DE3425284C2

DE3425284C2 -

Info

Publication number: DE3425284C2
Application number: DE3425284A
Authority: DE
Inventors: Shegeo Tokio/Tokyo Jp Okonogi; Kunisuke Yokohama Kanagawa Jp Kuwahara; Katsushige Hachioji Tokio/Tokyo Jp Tanaka; Keij Yokohama Kanagawa Jp Iwatsuki; Toshiaki Shimokawa; Masaru Tokio/Tokyo Jp Matsuzaki
Original assignee: Morinaga Milk Industry Co Ltd
Current assignee: Morinaga Milk Industry Co Ltd
Priority date: 1983-07-13
Filing date: 1984-07-10
Publication date: 1990-10-04
Also published as: US4571338A; JPS6019452A; DE3425284A1; JPS6261301B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von milchshakeartigen Getränken durch Schütteln einer Mischung aus Eiern, Zucker, Geschmacksstoffen, Wasser und Milch sowie Guarmehl, Xanthangummi und Carrageenan.

Milchshake wird bereits seit langer Zeit in Kaffees und Schnellrestaurants serviert. Ein derartiges Getränk wird bekanntlich in der Weise hergestellt, daß Eier, Zucker, Geschmacksstoffe, wie Vanille, Wasser und dergleichen, Milch zugesetzt werden und die flüssige Mischung so lange geschüttelt wird, bis sie schaumig ist. In neuerer Zeit wird oftmals Kaffee, Schokolade, Erdbeeren, Melonen oder dergleichen in Sirupform zugesetzt.

Die Herstellung zu Hause ist nicht so einfach. Selbst in den Schankstätten ist es unwirtschaftlich, ein derartiges Getränk für jeden Kunden einzeln herzustellen.

So wurden bereits pulverige oder körnige Gemische, welche ein Schaummittel enthalten, vorgeschlagen, um Milchshakes oder ähnliche schaumige Getränke leicht herzustellen zu können, wie dies in JP-OS 80 460/79 und 107 566/79 sowie JP-PS 52 825/82 beschrieben ist. Derartige Gemische sind jedoch nicht zufriedenstellend, da noch gewisse Zeit und gewisse Geräte erforderlich sind, um das Gemisch in Wasser oder Milch zu lösen, da die Löslichkeit nicht immer gut ist, da kurz nach dem Schütteln der Schaum verschwindet und/oder da Schaum nur an der Oberfläche der flüssigen Phase, jedoch nicht in der flüssigen Phase zu sehen ist.

In neuerer Zeit wurde in Dosen oder Flaschen abgefülltes Milchshake oder ähnliche Getränke mit einem Luftraum von 20 bis 40 Vol.-% vorgeschlagen und verkauft. Der die flüssige Mischung enthaltende Behälter wird geschüttelt, bis der erforderliche Schaum entsteht und das milchshakeartige Getränk in ein Glas oder eine Tasse gegossen und serviert werden kann. Ein derartiges in einem Behälter abgefülltes milchshakeartiges Getränk mit einem Luftraum von 20 bis 40 Vol.-% im Behälter eignet sich sehr gut, um das schaumige Getränk servieren zu können, wie beispielsweise Milchshake, so daß derartige Getränke in letzter Zeit in beträchtlichen Mengen angeboten wurden. Diese Getränke haben jedoch den Nachteil, daß sie kalt gelagert werden müssen und nicht einige oder mehrere Monate lang auf Lager gehalten werden können, da eine Sterilisation bei einer Temperatur von über 100°C insgesamt, vor allem im Bereich von 135 bis 150°C, die im Milchshake enthaltene Milch sehr schnell zerstört. Außerdem ist die Schaumbeständigkeit nicht immer gut.

Andererseits ist es bereits seit langer Zeit allgemein bekannt, Guarmehl, Xanthangummi, Carrageenan und dergleichen als Stabilisatoren für die in Getränken und Nahrungsmitteln enthaltene Milch einschließlich Milchshake und alkoholfreie Eiscremes zu verwenden. Man weiß, daß derartige Stabilisatoren die Molkeausscheidung verhindern können. So offenbart beispielsweise JP-OS 102 354/80 und US-PS 42 42 367 einen Stabilisator, welcher aus 53 bis 68%, vorzugsweise 72,63% Guarmehl, 20 bis 35%, vorzugsweise 25,95% Xanthangummi, 9 bis 13%, vorzugsweise 10,52% Carrageenan und 0 bis 5%, vorzugsweise 0,90% Johannisbrotgummi enthält, der in einer Menge von 0,14 bis 0,25 Gew.-% für Milchshakes, alkoholfreie Eiscremes und dergleichen verwendet wird, um die vorgenannte Molkeabsonderung zu verhindern.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein Verfahren zur Herstellung von milchshakeartigen Getränken zu schaffen, welche in Dosen, Flaschen, Pappbehältern und dergleichen mit ausreichendem Luftraum abgefüllt sind und welche eine wesentlich längere Haltbarkeit als bisher aufweisen, ohne daß ein Koagulat entsteht und die Viskosität unerwünscht zunimmt, während der gute Geschmack erhalten bleiben soll. Dabei soll ein zufriedenstellender "Überlauf" von wenigstens 60 Vol.-% und ein zufriedenstellendes Schaumvolumen von wenigstens 70 ml Schaum pro 130 ml Mischung erzielbar sein, wenn der das Getränk enthaltende Behälter geschüttelt wird. Außerdem soll durch das erfindungsgemäße Verfahren eine Zerstörung der Milchproteine trotz einer Sterilisierung bei bemerkenswert hoher Temperatur verhindert werden können. Schließlich soll der beim Schütteln einmal erzeugte Schaum seine Stabilität erhalten.

Erfüllt werden diese Anforderungen gemäß der Erfindung dadurch, daß Guarmehl, Xanthangummi und Carrageenan in Mengen von 0,04; 0,03 bis 0,15 und 0,03 bis 0,07, jeweils in Gew.-%, zugesetzt werden.

Eine genauere Erläuterung der Erfindung ergibt sich aus der nachfolgenden Beschreibung. Dabei werden jeweils geeignete Mengen von Milchbestandteilen, Süßstoffen und Puffersalzen mit Wasser vermischt und dieser Mischung heißes Wasser von 40 bis 70°C zugesetzt, in welchem Guarmehl, Carrageenan bzw. Xanthangummi jeweils in nachstehend noch zu spezifizierenden Mengen gelöst sind. Alsdann werden Geschmacksstoffe, Farbstoffe und Schaummittel je nach Bedarf zusammen mit Wasser zugesetzt, um die gewünschte Menge einer flüssigen Mischung herzustellen, welche alsdann 2 bis 4 sec. lang bei einer Temperatur von 135 bis 150°C sterilisiert wird. Als Sterilisator kann irgendeine indirekte Erhitzungseinrichtung mit Heizplatten oder Heizrohren oder auch irgendeine Einrichtung zur direkten Erhitzung verwendet werden, wie sie in derartigen Betrieben eingesetzt werden. Die sterilisierte Mischung wird dann aseptisch in einem Homogenisator homogenisiert, wie er in derartigen Anlagen üblich ist, und alsdann aseptisch in Behälter, wie beispielsweise Dosen, Flaschen oder Pappbehälter, abgefüllt. Vorzugsweise werden die Behälter zu etwa 60 Vol.-% mit der flüssigen Mischung gefüllt, so daß ein "Luftraum" von ca. 40 Vol.-% frei bleibt.

Die erfindungsgemäß verwendeten Milchbestandteile können Rohmilch, Magermilch, Vollmilchpulver und/oder Magermilchpulver sein, welche einzeln oder in Kombination miteinander verwendet werden können, so daß der Milchfettgehalt 0 bis 4 Gew.-% geträgt und die anderen Feststoffe in der Flüssigkeit 3 bis 14 Gew.-% betragen.

Als Süßstoff können Sucrose, Glucose, Fructose, Malzsirup und/oder andere Süßstoffe verwendet werden. Sucrose wird vorzugsweise in einer Menge von 4 bis 10 Gew.-% verwendet. Bei den anderen Süßstoffen wird eine derartige Menge ausgewählt, daß die gleiche Süße entsteht.

Die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Gummis sind in ihrer Gesamtheit auf dem Markt erhältlich. Bei Guarmehl handelt es sich um ein Polysaccharid, welches aus dem Eiweißteil von Guarcyanopsis tetragonoloba hergestellt wird, welches zur Familie der Hülsenfrüchte gehört. Carrageenan ist eine Mischung mehrerer Polysaccharide aus Rotalgen, wobei Kappa-Carrageenan vorzugsweise bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt wird. Xanthangummi ist ein Polysaccharid, welches biosynthetisch aus Glucose der Xanthomonas campestris hergestellt wird.

Guarmehl wird in einer Menge von 0,04 Gew.-% der flüssigen Mischung im Licht der Resultate der nachstehend im einzelnen zu beschreibenden Versuche zugesetzt. Carrageenan und Xanthangummi werden jeweils in der oben angegebenen Menge zugesetzt, wie sie sich aus den nachstehenden Gleichungen ergibt, welche aus den nachstehenden Versuchen abgeleitet wurden, wobei die jeweils gewünschten numerischen Werte für die den Überlauf und das Schaumvolumen repräsentierenden Symbole eingesetzt werden und das Schaumvolumen durch Schütteln des Endproduktes nach einer Standzeit von 10 min. pro 130 ml der Mischung gemessen wird (nachstehend bezeichnet als "Schaumvolumen nach 10 min.").

Zur Berechnung dienen nachstehende Gleichungen:

83X + 241C = 82-OR (1)

250X + 1457C = ST-15 (2),

wobei

C = der Menge von der Mischung zugesetztem Carrageenan in Gew.-%,
X = der Menge von der Mischung zugesetztem Xanthangummi in Gew.-%,
OR = dem Vol.-% an erwünschtem "Überlauf" im Endprodukt und mindestens gleich 60 ist und
ST = dem durch Schütteln von 10 min. pro 130 ml der Mischung vorhandenen Schaumvolumen in ml und mindestens gleich 70 ist.

Wenn beispielsweise ein milchshakeartiges Getränk mit einem Überlauf von 60 Vol.-% und 120 ml Schaum (bezogen auf 130 ml flüssige Mischung) hergestellt werden soll, werden diese Werte 60 und 120 jeweils für OR und ST in diese Gleichungen eingesetzt.

Daraus ergeben sich folgende Gleichungen:

83X + 241C = 22 (3)

250X + 1457C = 105 (4),

und aus diesen C=0,053 bzw. X=0,11. Der flüssigen Mischung müssen daher 0,053 Gew.-% Carrageenan und 0,11 Gew.-% Xanthangummi zugesetzt werden.

Das vorzugsweise bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zugesetzte Puffersalz dient zur Stabilisierung der Milchzutaten, wobei irgendein Phosphat, Polyphosphat, Natriumzitrat und/oder Natriumkarbonat verwendet werden kann. Vorzugsweise werden dabei 0,05 bis 0,5 Gew.-% verwendet.

Ein Schaumbildner kann verwendet werden, wenn es besonders darauf ankommt, die Schaumbildung beim Schütteln zu verbessern, wobei es sich um enzymatisch hydrolysiertes Produkt von Kasein, Eiweiß und Sojaprotein handelt. Bezüglich des Geschmackes, der Farbe und der Wärmestabilität ist vor allem das hydrolysierte Produkt von Kasein vorzuziehen. Der Schaumbildner wird in einer Menge von 0 bis 0,6 Gew.-% zugesetzt.

Naturgemäß können zur Herstellung von milchshakeartigen Getränken Geschmacks- und Farbstoffe, wie Vanille, Schokolade, Kaffee, Erdbeeren, Kakao und verschiedene Fruchtgeschmacksstoffe, zugesetzt werden.

Versuch 1

Wie die Menge an zugesetztem Guarmehl die Schaumfähigkeit, die Schaumstabilität und das Aussehen des Endproduktes beeinflussen, wurde wie nachstehend beschrieben untersucht.

(1) Herstellung einer flüssigen Mischung

50 Teile Rohmilch, 8 Teile Magermilchpulfer, 4,3 Teile Sucrose und 0,25 Teil Natriumzitrat wurden in Wasser gelöst und dieser Mischung alsdann eine vorher hergestellte Lösung von Guarmehl, Carrageenan und Xanthangummi in den jeweiligen Mengen gemäß Tabelle 1 in heißem Wasser von etwa 60°C zugesetzt, so daß sich insgesamt 100 Teile ergaben, aus welcher Gesamtmenge alsdann vier Sorten der Flüssigkeitsmischung von jeweils 30 kg hergestellt wurden. Jede flüssige Mischung wurde dann bei 140°C für etwa 30 sec. mittels eines Plattenwärmetauschers oder eines Kammerwärmetauschers zwecks Sterilisierung erhitzt, alsdann auf 80 bis 95°C abgekühlt, bei 250 kg/cm² homogenisiert und nach Abkühlung auf unter 10°C aus dem Wärmetauscher entnommen. Die entnommene Flüssigkeit wurde dann als Probe verwendet.

(2) Experimentalverfahren (a) Bestimmung des "Überlaufs"

Eine Probe von jeweils 130 ml, die auf 10°C abgekühlt war, wurde in einem Behälter aus Polyäthylen abgefüllt, der ein Fassungsvermögen von 300 ml hatte, und dann in einer Schüttelmaschine 1 min. lang geschüttelt. Unmittelbar danach wurde jede Probe in einen Meßzylinder gegossen und dort die Maßeinteilung an der oberen Grenze des Schaumes abgelesen, der mit V _Fo bezeichnet wird. Die Ablesungen wurden in verschiedenen Zeitabständen wiederholt, und es ergaben sich die Teilstriche (V _F ) an der oberen Schaumgrenze und die Teilstriche (V _L ) an der Grenze zwischen Schaum und Flüssigkeit.

Der "Überlauf" kann nach folgender Gleichung berechnet werden:

Wenn der Schaum infolge der Wirkung der verwendeten Gummis stabil bleibt, ist der Überlaufwert höher.

(b) Bestimmung des Schaumvolumens

Das Schaumvolumen kann nach folgender Gleichung berechnet werden:

Schaumvolumen (ml) = V _F - V _L

Da das Schaumvolumen im Verlauf der Zeit abnimmt, werden die Messungen unmittelbar nach dem Schütteln bzw. 2 min., 10 min. bzw. 20 min. danach durchgeführt. Wenn aufgrund der verwendeten Gummis der Schaum stabil bleibt, bleibt das Schaumvolumen im wesentlichen unverändert, selbst wenn lange Zeit nach dem Schütteln gemessen wird.

(c) Bestimmung der Viskosität

Die Viskosität wurde bei den auf 10°C abgekühlten vier Proben nach den herkömmlichen Verfahren unter Verwendung eines Viskosimeters bestimmt.

(d) Beobachtung des Aussehens

Die Proben wurden mit bloßem Auge beobachtet um festzustellen, ob ein Koagulat vorhanden war oder nicht. Dabei wurden für die verschiedenen Beobachtungen nachstehende Kurzzeichen gemäß Tabelle 1 verwendet:

(-) Probe ist homogen und enthält kein Koagulat,
(±) Probe enthält etwas Koagulat,
(tr.) Probe enthält wenig, jedoch deutlich erkennbares Koagulat, und
(+) Probe enthält Koagulat.

Wie nachstehende Tabelle 1 zeigt, wurde die Auswirkung von Guarmehl auf den Überlauf und das Schaumvolumen untersucht, indem die Menge an zugesetztem Guarmehl im Bereich von 0 bis 0,15 Gew.-% verändert wurde, während die Menge an zugesetztem Carrageenan bzw. Xanthangummi mit 0,02 Gew.-% bzw. 0,05 Gew.-% unverändert blieb.

Ganz allgemein wurde festgestellt, daß eine Erhöhung der Menge an zugesetztem Guarmehl eine Erhöhung der Viskosität, eine Verbesserung der Schaumbeständigkeit und ein Absinken der Schaumfähigkeit bewirkt.

Unter den Proben war keine, welche den Anforderungen an das erfindungsgemäße Verfahren genügte, daß nämlich der Überlauf über 60 Gew.-% und das Schaumvolumen nach 10 min. über 70 ml beträgt.

Es bestätigt sich, daß eine Erhöhung der Menge an zugesetztem Guarmehl über 0,07 Gew.-% eine Koagulatbildung in der flüssigen Mischung verursachte, wenn diese der gewünschten Sterilisierung bei einer sehr hohen Temperatur von 140°C unterworfen wurde. Dies wurde auch durch andere Versuche bestätigt, bei denen die Mengen von Carrageenan und Xanthangummit als Zusatz verändert wurden.

Tabelle 1

Versuch 2

Die Proben wurden nach dem gleichen Verfahren wie im Versuch 1 hergestellt, wobei jedoch die Gummimengen gemäß Tabelle 2 verändert wurden, während der Versuch in gleicher Weise wie vorstehend durchgeführt wurde.

Wie Tabelle 2 zeigt, ergibt jede Probe einen Überlauf von mehr als 60 Vol.-%, jedoch war bei den Proben Nr. 5 und 8 das Schaumvolumen nach 10 min. geringer als 70 ml.

Es wurde daher festgestellt, daß Carrageenan mindestens in einer Menge von 0,025 Gew.-% zugesetzt werden muß, was auch durch andere Versuche bestätigt wurde, bei denen Guarmehl und Carrageenan in anderen Mengen als den in Tabelle 2 angegebenen Werten zugesetzt wurden.

Tabelle 2

Versuch 3

Wie die Mengen von Carrageenan und Xanthangummi den Überlauf und das Schaumvolumen beeinträchtigen, wurde wie folgt untersucht.

Vierundzwanzig Sorten von Testproben wurden in der gleichen Weise wie im Versuch 1 beschrieben hergestellt mit Ausnahme dessen, daß die Menge von Xanthangummi um jeweils 0,03 Gew.-% von 0 bis 0,15 Gew.-% verändert wurde und die Menge von Carrageenan um jeweils 0,01 oder 0,02 Gew.-% von 0,03 bis 0,08 Gew.-% verändert wurde, während stets die gleiche Menge Guarmehl von 0,04 Gew.-% zugesetzt wurde, wobei die Versuche in gleicher Weise durchgeführt wurden.

Die Resultate sind teilweise in Tabelle 3 angegeben. Es wurde festgestellt, daß fünfzehn Proben den Anforderungen insofern genügten, als sich ein Überlauf von über 60 Vol.-% und ein Schaumvolumen nach 10 min. von mehr als 70 ml ergab. Aufgrund der Resultate von Tabelle 3 wurden Mehrfach-Regressionsanalysen des Überlaufes (OR) und des Schaumvolumens (ST) bezüglich der Mengen an zugesetztem Carrageenan (C) und Xanthangummi (X) durchgeführt, wobei sich die Resultate gemäß Tabelle 4 ergaben.

Tabellle 3

Tabelle 4

Nachstehende Gleichungen der mehrfachen Regression bezüglich des Überlaufes und des Schaumvolumens können durch Abrundung der numerischen Werte aus Tabelle 4 erhalten werden.

Für den Überlauf (OR):

OR = -83X - 241C + 82 (a)

→ 83X + 241C = 82-OR (1)

Für das Schaumvolumen (ST):

ST = 250X + 1457C + 15 (b)

→ 250X + 1457C = ST-15 (2)

Dadurch, daß durch das erfindungsgemäße Verfahren für den Überlauf mindestens 60 Vol.-% und für das Schaumvolumen mehr als 70 ml nach 10 min. erzielt werden sollen, werden für OR≧60 und für ST≧70 in die Gleichungen (1) und (2) eingesetzt, woraus folgt:

83X + 241C ≦ 22 (c)

250X + 1457C ≧ 55 (d)

Versuch 4

Die im Versuch 3 hergestellten Proben Nr. 12, 15 und 21 wurden aseptisch jeweils in sterilisierte Flaschen abgefüllt, welche bei einer Temperatur von 5 bis 10°C gelagert wurde. Nach 30, 60 und 90 Tagen wurde der Überlauf, das Schaumvolumen, die Viskosität und das Koagulat der in Flaschen abgefüllten Produkte entsprechend den Methoden gemäß Versuch 1 festgestellt und außerdem der pH-Wert, die Milchacidität (Gew.-%) und der Geschmack durch nachstehende Methoden bestimmt, um zu untersuchen, wie das Produkt sich mit dem Ablauf der Zeit verändert.

(a) Bestimmung des pH-Wertes

Die Proben wurden auf 20°C aufgewärmt und der pH-Wert gemessen.

(b) Bestimmung der Milchacidität

9 g Probe wurden mit 9 ml Wasser verdünnt, um das Kohlendioxid zu entfernen. Dieser Verdünnung wurde dann 0,5 ml Phenolphthalein als Indikator zugesetzt. Unter Verwendung von 0,1 N Natriumhydroxid wurde dann so lange titriert, bis die schwach scharlachrote Färbung 30 sec. lang nicht verschwand. Aus der titrierten Menge wird der Prozentsatz als Milchsäure in bezug auf 100 g Probe berechnet, wobei der numerische Wert die Milchacidität ergibt.

(c) Geschmack

Die Proben wurden einer Geschmacksprüfung durch 10 Personen unterworfen und die Resultate in nachstehender Tabelle 5 zusammengefaßt.

Wie diese Tabelle 5 zeigt, ergeben sich erfindungsgemäß hergestellten Proben ein milchshakeartiges Geträng, welches in bezug auf Überlauf, Schaumvolumen, Viskosität, Koagulat und Geschmack voll zufriedenstellend ist, obwohl diese Proben 90 Tage lang bei einer Temperatur von 5 bis 10°C gelagert wurden.

Versuch 5

Dieser Versuch wurde durchgeführt, um erfindungsgemäß hergestellte milchshakeartige Getränke (siehe Beispiel 1) mit von 5 Herstellern zum Verkauf angebotenen 10 gleichartigen Produkten bezüglich der Viskosität, des Überlaufes und des Schaumvolumens zu vergleichen.

Es ist zu sagen, daß die Produkte außer den erfindungsgemäßen Produkten und der Handelssorte E nicht sterilisiert waren, so daß eine Lagerung für eine lange Zeit nicht möglich war. Alle Produkte außer der Handelssorte E waren Produkte, welche beim Schütteln des Behälters auf und in dem gefüllten Getränk Schaum erzeugen konnten.

Die Resultate sind in nachstehender Tabelle 6 angegeben.

Bei den Produkten, bei denen der Überlauf nach dem Schütteln mehr als 60 Vol.-% und das Schaumvolumen nach 10 min. mehr als 70 ml betrug, handelte es sich um das erfindungsgemäß hergestellte Produkt sowie die Handelssorten B und D. Da diese Handelssorten jedoch nicht sterilisiert waren, können sie derartige Werte für den Überlauf und das Schaumvolumen, wie sie in der Tabelle angegeben sind, nicht ergeben, wenn sie sterilisiert sind. Andererseits war bei der Handelssorte E, welche wie bereits erwähnt sterilisiert war, die Schaumbeständigkeit nicht so gut, so daß das Schaumvolumen nach nur 5 min. auf 45 ml abnahm und fast verschwand, so daß es nach 10 min. nicht mehr zu sehen war.

Durch Vorstehendes wird bestätigt, daß das erfindungsgemäß hergestellte Produkt sehr lange gelagert werden kann und zufriedenstellende Werte für den Überlauf und das Schaumvolumen zeigt.

Claims

Verfahren zur Herstellung von milchshakeartigen Getränken durch Schütteln einer Mischung aus Eiern, Zucker, Geschmacksstoffen, Wasser und Milch sowie Guarmehl, Xanthangummi und Carrageenan, dadurch gekennzeichnet, daß Guarmehl, Xanthangummi und Carrageenan in Mengen von 0,04; 0,03 bis 0,15 und 0,03 bis 0,07, jeweils in Gew.-%, zugesetzt werden.