DE2837684C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Löslichmachen und Stabilisieren von Erythrosin in wäßrigen Nahrungsmitteln eines pH-Wertes von wengier als 4,5.

Die Konservierung, der Schutz und die Beibehaltung von Farbe in Nahrungsmitteln und Getränken werfen häufig Schwierigkeiten auf. Natürliche Pigmente bzw. Farbstoffe, die entweder ursprünglich in dem Nahrungsmittel enthalten sind, oder dazugegeben werden, können infolge der Einwirkung von Licht, Luft oder extremen Temperaturen oder durch Wechselwirkung mit Bestandteilen in dem Produkt abgebaut werden. Diese Veränderungen können ohne weiteres oder während langer Zeitdauern auftreten und können zum Bleichen, zu einer Dunkelfärbung oder zu einer Veränderung des Farbtons führen.

Wenn Nahrungsmittel keine natürlichen oder ihnen innewohnende Farbstoffe ausreichender Qualität oder Stabilität enthalten, dient die Verwendung von Farbstoffen in Form von Additiven verschiedenen bedeutsamen Funktionen. Zugefügte Farbstoffe helfen Aromastoffe hervorzuheben oder zu identifizieren, die üblicherweise in einem besonderen Nahrungsmittel auftreten. Bezüglich des Aussehens wird eine größere Gleichmäßigkeit erhalten, indem Farbstoffe hinzugegeben werden, um natürliche Schwankungen, die aus der Lagerung, der Behandlung, dem Verpacken und der Verteilung resultieren, zu korrigieren.

Es ist bekannt, daß viele synthetische Farbstoffe, im allgemeinen als Nahrungsmittel-, Arzneimittel- und Kosmetika- Farbstoffe bezeichnet, eine große Nützlichkeit in Nahrungsmittelerzeugnissen haben, einschließlich solcher Nahrungsmittelerzeugnisse, die mittels wäßriger Lösungen eines niedrigen pH-Wertes hergestellt werden. Z. B. beschreibt die US-PS 35 11 667, daß nahezu sämtliche Nahrungsmittel-, Arzneimittel- und Kosmetika-Farbstoffe in ihrer sauren Form wasserlöslich sind und sich folglich in ihrer sauren Form in wäßrigen Systemen eines niedrigen pH-Wertes lösen. Als eine beachtenswerte Ausnahme führt jedoch diese US-PS den roten Nahrungsmittel-, Arzneimittel- und Kosmetika-Farbstoff Nr. 3 an, der normalerweise lediglich in neutralen und alkalischen wäßrigen Medien zusätzlich zu seinem besonders nützlichem Einsatz in fettigen Materialien verwendet werden kann. Diese US-PS befaßt sich mit den Schwierigkeiten, denen sich die in diesem Fachgebiet Tätigen gegenübersehen, wenn sie klare saure Nahrungsmittelprodukte und klare wäßrige saure Getränke unter Anwendung des roten Nahrungsmittel-, Arzneimittel- und Kosmetika-Farbstoffs Nr. 3 als färbendes Mittel herzustellen versuchen.

Der vorgenannte rote Farbstoff Nr. 3 ist als Erythrosin bekannt, wobei es sich um einen synthetischen, von Kohlenteer abgeleiteten Farbstoff des Xanthen-Typs handelt. Chemisch kann er als Dinatriumsalz des Tetrajodfluoreszeins definiert werden. Er stellt einen extrem hellen rosaroten Farbstoff dar, ist in Säuren unlöslich und zeigt eine sehr starke Fluoreszenz und starke Verfärbungseigenschaften. Dieser Farbstoff ist in wäßrigen Nahrungsmittelerzeugnissen eingesetzt worden, wobei jedoch im allgemeinen die Beschränkung auf solche Systeme eines pH-Wertes von über etwa 4,5 vorgenommen wurde. Die Unlöslichkeit geht wahrscheinlich auf die Tatsache zurück, daß dieser Farbstoff eine Carbonsäuregruppe enthält, die bei einem pH-Wert von unter 4,5 vorwiegend in der nicht-ionisierten Form vorliegt.

Die Probleme, die mit dem Einsatz des roten Farbstoffs Erythrosin in sauren Getränken aufgeworfen werden, werden auch in der US-PS 34 25 841 erkannt. Dennoch erwähnt diese Patentschrift, daß eine kleine Menge des roten Farbstoffs Erythrosin (etwa 8 ppm) zu einem trüben Ananas/Pampelmusen-Saftgemisch eines pH-Wertes von 3,1 gegeben werden kann, um dem Saft einen rosaroten Farbton zu verleihen.

Ein anderes bekanntes Verfahren zum Einfärben von Nahrungsmittelerzeugnissen mit dem roten Farbstoff Erythrosin umfaßt die Behandlung des Farbstoffs in einer Strahlmühle. Auf diese Weise kann eine Dispersion des roten Nahrungsmittel-, Arzneimittel- und Kosmetika-Farbstoffs Erythrosin bei niedrigen pH-Werten durch Mikropulverisierung der trockenen Farbstoffteile verbessert werden. Die Mikropulverisierung wird durch Zusammenprallen eines mit hoher Geschwindigkeit infolge eines Luft- oder Dampfstromes fortgetragenen Teilchens gegen andere Teilchen des gleichen Materials betrieben. Das Mahlen durch ein solches Verfahren vermindert die Teilchengröße des Farbstoffs auf einen Bereich von 1 bis 10 µ. Das erhaltene Produkt, obwohl in Wasser nicht löslich, ist besser dispergierbar als sein ungemahlenes Gegenstück. Jedoch ist die Stabilität einer sogenannten "Lösung" relativ kurzzeitig. In dem Falle, daß der rote Nahrungsmittel-, Arzneimittel- und Kosmetika-Farbstoff Erythrosin, der in einer Strahlmühle behandelt worden ist, in ein Getränk eines pH-Wertes von weniger als 4,5 gegeben wird, scheidet sich der Farbstoff innerhalb einer Stunde aus.

Im Gegensatz zu dem roten Farbstoff Erythrosin sind einige natürliche, öllösliche Farbstoffe, wie Curcuma, Annatto bzw. Buttergelb und Paprika gegenüber dem pH-Wert unempfindlich und in Wasser bei jedem beliebigen pH-Wert unlöslich. Einige dieser auf Öl basierenden Farbstoffe sind jedoch im Handel in einer wasser-dispergierbaren Form erhältlich. Diese Farbstoffe sind nicht in Wasser löslich. Aber sie bilden Dispersionen, die innerhalb einer kurzen Zeitdauer, bezeichnenderweise in weniger als einer Stunde, auszufällen beginnen. Fettharzarten sind erhältlich, worin der Farbstoff mittels Polysorbat 80 standardisiert oder stabilisiert ist. Polysorbate sind im allgemeinen als Emulgatoren, Löslichmacher und Dispergiermittel in Nahrungsmitteln bekannt. Insbesondere werden sie als Emulgatoren in Eiscreme, gefrorener Eiercreme und Vanillesauce, in Eismilch, Zuckergüssen, Füllungen und Belägen verwendet. Sie werden als Löslichmacher und Dispergiermittel in Pökel oder in eingepökelten Nahrungsmittelprodukten, in Speisen mit fettlöslichen Vitaminen und mit Vitaminen und Mineralstoffen und als Dispergiermittel in Gelatinedesserts und in Gelatinedessertmischungen eingesetzt. Andere Emulgiermittel oder Lösungsmittel, wie Propylenglykol, Diglyceride und verschiedene pflanzliche Öle und Fette sind ebenfalls mit auf natürlichem Öl basierenden Nahrungsmittelfarbstoffen, um sie in Öl dispergierbar zu machen, verträglich. Flüssige Farbstoffe, die auf diese Weise hergestellt worden sind, sind bezüglich Änderungen des pH-Wertes unempfindlich, da die gesamte Zusammensetzung auf Öl basiert und daher allenfalls nur geringfügig wasserlöslich sind. Diese Klasse von Farbstoffen ist auch in trockener Form erhältlich, wobei der Farbstoff auf einem Träger, typischerweise Gummi-Arabicum, zusammen mit einem Stabilisator, wie Polysorbat 80, sprühgetrocknet worden ist, um ein trockenes, öl-dispergierbares, fließfähiges Produkt zu erhalten. Typischerweise wird Curcuma in Wursthüllen, Margarine, Backfett und anderen fettigen Nahrungsmitteln eingesetzt. Paprika und Buttergelb werden in gefärbtem Käse und fettigen Nahrungsmitteln verwendet. Die auf Öl basierenden Farbstoffe sind jedoch in wäßrigen Systemen unbeständig und werden nicht in auf Wasser basierenden Getränken oder trockenen Mischungen, die mit Wasser wieder aufbereitet werden, eingesetzt.

Ähnlich diesen natürlichen Farbstoffen sind die carotinoiden Farbstoffe in Wasser unlöslich und gegen den pH-Wert unempfindlich. Zusätzlich zeigen sie jedoch lediglich eine begrenzte Löslichkeit in Ölen. Die DE-PS 24 11 529 befaßt sich mit der Herstellung flüssiger carotinoider Farbstoffe, die in Wasser dispergierbar sind. Dieses bekannte Verfahren umfaßt ein Erhitzen der Mischung des Polysorbats in Form von Polysorbat 60 und/oder Polysorbat 80, der Monoglyceride niedrigen Molekulargewichts, gesättigter Kokosnußsäuren und gesättigter Fraktionen von Kokosnußöltriglyceriden bei einer Temperatur von 100 bis 120°C, wonach der gewünschte carotinoide Farbstoff zu der Mischung gegeben wird.

Ungeachtet der vorgenannten Behandlungstechnik, die auf die pH-unempfindlichen Farbstoffe angewandt wird, und des lange bestehenden Bedürfnisses nach einer säurelöslichen Form des roten Farbstoffs Erythrosin ist es der Fachwelt noch nicht gelungen, das Problem zu lösen, das mit der Verwendung des roten Nahrungsmittel-, Arzneimittel- und Kosmetika-Farbstoffs Erythrosin in Systemen niedrigen pH-Werts verbunden ist. Da bisher kein Verfahren zur Stabilisierung des roten Farbstoffs Erythrosin in löslichen Nahrungsmittelsystemen niedrigen pH-Wertes, die relativ klar und frei von Ausfällungen oder einem Schleier und insbesondere für mittels trockener Getränkemischungen hergestellte Getränke von Bedeutung sind, bekannt sind, wäre es höchst erwünscht, wenn ein einfaches Verfahren aufgefunden würde, das die Verwendung des roten Farbstoffs Erythrosin in solchen Systemen ermöglichen würde.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine rote Nahrungsmittelfarbstoffzubereitung auf der Basis des Farbstoffs Erythrosin bereitzustellen, die zu einem wäßrigen Nahrungsmittelsystem gegeben werden kann und mindestens 24 Stunden in der Lösung verbleibt, wenn das Nahrungsmittelsystem zwischen einer Temperatur von etwa 4,58 bis 7,36°C gehalten wird. Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine rote Nahrungsmittelfarbstoffzubereitung auf der Basis des Farbstoffs Erythrosin zur Einfärbung von Nahrungsmitteln zu schaffen, das bei der Herstellung einer trockenen Mischung verwendet werden kann, die, wenn unter sauren Bedingungen in Wasser gelöst, frei von Schleier und/oder Ausfällung des färbenden Mittels ist.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß den Patentansprüchen 1 bis 4 gelöst.

Die Erfindung befaßt sich demzufolge mit der Überführung von Erythrosin in eine lösliche und stabile Form in wäßrigen Nahrungsmittelsystemen eines pH-Wertes von weniger als 4,5, wonach das Erythrosin gemäß den Ansprüchen mit einem wäßrigen Medium und einem hydrophilen grenzflächenaktiven Mittel, in Form von Polyoxyäthylen (20)-sorbitanmonostearat, Polyoxyäthylen(20)-sorbitantristearat und/oder Polyoxyäthylen(20)-sorbitanmonooleat gemischt wird. Die Mischung wird unter der Einwirkung starker Scherkräfte behandelt, so daß ein kolloidales System gebildet wird.

Gemäß der Erfindung wird der rote Farbstoff Erythrosin dadurch in Lösung gebracht, daß man eine Mischung desselben mit einem Polysorbat und einem wäßrigen Medium solchen Scherkräften aussetzt, daß ein Stabilitätsgrad erreicht wird, der im Hinblick auf die an ein kommerzielles wäßriges Nahrungsmittelprodukt gestellten Anforderungen zufriedenstellt. Dies wird typischerweise dadurch erreicht, daß ein Mischer mit einer Geschwindigkeit von mehr als 20 000 min^-1 verwendet wird. Die gemäß der Erfindung erhaltene Zusammensetzung bildet eine optisch klare Lösung, wenn sie in Wasser unter sauren Bedingungen dispergiert wird. Es wird angenommen, daß eine kolloidale Suspension gebildet wird. Des weiteren wird angenommen, daß die Teilchengröße des roten Farbstoffs Erythrosin auf weniger als 0,2 µ reduziert worden ist und daß der rote Farbstoff Erythrosin vor der Einwirkung der Säure in Systemen niedrigen pH-Wertes durch den Effekt des Einkapselns durch das Polysorbat geschützt wird. Im Rahmen der Erörterung der vorliegenden Erfindung bedeutet "Löslichmachen", daß das kolloidale System im Fertigprodukt bei der Betrachtung mit bloßem Auge als eine klare Lösung angesehen wird. Somit bezieht sich der Ausdruck "Löslichmachen" im Hinblick auf den roten Farbstoff Erythrosin auf kolloidale Dispersionen.

Die grenzflächenaktiven Mittel, die gewöhnlich als Polysorbat 60, Polysorbat 65 und Polysorbat 80 bekannt sind, sind die bei der Verwirklichung der vorliegenden Erfindung verwendeten Polysorbate. Obgleich angenommen wird, daß die grenzflächenaktiven Mittel mit einem hydrophil-lipophilen Gleichgewicht zwischen 10 und 17 und vorzugsweise zwischen 14 und 16 einsatzbereit sind, machen die Faktoren, wie das Verfälschen bzw. das Aufheben der Farbe und der Wirkung von Aromastoffen und die allgemeine Unzweckmäßigkeit der Verwendung in Nahrungsmitteln, die vorgenannten drei Polysorbate zu denjenigen, die bei der Anwendung der Erfindung besonders erstrebenswert sind.

Polysorbat 60, Polyoxyäthylen(20)-sorbitanmonostearat stellt eine Mischung von partiellen Stearat- und Palmitat-Estern des Sorbits und von Sorbitanhydriden, kondensiert mit etwa 20 Mol Äthylenoxid (C₂H₄O) pro Mol Sorbit und seinen Mono- und Dianhydriden, dar. Es handelt sich um ein zitronenfarbiges bis orange gefärbtes, öliges flüssiges Gel oder Semigel eines schwach charakteristischen Geruchs und eines warmen, etwa bitteren Geschmacks. Es ist in Wasser, Anilin, Äthylacetat und Toluol löslich, jedoch in mineralischen und pflanzlichen Ölen unlöslich. Polysorbat 60 ist im Handel erhältlich.

Polysorbat 65/Polyoxyäthylen(20)-sorbitanmonostearat stellt eine Mischung von partiellen Stearat- und Palmitat-Estern des Sorbits und seiner Anhydride dar, kondensiert mit etwa 20 Mol Äthylenoxid (C₂H₄O) pro jedes Mol Sorbit und seiner Mono- und Dianhydride. Es handelt sich um einen dunkelgelben wachsartigen Feststoff mit schwach charakteristischem Geruch und einem wachsartigen, etwa bitteren Geschmack. Dieser Feststoff ist in mineralischen und pflanzlichen Ölen, in mineralischen Spirituosen, Aceton, Äther, Dioxan und Methanol löslich und in Wasser und Tetrachlorkohlenstoff dispergierbar. Polysorbat 65 ist im Handel erhältlich.

Polysorbat 80, Polyoxyäthylen(20)-sorbitanmonooleat stellt eine Mischung von partiellen Oleatestern des Sorbits und Sorbitanhydriden, kondensiert mit etwa 20 Mol Äthylenoxid (C₂H₄O) pro Mol Sorbit und seiner Mono- und Dianhydride, dar. Es ist eine gelb bis orange gefärbte, ölige Flüssigkeit mit einem schwachen charakteristischen Geruch und einem warmen, etwas bitteren Geschmack. Sie ist sehr gut löslich in Wasser, bildet eine geruchlose, nahezu farblose Lösung und ist in Äthanol, nichtflüchtigen Ölen, Äthylacetat und Toluol löslich. Polysorbat 80 ist im Handel erhältlich.

Wenn der rote Nahrungsmittel-, Arzneimittel- und Kosmetika- Farbstoff Erythrosin normalerweise zu einem wäßrigen sauren Nahrungsmittel gegeben wird, beginnt er unmmittelbar auszufällen und einen Verschleierungseffekt zu zeigen. Das erfindungsgemäße Produkt kann in ein wäßriges System niedrigen pH-Wertes von weniger als 4,5 und sogar von weniger als 4,0 eingemischt werden, wobei es für eine sehr lange Zeitdauer offensichtlich in Lösung bleibt. Diese Zeitdauer wird durch die Temperatur beeinflußt. Normalerweise wird ein für den Handel akzeptables, für den Verbrauch bestimmtes Getränk gekühlt. Auf diese Weise behält das System seine Klarheit für mindestens 24 Stunden, wobei eine bevorzugte Klarheit bei Temperaturen zwischen etwa 4,58 bis etwa 7,36°C bleibt. Unter diesen Bedingungen gelagerte Getränke bleiben für eine Zeitdauer von mehr als 72 Stunden brauchbar. Bei Gefriertemperaturen, d. h. bei weniger als etwa 0°C ist das Produkt stabil. Zusätzlich kann das Produkt einem mehrfachen Gefrier- und Tauzyklus ohne nachteiligen Effekt unterzogen werden, solange das Getränk nach dem Auftauen gemischt wird. Bei Raumtemperatur (etwa 21,3°C) sind die gemäß der Erfindung gefärbten wäßrigen sauren Nahrungsmittel für die Zeitdauer von mindestens 12 Stunden stabil.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann der löslichgemachte rote Farbstoff Erythrosin in jedem beliebigen der vorgenannten Polysorbate als eine Flüssigkeit direkt in einem Getränk oder einem wäßrigen Nahrungsmittelsystem verwendet werden. Der rote Farbstoff Erythrosin wird zuerst durch Mischen unter Einwirkung hoher Scherkräfte in Kombination mit dem Polysorbat und Wasser oder Polysorbat und einem Anteil eines wäßrigen Nahrungsmittelsystems oder durch Mischen des roten Farbstoffs Erythrosin und des Polysorbats mit dem vollständigen, zu färbenden wäßrigen Nahrungsmittelsystem löslich gemacht. Es ist gefunden worden, daß das Verhältnis von Wasser zu Polysorbat mindestens etwa 0,5 : 1 betragen sollte. Das Verhältnis des Wassers zum Polysorbat kann in dem Bereich von 0,5 : 1 bis 100 : 1 liegen. Um die Anfangslösung herzustellen, wird es bevorzugt, daß das Verhältnis des Wassers zum Polysorbat zwischen 1 : 1 und 5 : 1 liegt. Der bevorzugte Bereich führt zu einer Lösung, die direkt zu einem wäßrigen Nahrungsmittelsystem gegeben werden kann. Jedoch liegt es auch im Rahmen der Erfindung, daß typischerweise die Verhältnisse von Wasser zu Polysorbat mit mehr als 100 : 1 gewählt werden können, wenn das wäßrige Nahrungsmittelsystem selbst verwendet wird, um die anfängliche Lösung zu bilden.

Eine andere Ausgestaltung gemäß der Erfindung bezieht sich auf die Verwendung von löslichgemachtem rotem Farbstoff Erythrosin in einem trockenen Nahrungsmittelsystem, das nachfolgend wieder eingesetzt werden kann. Dabei wird so vorgegangen, daß zuerst eine Lösung, wie oben, vorzugsweise unter Verwendung von Wasser hergestellt wird, um die wäßrige Phase zu bilden, obwohl wieder ein Teil des fertigen wäßrigen Nahrungsmittelsystems anstelle von Wasser verwendet werden kann. Es wird bevorzugt, eine minimale Menge an Wasser zu verwenden, um die Lösung zu bilden, da ein Überschuß an Wasser eine längere Eintrocknungszeit erfordert und das Verfahren energieintensiv ist, um einen löslichgemachten roten Farbstoff Erythrosin in Trockenform herzustellen. Wenn die Lösung erhalten worden ist, wird sie darauf zunächst mit einem Träger kombiniert und getrocknet. Die eingesetzten Träger können beliebige nicht-toxische genießbare Systeme oder Kombinationen von Substanzen sein, die zur Anwendung in Nahrungsmitteln des hier beschriebenen Typs bekannt sind. Diese erfassen Tricalciumphosphat, hydrophile Kolloide, wie Dextrine und Gummi-Arabicum, und organische Säuren, wie Zitronensäure, Adipinsäure, Fumarsäure, Weinsäure und Äpfelsäure. Bevorzugt wird als Träger Dextrin. Das Dextrin muß leicht in Wasser zur Bereitstellung einer klaren Lösung löslich und sollte nicht hygroskopisch sein. In dieser Hinsicht ist das Traubenzuckeräquivalent (Dextrose-Äquivalent) des Dextrinmaterials ein bedeutsamer Parameter. Das Dextrinmaterial muß ein ausreichend niedriges Molekulargewicht aufweisen, um leicht in Wasser löslich zu sein. Auf der anderen Seite sollte das Molekulargewicht des Dextrinmaterials hoch genug sein, um Hydroskopizität zu vermeiden.

Die geeigneteren Dextrine haben ein Traubenzuckeräquivalent in dem Bereich von etwa 4 bis 40, wobei der Bereich von etwa 5 bis 20 besonders bevorzugt wird. Es wurde gefunden, daß beste Ergebnisse erhalten werden, wenn das Dextrinmaterial wenig oder kein Monosaccharid (z. B. Glukose) enthält, und eine ungleichmäßige Verteilung der niedrigeren (1 bis 8 Saccarideinheiten) Saccaride mit einem Übergewicht der hexameren und heptameren Saccharide aufweist. Diese Getreide- bzw. Maissyrupdextrine können auf bekannte Weise hergestellt werden, wie z. B. durch enzymatische Hydrolyse von Stärke.

Um den löslichgemachten roten Farbstoff Erythrosin mit dem Träger zu trocknen, wird eine Wassermenge zu dem Träger hinzugegeben, um ihn in Lösung zu bringen. Wiederum kann ein Teil des fertigen wäßrigen Nahrungsmittelsystems verwendet werden, um den Träger löslich zu machen. Danach wird der löslichgemachte rote Farbstoff Erythrosin mit dem löslichgemachten Träger unter der Einwirkung hoher Scherkräfte gemischt. Alternativ kann das Gemisch roter Farbstoff Erythrosin/Polysorbat und Träger mit Wasser in einem einzigen Verfahrensschritt vermischt werden. Somit ist es nicht erforderlich, den Träger getrennt in die Lösung einzubringen. Zusätzlich kann der löslichgemachte Träger zu dem Gemisch roter Farbstoff Erythrosin/ Polysorbat ohne zusätzliches Mischen unter Einwirkung hoher Scherkräfte hinzugegeben werden, wenn ausreichend Wasser verwendet wird und der Träger in dem Wasser gut löslich ist.

Es wird angenommen, daß der in der Mischung enthaltene rote Farbstoff Erythrosin in dem Polysorbat eingekapselt vorliegt und somit von dem Angriff der Säure in dem wäßrigen Nahrungsmittelsystem niedrigen pH-Wertes geschützt ist. Danach kann die vollständige Mischung nach irgendeiner herkömmlichen Verfahrensweise getrocknet werden. Vorzugsweise wird das Sprühtrocknen angewandt, da dieses Verfahren die schnelle Entfernung großer Volumina an Wasser gestattet. Andere Verfahren, wie Walzentrocknen, Walzentrocknen unter Anlegung eines Vakuums oder Gefriertrocknen, können ebenfalls angewandt werden. Der Feuchtigkeitsgehalt des fertigen Produktes kann in dem Bereich von etwa 1 bis 5 Gew.-% der gesamten Zusammensetzung schwanken.

Es wurde gefunden, daß das Verhältnis des Farbstoffs Erythrosin zu dem grenzflächenaktiven Mittel zwischen 1 : 7 bis 1 : 15 liegen kann. Vorzugsweise beträgt das Verhältnis Farbstoff/grenzflächenaktives Mittel 1 : 9. Das Verhältnis des Farbstoffs Erythrosin zu den grenzflächenaktiven Mittel variiert auch die endgültige Färbung des Produktes, so daß das Produkt bei dem Verhältnis 1 : 7 eine rote Farbe, bei 1 : 9 ein blau/rotes Aussehen und bei 1 : 15 und oberhalb ein purpurrotes/rotes Aussehen zeigt. Die übermäßige Anwendung von Polysorbat in dem Produkt, typischerweise beliebige Verhältnisse des Farbstoffs Erythrosin zum Polysorbat oder im Überschuß von mehr als 1 :15, können zu einer Fehlfarbe führen, die durch das Polysorbat dem Produkt verliehen wird. Die Menge des Trägers, der im Hinblick auf den Farbstoff Erythrosin und das Polysorbat eingesetzt wird, um eine trockene Mischung zu erhalten, schwankt in Abhängigkeit von dem verwendeten besonderen Träger. Wenn z. B. Dextrin als Träger verwendet wird, kann das Verhältnis von roter Farbstoff Erythrosin/Polysorbat zu Dextrin zwischen 1 : 1 bis 1 : 50 liegen. Zusätzlich sollte die Menge an Wasser bezüglich des Dextrins mindestens das Minimum darstellen, um das ausgewählte besondere Dextrin zu lösen. Zwar kann Wasser in mehr als dem Minimum verwendet werden. Eine solche Menge verlängert jedoch die Trocknungszeit. Relativ große Mengen an Dextrin sind in der trockenen Mischung tolerierbar, da sie sich in dem fertigen wäßrigen Nahrungsmittelsystem auflösen und diesem Produkt im allgemeinen ziemliche Süße verleihen. Wenn eine Säure als Träger verwendet wird, überschreitet das Verhältnis roter Farbstoff Erythrosin/Polysorbat zu Säure im allgemeinen nicht 1 : 10. Die Verwendung einer großen Menge an saurem Träger wird ein fertiges Getränk entstehen lassen, das zu herb sein kann. Im allgemeinen wird festgestellt, daß unter Verwendung einer minimalen Menge des Trägers zur Ausführung des Trocknungsverfahrens ein relativ konzentrierterer Farbstoff erhalten wird.

Zweckmäßigerweise wird ein Antioxidationsmittel zu dem getrockneten Produkt in einer solchen Menge gegeben, daß das Auftreten von Ranzigkeit wirksam verhindert wird, die zu einer Störung des Aromas führt. Butylhydroxyanisol und Butylhydroxytoluol werden gewöhnlich als Antioxidantien eingesetzt. Die Konzentration in dem sprühgetrockneten Material liegt zweckmäßigerweise zwischen etwa 0,25 und 0,5 Gew.-% des getrockneten Produktes. Außerdem können die Polysorbate bis zu etwa 0,25% antioxidierendes Material zusätzlich zu demjenigen enthalten, das vor dem Sprühtrocknen hinzugefügt worden ist.

Eine genießbare bzw. eßbare Nahrungsmittelsäure in Form von Zitronensäure, Äpfelsäure, Fumarsäure, Adipinsäure, Weinsäure und/oder Phosphorsäure wird zu dem wäßrigen Nahrungsmittel oder der trockenen Mischung gegeben, um ein Getränk mit einem pH-Wert zwischen 2,0 und 4,4 zu bilden, wobei der pH-Wert gewöhnlich unter 3,5 liegt und ein Wert von 2,6 bis 3,0 bevorzugt wird. Zusätzliche Bestandteile, wie Vitamine, Fließmittel, Trübungsmittel usw., können dem Nahrungsmittelsystem einverleibt werden, was in den US-PS 39 68 263, 39 75 547, 40 01 448 und 40 02 770 beschrieben wird.

Der gemäß der Erfindung gebildete Farbstoff kann allein oder in Kombination mit anderen bekannten Farbstoffen verwendet werden. Zusätzlich können natürliche oder künstliche Farbstoffe, die in sauren Medien wasserlöslich sind, in verschiedenen Kombinationen mit dem erfindungsgemäßen Farbstoff eingesetzt werden. Die exakten zu wählenden Verhältnisse oder Mengen, die zur Verbesserung der verschiedenen Farbstoffe mittels des erfindungsgemäßen Produkts erforderlich sind, können von dem Fachmann ohne weiteres aufgefunden werden. Vorzugsweise beträgt die Menge des in dem fertigen wäßrigen Nahrungsmittelsystem enthaltenen Nahrungsmittelfarbstoffs etwa 30 ppm bis 400 ppm. Die besonders bevorzugte Menge des Farbstoffs liegt zwischen 50 ppm und 300 ppm, bezogen auf die gesamte Zusammensetzung des zu färbenden fertigen Nahrungsmittelproduktes.

Die Erfindung läßt sich auf Fertigprodukte, wie Getränke, carbonisierte Getränke, Gelatinedesserts, Pudding, wie auch auf Saucen und Beläge, anwenden.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern. Alle Anteile oder Mengen beziehen sich auf Gewichtsteile, sofern nicht etwas anderes gesagt wird.

Beispiel I

I. Dieses Beispiel erläutert die Stabilität des löslichgemachten roten Farbstoffs Erythrosin im Vergleich zu einer Kontrolle in Getränken aus Trockenmischungen, die bei 6,27°C und bei einem pH-Wert von 2,9 gelagert wurden. Das Getränk A wird mittels einer trockenen Mischung der folgenden Zusammensetzung hergestellt:

Zucker 96,510% Nahrungsmittelsäure  1,720% Puffer  1,430% Aroma  0,080% löslichgemachter roter
Farbstoff Erythrosin  0,026% 100,000%

Der löslichgemachte rote Farbstoff Erythrosin wird durch Kombination eines Teils des roten Nahrungsmittel-, Arzneimittel- oder Kosmetika-Farbstoffs Erythrosin, 9 Teilen Polysorbat 80, 25 Teilen Dextrin eines Traubenzuckeräquivalents von 15 und 100 Teilen Wasser in einem mit 30 000 min^-1 während 15 Minuten betriebenen Mischer erhalten. Die erhaltene Emulsion wird in einem Laborsprühtrockner sprühgetrocknet. Zur Kontrolle wird eine Trockengetränkemischung B der folgenden Zusammensetzung eingesetzt, wobei ein roter Farbstoff Erythrosin herangezogen wird, der in einer Strahlmühle auf eine durchschnittliche Teilchengröße von 2 µ gemahlen worden ist:

Zucker 96,756% Nahrungsmittelsäure  1,722% Puffer  1,432% Aromastoff  0,082% roter Farbstoff
Erythrosin (behandelt
in einer Strahlmühle)  0,008% 100,000%

Die folgenden spektralphotometrischen Ergebnisse geben die relative Stabilität der trockenen Mischungen wieder, wenn sie in einem Verhältnis von 10 Teilen Wasser zu 1 Teil Mischung eingesetzt werden, wobei das erhaltene Getränk bei 6,27°C gelagert wird. Ein Spektralphotometer wird verwendet, um die relative Löslichkeit zu ermitteln. Die Absorptionsmeßskala von 0 bis 2 wird mit dem Faktor 10 multipliziert, um nahezu ganze Zahlen zu erhalten (vgl. Zeichnung - Fig. 1).

II. Die in Fig. 2 gezeigte graphische Darstellung spiegelt einen spektralphotometrischen Vergleich entsprechend I. mit anderen Säure- und Puffermengen (mit denen die in der Darstellung angegebenen pH-Werte erreicht werden) wider.

A= löslich gemachter Farbstoff Erythrosin B= mittels Strahlmühle behandelter Farbstoff Erythrosin

Bei den spektralphotometrischen Untersuchungen erfolgten sämtliche Ablesungen 5 min nach der Zugabe von Wasser zu den Getränkemischungen.

Beispiel II

Eine Mischung aus 1 Teil des roten Nahrungsmittel-, Arzneimittel- und Kosmetika-Farbstoffs Erythrosin 9 Teilen Polysorbat 80, 100 Teilen Wasser und 25 Teilen Dextrin eines Traubenzuckeräquivalents von 15 wird in einem Mischer hergestellt, indem der Mischer 15 Minuten lang mit 30 000 min^-1 betrieben wird. Die erhaltene Lösung wird in einem Laborsprühtrockner sprühgetrocknet. Die durchschnittliche Einlaßtemperatur des Sprühtrockners beträgt 150°C und die durchschnittliche Auslaßtemperatur 90°C. Die erhaltenen Produkte haben einen Feuchtigkeitsgehalt von weniger als 5 Gew.-% der gesamten Zusammensetzung und ein bläulich/rotes Aussehen.

Danach wird eine trockene Getränkemischung aus folgenden Bestandteilen hergestellt: 95,50% Zucker, 1,85% Zitronensäure, 1,55% Monocalciumphosphat, 0,04% Vitamin C, 0,03% Erdbeeraroma und 0,3% des obigen sprühgetrockneten Produktes.

Ausgedehnte Tests im Hinblick auf die Lagerstabilität der trockenen Mischung im Verlaufe von 90 Tagen bei einer Temperatur von 37,9°C und bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 55% zeigten keine schädlichen Effekte in der fertigen Produktfarbe. Die trockene Getränkemischung, sei sie mit Wasser vor dem Lagern gelöst oder nach 90tägiger Lagerung, liefert ein klares Getränk, das frei von Trübung und/oder von einem Niederschlag während einer Zeitdauer von mehr als 48 Stunden ist, wenn es in einem Kühlschrank bei einer Temperatur von 6,27°C gelagert wird.

Beispiel III

Ein sprühgetrocknetes Produkt wird entsprechend dem Beispiel II mit der Ausnahme hergestellt, daß 7 Teile Polysorbat 80 pro Teil roten Nahrungsmittel-, Arzneimittel- und Kosmetika-Farbstoff Erythrosin eingesetzt werden. Eine ungesüßte trockene Getränkemischung wird aus folgenden Bestandteilen in den nachfolgenden Mengen hergestellt: 49,8% Zitronensäure, 41,08% Monocalciumphosphat, 1,18% Vitamin C und 0,75% Kirscharoma.

Mit der trockenen Mischung wurden ausgedehnte Lagerstabilitätstests während 90 Tagen bei einer Temperatur von 37,9°C und bei einer relativen Feuchtigkeit von 55% durchgeführt, woraus sich ergab, daß diese keinen schädlichen Einfluß auf die fertige Produktfarbe ausübten. Die trockene Getränkemischung liefert ein klares Getränk, wenn es mit Wasser vor dem Lagern gelöst und nach 90 Tagen Lagerung gelöst wird, wobei das Getränk frei von Schleier und/oder Ausscheidung während einer Zeit von mehr als 48 Stunden ist, wenn es bei einer Temperatur von 6,27°C in einem Kühlschrank gelagert wird.

Beispiel IV

Eine Mischung aus 1 Teil rotem Nahrungsmittel-, Arzneimittel- und Kosmetika-Farbstoff Erythrosin, 9 Teilen Polysorbat 60, 100 Teilen Wasser und 25 Teilen Dextrin eines Traubenzuckeräquivalents von 15 wird in einem Mischer hergestellt, der 15 Minuten lang mit 30 000 min^-1 betrieben wird. Die erhaltene Lösung wird in einer Vakuumkammer gefriergetrocknet. Die Regaltemperatur wird auf 32,38°C unter Druck bei 2666,4 mbar während 24 Stunden gehalten. Das erhaltene Produkt hat einen Feuchtigkeitsgehalt von weniger als 5 Gew.-% der gesamten Masse.

Eine trockene Getränkemischung wird aus folgenden Bestandteilen und in folgenden Mengen hergestellt: 95,50% Zucker, 1,85% Zitronensäure, 1,55% Monocalciumphosphat, 0,04% Vitamin C, 0,03% Weintraubenaroma und 0,3% gefriergetrocknetem Farbstoff.

Ausgedehnte Lagerstabilitätstests, d. h. während 90 Tagen bei einer Temperatur von 37,9°C und einer relativen Feuchtigkeit von 55%, zeigten keine nachteiligen Einflüsse auf die fertige Produktfarbe. Die trockene Getränkemischung liefert ein klares Getränk, wenn es entweder mit Wasser vor oder nach 90tägiger Lagerung gelöst worden ist, wobei das klare Getränk frei von Trübung und/oder Niederschlag während einer Zeitdauer von mehr als 48 Stunden bleibt, wenn es in einem Kühlschrank bei einer Temperatur von 6,27°C gelagert wird.

Wenn andere Träger, wie Dextrine oder auch Säuren, wie Zitronensäure, Adipinsäure, Äpfelsäure, Weinsäure und Fumarsäure in vom Fachmann zu beurteilenden Mengen eingesetzt werden, werden ähnliche Ergebnisse erhalten.

Die Verwertung der Erfindung kann durch gesetzliche Bestimmungen, insbesondere durch das Lebensmittelgesetz, beschränkt sein.

Claims (6)

1. Verfahren zum Löslichmachen und Stabilisieren von Erythrosin in wäßrigen Nahrungsmitteln eines pH-Wertes von weniger als 4,5, dadurch gekennzeichnet, daß man Erythrosin, ein wäßriges Medium und ein hydrophiles, grenzflächenaktives Mittel in Form von Polyoxyäthylen(20)-sorbitanmonostearat, Polyoxyäthylen (20)-sorbitantristearat und/oder Polyoxyäthylen (20)-sorbitanmonooleat unter Scherbedingungen in einem Mischer mit einer Geschwindigkeit von mehr als 20 000 min^-1 mischt, wobei man das Verhältnis des Farbstoffs Erythrosin zu dem grenzflächenaktiven Mittel zwischen 1 : 7 und 1 : 15 hält und das Verhältnis des wäßrigen Mediums zum Polysorbat zwischen etwa 0,5 : 1 bis etwa 100 : 1 wählt, und man gegebenenfalls das Gemisch mit einem nicht-toxischen genießbaren Träger kombiniert und anschließend trocknet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Verhältnis des Farbstoffs Erythrosin zum grenzflächenaktiven Mittel auf 1 : 9 einstellt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man das Verhältnis des wäßrigen Mediums zu dem Polysorbat zwischen etwa 1 : 1 und etwa 5 : 1 wählt.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als Träger Tricalciumphosphat, Gummi-Arabicum, Dextrine mit einem Traubenzucker- Äquivalent von 4 bis 40, Zitronensäure, Adipinsäure, Fumarsäure, Äpfelsäure, Weinsäure und/oder Phosphorsäure einsetzt.

5. Trockene Getränkemischung, gekennzeichnet durch den Gehalt an einem Aromastoff, einem nach den Ansprüchen 1 bis 4 gewonnenen Erythrosinfarbstoff sowie durch einen solchen Gehalt an einer genießbaren Säure, der die Herstellung eines Getränkes eines pH-Wertes von etwa 2 bis 4,4 ermöglicht.

6. Getränkemischung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch den Gehalt an einer genießbaren Säure der die Herstellung eines Getränkes eines pH-Wertes von 2,7 bis 3,1 ermöglicht.