusetzt. Das Dispergieren des Farbstoffs in den flüssigen Fettmaterialien erfolgt problemlos.

Das Vergleichsprodukt ist sehr wenig gefärbt (elfenbeinfarben), während das mit mit dem erfindungsgemäßen Farbstoff angefärbte Produkt eine angenehme Färbung besitzt. Beim Probieren läßt sich bezüglich des Geschmacks und hinsichtlich der Textur keinerlei merklicher Unterschied zwischen den beiden Margarinen feststellen.

Beispiel 5 Verwendung in Käse

Jede Herstellung von Käse umfaßt notwendigerweise die Anfangsmaßnahme des Gerinnens, d. h. die Umwandlung der Milch durch Ausfällen des Milchkaseins in dicke Milch. Diese "Dickmilch"

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dient anschließend als Ausgangsmaterial zur Herstellung sämtlicher verschiedener Käsearten. Die "Dickmilch" kann in verschiedenartiger Weise erhalten werden:

Durch Ansäuern: die Entwicklung einer Milchsäure bildenden Bakterienflora (die in der Milch enthalten ist oder ihr zugesetzt wird) in der Milch führt zu einer Verminderung des pH-Wertes durch Bildung von Milchsäure, bis bei dem isoelektrischen Punkt des Kaseins (der einem pH-Wert von etwa 4,6 entspricht) das Kasein ausflockt,

durch enzymatische Einwirkung von Labferment oder durch eine gemischte Technik, durch gleichzeitige oder aufeinanderfolgende enzymatische Einwirkung von Labferment und der Milchsäurebakterienflora.

Im Laboratorium bereitet man Käse nach der gemischten Methode wie folgt:

Man versetzt einen Liter ungekochte Molkereimilch mit einem Tropfen Labferment und läßt während 48 Stunden bei 20⁰C stehen, damit die in der Milch vorhandene Milchsäure bildende Bakterienflora sich entwickeln kann. Anschließend zerschneidet man die geronnene Milch oder die Dickmilch in quadratische Parallelepipede mit einer Seitenlänge von etwa 1 cm, um das Auslaufen der Molke zu erleichtern. Nach einer halben Stunde läßt man auf einem feinen Leinen abtropfen. Das Produkt stellt einen Frischkäse mit klassischen Eigenschaften dar.

Neben diesem Vergleichsversuch führt man einen weiteren Versuch durch, bei dem man 1 %, d. h. 10g des erfindungsgemäßen Farbstoffs zusetzt, den man direkt in der Milch dispergiert.

Die Textur der geronnenen Milch vor dem Abtropfen^ ist etwas weniger gelartig, wobei jedoch das Abtropfen ohne weiteres erreicht wird. Die abgetropfte geronnene Milch bildet einen hellgelb gefärbten Frischkäse, der vom Aussehen und vom Geschmack her als angenehm einzustufen ist.

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Es hat sich gezeigt, daß der Farbstoff auch ohne Schwierigkeiten zum Schluß durch Vermischen mit der abgetropften,geronnenen Milch eingearbeitet werden kann.

Durch Entwässern während 2 Wochen in einer relativ trockenen Atmosphäre (mit einer relativen Feuchtigkeit von 44 %) werden der Vergleichskäse und der mit Hilfe des erfindungsgemäßen Farbstoffs gefärbte Käse in "trockane" Käse umgewandelt (beispielsweise Käse, die mit gewissen Ziegenkäsen vergleichbar sind). Die Entwässerung führt zu einer Steigerung des Farbstoffgehalts (bezogen auf das Endprodukt) und damit einer Verstärkung der (gelborangen) Färbung während der Vergleichskäse nur schwach gelb gefärbt ist.

Der erfindungsgemäße Farbstoff kann folglich in beliebige Käsesorten eingearbeitet werden. Durch Veränderung des Proteingehaltes und durch mehr oder weniger starke Entwässerung (entsprechend der Käseart) ist es möglich, Endprodukt mit einem breiten Spektrum der Färbung zu erzielen, die sich von einer schwach gelben Färbung bis zu einer intensiv orangen Färbung erstreckt.

Eine weitere wichtige Anwendung des erfindungsgemäßen Farbstoffs liegt auf dem Gebiet der Teigwarenherstellung, d. h. der Herstellung von Nudeln,Makkaroni,Spaghetti und ähnlichen Produkten.

Ganz allgemein ist festzuhalten, daß die Menge des mit den anderen Bestandteilen des zu bereitenden Lebensmittels zu vermischenden erfindungsgemäßen Farbstoffs im allgemeinen 0,20 bis 3 Gew.-%, bezogen auf das Endprodukt, beträgt.

Erfindungsgemäß wird somit ein für die Lebensmittelindustrie geeigneter natürlicher Farbstoff bereitgestellt, der ohne eine chemische Extraktionsbehandlung hergestellt wird und dessen Eigenschaften und Vorteile ohne weiteres aus den obigen Ausführungen hervorgehen.

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Claims (11)

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Patentansprüche

, 1.JLebensmittelfarbstoff gekennzeichnet durch eine pulverförmige ^~^Mischung, die mehr als 85 %, vorzugsweise mehr als 90 %

Trockensubstanz enthält, die im wesentlichen zu etwa 1/3 aus Stärke und zu etwa 2/3 aus Proteinen besteht und die aus einem proteinreichen Nebenprodukt der Maisstärkegewinnung, das im allgemeinen als "Proteinmilch" bezeichnet wird, durch
Trocknen unter solchen Bedingungen gewonnen wird, daß die pulverförmige Mischung den Anforderungen in Bezug auf die Korngröße, den Schmecktest in Butter und den Test des maximal zulässigen Verlustes des Lichtreflexionsvermögens sowie vorzugsweise den Anforderungen in Bezug auf den Absitztest und den Viskositätstest entspricht.

2. Lebensmittelfarbstoff, gekennzeichnet durch eine pulverförmige Mischung, die mehr als 85 %, vorzugsweise mehr als 90 % Trockensubstanz enthält, die im wesentlichen zu etwa 1/3 aus Stärke und zu etwa 2/3 aus Proteinen besteht und
die aus einem proteinreichen Nebenprodukt der Maisstärkegewinnung, das im allgemeinen als "Proteinmilch" bezeichnet wird, durch Trocknen unter solchen Bedingungen gewonnen wird, daß die pulverförmige Mischung eine solche Korngröße besitzt, daß

100 Gew.-% der Teilchen eine Teilchengröße von weniger als 200 μπι,

95 Gew.-% der Teilchen eine Teilchengröße von weniger als 147 μπι und

60 Gew.-% der Teilchen eine Teilchengröße von weniger als 100 μπι und vorzugsweise

100 Gew.-% der Teilchen eine Teilchengröße von weniger als 200 μπι,

98 Gew.-% der Teilchen eine Teilchengröße von weniger als 147 μπι und

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75 Gew.-% der Teilchen eine Teilchengröße von weniger als 100 μπ\ aufweisen,

beim Schmecktest in Butter, die 1,25 % des Farbstoffs (auf die Trockensubstanz bezogen) enthält, keine Körnchen oder Teilchen spürbar sind,

der Verlust des Lichtreflexionsvermögens bei den Wellenlängen 5400, 5770, 6200 und 6810 Ä im Vergleich zu einem Vergleichsstandard 15 % nicht übersteigt, die minimale Höhe der gefärbten Phase bei dem Absitztest nach 10 Minuten 9,5 cm und vorzugsweise 10,5 cm beträgt und die Viskosität bei dem Viskositätstest oberhalb 500 cP und noch bevorzugter oberhalb 1000 cP liegt.

3. Lebensmittelfarbstoff, dadurch gekennzeichnet, daß er, wenn eine Konservierungszeit von etwa 8 bis 15 Tagen ausreicht, aus dem proteinreichen Nebenprodukt der Maisstärkegewinnung besteht, das in Form einer Proteinmilch oder in Form eines "Kuchens" mit einem Trockensubstanzgehalt von zumindest etwa 25 % besteht, wobei die Trockensubstanzen der Proteinmilch und des Kuchens im wesentlichen zu etwa 1/3 aus Stärke und zu etwa 2/3 aus Proteinen bestehen.

4. Verfahren zur Herstellung des Farbstoffs nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man Proteinmilch durch Zerstäuben trocknet, wobei diese Zerstäubungstrocknung unter solchen schonenden Bedingungen durchgeführt wird, daß das Endprodukt die in den Ansprüchen 1 oder 2 angegebenen Anforderungen erfüllt.

5. Verwendung des Farbstoffs nach einem der Ansprüche 1 oder 2 als Lebensmittelfarbstoff in einer Menge von 0,20 bis 3 Gew.-%, bezogen auf das Endprodukt.

6. Verwendung des Farbstoffs nach einem der Ansprüche 1 bis 3

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zur Herstellung von Backwaren, klassischen Patisserieprodukten oder Wiener Gebäck.

7. Verwendung des Farbstoffs nach einem der Ansprüche 1 bis 3 zur Herstellung von Milch-Cremes und -Desserts.

8. Verwendung des Farbstoffs nach einem der Ansprüche 1 bis 3 zur Herstellung von emulgierten Soßen.

9. Verwendung des Farbstoffs nach einem der Ansprüche 1 bis 3 zum Färben von Fettprodukten.

10. Verwendung des Farbstoffs nach einem der Ansprüche 1 bis 3 zum Färben von Käse.

11. Verwendung des Farbstoffs nach einem der Ansprüche 1 bis 3 zur Herstellung von Teigwaren, insbesondere von Nudeln,
Makkaroni, Spaghetti, und ähnlichen Produkten.

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