DE3874453T2 - Wasserloesliche fuellmittel. - Google Patents

Wasserloesliche fuellmittel.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft wasserlösliche Füllmittel, die vorteilhaft sind, um Volumen und funktionelle Eigenschaften bei Lebensmittelzubereitungen zu erhalten, wenn die üblichen Fett- und/oder Kohlenhydrat-Bestandteile entfernt oder ersetzt werden. Zu diesen Fett- und/oder Kohlenhydrat-Bestandteilen gehören Pflanzenöle oder Milchfette und Sucrose. Insbesondere werden Hemicellulose- Fraktionen wie etwa Hemicellulose A oder Hemicellulose B sowie Modifikationen und Kombinationen der vorstehenden eingesetzt, um einen Teil oder die ganze Masse der Kohlenhydrate und Fette in den Lebensmitteln zu ersetzen, in denen der Kohlenhydrat- und Fettgehalt verringert oder beseitigt worden ist. Die vorliegende Erfindung betrifft auch Süßstoff Zusammensetzungen und Lebensmittelprodukte, die die vorliegenden wasserlöslichen Füllmittel enthalten.
  • Das Fehlen adäquater Füllmittel als Fett- oder Kohlenhydrat- Ersatz wirft ernste Probleme in der Lebensmittelindustrie auf. Werden hochwirksame Süßstoffe als Ersatz für Sucrose verwendet, so ist dies ein besonders ernstes Problem bei Zubereitungen wie etwa Konditorwaren, Eiscreme, Tiefgefrierneuheiten und Backwaren etc., die in sehr hohem Maße von "nichtsüßenden" funktionellen Eigenschaften von Sucrose abhängig sind. Zu diesen sogenannten "nichtsüßenden" Eigenschaften von Sucrose gehören Aromaverstärkung, Gefrierpunktserniedrigung, Füllfähigkeit, Siedepunktserhöhung, Glasbildung, Feuchtigkeitsretention, Erhalt der Textur, erhöhte Viskosität, Regulierung der Wasseraufnahme und Karamelisierung. Ohne diese funktionellen Eigenschaften ist es schwierig, herkömmliche Lebensmittelzubereitungen nachzuahmen, weil hochwirksame Süßstoffe im allgemeinen die Süße von Zucker aber normalerweise nicht diese anderen "nichtsüßenden" funktionellen Eigenschaften aufweisen. Einige der gegenwärtig verwendeten Zuckerfüllstoffe wie etwa Polydextrose, Sorbit und Maltit verursachen zusätzlich zu den obigen Schwierigkeiten osmotische Diarrhoe.
  • Auch Fette besitzen funktionelle Eigenschaften, die simuliert werden müssen, wenn das Fett in annehmbarer Weise durch ein Füllmittel oder einen Fettersatz ersetzt ist. Zu diesen Eigenschaften gehören Verbesserung der Textur, Dispersion nichtwasserlöslicher Bestandteile, erhöhte Viskosität, Fettung, Lufteinschluß, Füllfähigkeit und Frischekonservierung.
  • Patent Abstracts of Japan, Bd. 6, Nr. 106, 16. Juni 1983 und JP-A-57 36 947 beschreiben den Zusatz einer eßbaren Faser, bestehend im wesentlichen aus Hemicellulose, extrahiert aus Maisfaser, zu einem Lebensmittelprodukt, um ein gesundes Lebensmittel herzustellen, das wirksam zur Unterdrückung des Cholesterin-Anstiegs ist.
  • Patent Abstracts of Japan, Bd. 7, Nr. 122, 26. Mai 1983 und JP-A-58 41 824 beschreiben eine Substanz, die als Hauptbestandteil Hemicellulose enthält und vorteilhaft ist als Material für Gesundheitsnahrung, -getränke und Medizin als Hemmsubstanz gegen den Anstieg des Blutserum-Cholesterins.
  • Die vorliegende Erfindung stellt wasserlösliche Füllstoffe bereit, die bei Verwendung in Lebensmittelzubereitungen viele der funktionellen Eigenschaften von Kohlenhydraten und Fetten ersetzen.
    • Kurze Beschreibung der Erfindung
  • Hemicellulose B oder Hemicellulose A sowie deren Modifikationen und Mischungen (im folgenden als "die vorliegenden Füllmittel" bezeichnet) werden als wasserlösliche Füllmittel eingesetzt. Das Füllmittel kann Fett oder Kohlenhydrate ganz oder teilweise ersetzen. Kräftige Süßstoffe wie etwa Aspartam, Trichlorgalactosucrose (TGS), Alitam, Saccharin, Acesulfam-K, Cyclamate, Steveosid oder Mischungen derselben können mit den vorliegenden Füllmitteln gemischt werden, um Sucrose zu ersetzen und eine Süßstoffzusammensetzung bereitzustellen, die die Süße wie auch die nichtsüßenden funktionellen Eigenschaften von Sucrose aufweist.
  • Die vorliegenden Füllmittel können auch verwendet werden, um die anderen Kohlenhydrate und Fette zu ersetzen. Die Füllmittel machen funktionelle Eigenschaften von Kohlenhydraten und Fetten verfügbar
    • Ausführliche Beschreibung der Erfindung
  • Hemicellulose ist ein struktureller Bestandteil von Pflanzenmaterial und ist in der Natur allgegenwärtig. Die Bezeichnung "Hemicellulose" bezieht sich nicht nur auf eine chemische Einheit, sondern auf eine große Molekülfamilie. Diese Moleküle können zwar in spezifischen Eigenschaften wie etwa Molekulargewicht, Löslichkeit und Monomerzusammensetzung variieren, doch weisen sie bei einer Vielzahl von Eigenschaften Gemeinsamkeiten auf wie auch bei ihrer Funktion in der Natur. Bei allen handelt es sich um Polysaccharide, die Polymere einzelner Kohlenhydrat-Einheiten sind. Viele dieser Kohlenhydrat-Einheiten sind Pentosen wie etwa Xylose und Arabinose.
  • Da es sich bei Hemicellulose um eine Familie von Molekülen handelt, die sich in spezifischen Eigenschaften unterscheiden, führt die Hemicellulose-Isolierung aus der Natur zur Trennung verschiedener Fraktionen in Abhängigkeit vom Isolierungsverfahren. Die für diese Erfindung interessierenden Fraktionen werden "Hemicellulose A" und "Hemicellulose B" genannt.
  • Die hierin verwendete Bezeichnung "Hemicellulose A" bezieht sich auf eine Hemicellulose-Fraktion, die ausfällt, wenn eine alkalische, aus Pflanzenmaterial isolierte Extraktionsmischung anschließend angesäuert wird.
  • Hemicellulose A wird erhalten unter Anwendung von Verfahren, die in der Literatur beschrieben sind und insbesondere in Methods of Carbohydrate Chemistry, Bd. V, General Polysaccharides (1965), Academic Press, S. 144-145.
  • Die hierin verwendete Bezeichnung "Hemicellulose B" bezieht sich auf die Hemicellulose-Fraktion, die ausfällt, wenn eine angesäuerte, aus Pflanzenmaterial durch Extraktion mit alkalischen Lösungen isolierte Hemicellulose-Mischung mit Ethanol versetzt wird (im Anschluß an die Abtrennung von Hemicellulose A).
  • Die hierin verwendete Bezeichnung "modifizierte Hemicellulose" bezieht sich auf die Veränderung natürlicher Hemicellulose mit Hilfe chemischer Methoden wie etwa Behandlung mit Säure oder enzymatische Hydrolyse. Die Modifizierung führt zum Bruch des Polysaccharid-Polymers in Komponenten von niedrigerem Molekulargewicht, wobei einige sogar nur die Größe von Oligosacchariden aufweisen können, die nur aus 4-10 monomeren Zuckereinheiten zusammengesetzt sind.
  • Die hierin verwendete Bezeichnung "wasserlösliches Füllmittel" bezieht sich auf ein Material, das vorzugsweise wasserlösliche Lösungen bildet oder ungehindert und stark mit Wasser wechselwirkt, und gleichzeitig imstande ist, Fette und Kohlenhydrate in Lebensmittelzubereitungen zu ersetzen. Diese wasserlöslichen Füllmittel besitzen funktionelle Eigenschaften von Kohlenhydraten und Fetten, einschließlich der nichtsüßenden funktionellen Eigenschaften süßer Kohlenhydrate wie etwa Sucrose. Zu diesen Eigenschaften gehören Erhöhung der Gelatinierungstemperatur von Stärke, Gefrierpunktserniedrigung und geeignetes Mundgefühl oder geeignete Textur.
  • Hemicellulose, wie sie in der Natur vorkommt, ist mit anderen Strukturkomponenten wie etwa Cellulose und Lignin verflochten. Lignin wird häufig als der "Leim" bezeichnet, der die Strukturkomponenten zusammenhält. Deshalb muß in einem Delignifizierung genannten Verfahren die Isolierung von Hemicellulose mit der Abtrennung von Lignin einhergehen.
  • Hemicellulose-Isolierung und Delignifizierung können mit Hilfe einer Vielzahl von Methoden bewerkstelligt werden, die im Stand der Technik gut dokumentiert sind. Am häufigsten angewandt wird eine alkalische Behandlung des Pflanzenmaterials, doch können einige Hemicellulosen aus Rohstoffen mit niedrigem Lignin-Gehalt mit Hilfe einer Wasserbehandlung allein abgetrennt werden.
  • Die hierin verwendete Bezeichnung "teilweise delignifizierte Pflanzenfasern" bezieht sich auf irgendwelche Pflanzenfasern, die teilweise delignifiziert wurden. Normalerweise sollten etwa 30 bis 70%, vorzugsweise etwa 40 bis 60% des Lignins aus dem Pflanzenfasersubstrat entfernt werden, um die Hemicellulose-Isolierung zu erleichtern. Vorzugsweise handelt es sich bei den teilweise delignifizierten Pflanzenfasern um Umwandlungsprodukte von Lignocellulose-Substraten, die mit alkalischem Peroxid behandelt wurden, wenn auch eine einfache Wasser- oder alkalische Behandlung dieser Substrate hinreichend sein kann. Teilweise delignifizierte Pflanzenfasern stellen eine Quelle für Hemicellulose dar.
  • Behandlungen von nicht aus Holz stammenden Lignocellulosen mit alkalischem Peroxid sind in den folgenden US-Patenten oder Patentanmeldungen offenbart: US-Patent 4 649 115, S.N. 06/809 803, eingereicht am 16.12.85; und S.N. 06/912 296, eingereicht am 29.09.86.
  • Die oben definierten teilweise delignifizierten Pflanzenfasern und Hemicellulose-Fraktionen werden aus irgendeinem Lignocellulose-Substrat erhalten, vorzugsweise aber aus Lignocellulose-Substraten, die nicht aus Holz stammen. Zu den geeigneten Substraten gehören Maiskleie, Maisstroh, Maiskolben, Weizenkleie, ausgepreßtes Zuckerrohr, Luzernenheu, Gerstenkleie, Gerstenspelzen, Haferkleie, Haferspelzen, Kenaf, Western-Lärche, Kernholzspäne, Reiskleie, Zuckerrübenpulpe, Zitruspulpe, Zitrusschalen, Erdnußschalen, Bananenschalen, Eibischstroh, Sojabohnenstroh und Espartogras.
  • Im Hinblick auf die wasserlöslichen Füllmittel werden in der Praxis der vorliegenden Erfindung Hemicellulose-Fraktionen wie etwa Hemicellulose A oder B sowie deren Modifikationen und Mischungen Lebensmittelprodukten zugesetzt, um ein Kohlenhydrat oder Fett ganz oder teilweise zu ersetzen. Überraschenderweise verleiht das Füllmittel den Lebensmittelprodukten funktionelle Eigenschaften des ersetzten Kohlenhydrats oder Fetts. Zum Beispiel kann das süße Kohlenhydrat ganz oder teilweise durch die vorliegenden Füllmittel substituiert werden, um nichtsüßende funktionelle Eigenschaften zu ersetzen.
  • Die vorliegenden wasserlöslichen Füllmittel ersetzen das Kohlenhydrat oder Fett in einer Menge im Bereich eines gewichtsbezogenen Ersetzungsverhältnisses von etwa 0,1 zu etwa 3 Füllmittel zu ursprünglich im Lebensmittelprodukt vorhandenem Kohlenhydrat oder Fett. Das optimale Ersetzungsverhältnis richtet sich nach einer Vielzahl von Faktoren wie beispielsweise dem speziell angewandten Füllmittel, dem im einzelnen ersetzten Kohlenhydrat oder Fett, der speziellen Rezeptur des Lebensmittelprodukts, den Bedingungen der Lebensmittelverarbeitung und dergleichen. Das optimale Ersetzungsverhältnis kann von einem Fachmann leicht bestimmt werden durch Ausführen von Routineexperimenten zu Lebensmittelzubereitungen. Vorzugsweise wird das Kohlenhydrat oder Fett vollständig aus der Lebensmittelrezeptur entfernt. Alle der vorstehend beschriebenen Hemicellulose-Zusammensetzungen sind als wasserlösliche Füllmittel brauchbar.
  • Die Modifizierung von Hemicellulose wird erreicht, wenn die aus irgendeinem Pflanzenrohstoff erhaltenen Fraktionen von Hemicellulose A oder B einer sauren oder enzymatischen Hydrolyse unterworfen werden, die zum Bruch des Polysaccharids führt, so daß eine Verringerung des Molekulargewichts beobachtet wird. Falls gewünscht, können die gebildeten Produkte in ihrer Größe auf Oligosaccharide minimiert werden, die aus nur 4 bis 10 Zuckereinheiten zusammengesetzt sind. Saure Hydrolyse wird erreicht durch Umsetzen von Hemicellulose A mit einer Säure wie 2 M Schwefelsäure, 5 N HCl oder 10% (Gew./Gew.) Trifluoressigsäure für eine hinreichend lange Zeit, um die Hemicellulose in gewünschtem Maße abzubauen. Enzymatische Hydrolyse wird erreicht durch Zusammenbringen von Hemicellulose A mit einem geeigneten Enzym wie etwa Xylanase oder Cellulase für eine hinreichend lange Zeit, um die Hemicellulose in gewünschtem Maße abzubauen.
  • Bevorzugte wasserlösliche Hemicellulose-Füllmittel sind Hemicellulosen, die aus Substraten extrahiert wurden, welche in herkömmlicher Weise in Lebensmittelprodukten verwendet werden. Zu diesen Substraten zählen Weizenkleie, Maiskleie, Gerstenkleie, Gerstenspelzen, Haferkleie und Haferspelzen, sind aber nicht darauf beschränkt.
  • Bei einer Anwendung werden die vorliegenden wasserlöslichen Füllmittel eingesetzt, um Sucrose in einem Lebensmittelprodukt ganz oder teilweise zu ersetzen. Die wasserlöslichen Füllmittel ersetzen die Sucrose bei der Rezeptur des Lebensmittelprodukts. Zwar ist die Reihenfolge der Zugabe oder die zeitliche Abfolge der Zugabe der Lebensmittelbestandteile für die Praxis der vorliegenden Erfindung nicht kritisch, doch ist es zweckmäßig, die Sucrose im Lebensmittelherstellungsverfahren lediglich durch die vorliegenden wasserlöslichen Füllmittel zu ersetzen. Für jeden Gewichtsteil Sucrose, der aus dem Lebensmittelprodukt entfernt wird, werden etwa 0,1 bis etwa 1,0 und vorzugsweise etwa 0,5 bis etwa 1,0 Gewichtsteile (trocken) der vorliegenden Füllmittel zugegeben, um die Sucrose zu ersetzen.
  • Gegebenenfalls können die vorliegenden wasserlöslichen Füllmittel mit einem kräftigen Süßstoff vorgemischt werden, um eine Süßstoffzusammensetzung zu ergeben, die die Süße des kräftigen Süßstoffs nebst den nichtsüßenden Eigenschaften des wasserlöslichen Füllmittels enthält, was zu einem Produkt führt, das ein vollständiger Zuckerersatz ist. Das Verhältnis von wasserlöslichem Füllmittel zu kräftigem Süßstoff ist nicht kritisch. Zur vorliegenden Erfindung gehören konzentrierte Zusammensetzungen, die hohe Süßstoffanteile aufweisen, oder verdünnte Zusammensetzungen, die einen geringen Anteil an kräftigem Süßstoff aufweisen.
  • Zu den geeigneten kräftigen Süßmitteln gehören Aspartam (und dessen Salze und Metallkomplexe), einschließlich Aspartam, das durch Fette oder andere Substanzen umhüllt ist, Alitam, Trichlorgalactosucrose (TGS), Saccharin, Cyclamate, Neohesperidindihydrochalcon, Steviosid, Glycyrrhzin, Acesulfam-K, Monellin und Thaumatin. Zu den bevorzugten kräftigen Süßmitteln gehören Aspartam, TGS, Acesulfam-K, Saccharin, Cyclamate und Mischungen derselben.
  • Die kräftigen Süßmittel und/oder wasserlöslichen Füllmittel können trocken gemischt oder in Wasser gelöst und danach mit Hilfe von Standardtrockenmethoden wie etwa Sprühtrocknen, Gefriertrocknen und dergleichen getrocknet werden.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird Aspartam mit Hemicellulose B als wasserlöslichem Füllmittel im folgenden Gewichtsbereich vermischt:
  • Aspartam 0,01-10 Gew.-%
  • Hemicellulose B 90- 99,99 Gew.-%
  • Vorzugsweise stammt die Hemicellulose B aus Weizenkleie, Maiskleie, Gerstenkleie, Gerstenspelzen, Haferkleie oder Haferspelzen.
  • Die vorliegenden wasserlöslichen Füllmittel sind besonders vorteilhaft in Lebensmittelprodukten wie etwa Konditor- und Backwaren, wo die Sucrose nicht nur für Süße sondern auch für andere vorstehend beschriebene funktionelle Eigenschaften sorgt. Zu den besonders bevorzugten Lebensmittelprodukten, die die vorliegenden wasserlöslichen Füllmittel enthalten, gehören Softdrinks, Brote, Kuchen, Pasteten, Süßigkeiten, sowie gefrorene Konditorware wie etwa Eiscreme, Tiefgefrierneuheiten, Fruchtstangen, Puddingstückchen, Eiscremekuchen, Eiscremesandwiches, Eiscremeriegel und dergleichen. Auch Fette und andere Kohlenhydrate als Sucrose können durch die wasserlöslichen Füllmittel ersetzt werden.
  • Bei einer typischen Eiscremezubereitung ersetzen die vorliegenden wasserlöslichen Füllmittel etwa 1 bis etwa 100 Gew.-% der normalerweise in einer solchen Eiscremezubereitung vorhandenen Sucrose. Bei einer Hartbonbonrezeptur ersetzen die vorliegenden wasserlöslichen Füllmittel gewöhnlich etwa 1 bis etwa 100 Gew.-% der normalerweise in solchen Bonbons vorhandenen Sucrose. Bei Backwaren wie etwa Kuchen, Pasteten, Broten und dergleichen sind die vorliegenden wasserlöslichen Füllmittel gewöhnlich in Mengen von etwa 1 bis etwa 100 Gew.-% der normalerweise in solchen Backwaren vorhandenen Sucrose vorhanden.
  • Zwar betrifft die bevorzugte Praxis der vorliegenden Erfindung das Ersetzen von Zucker durch das wasserlösliche Füllmittel und einen kräftigen Süßstoff, doch zieht die vorliegende Erfindung auch das Ersetzen nur eines Teils des Zuckers durch die vorliegenden wasserlöslichen Füllmittel in Betracht. In einigen Lebensmittelprodukten wie etwa Zuckergüssen oder -glasuren ist Zucker in Mengen vorhanden, die höher sind als die notwendige Menge zur Verleihung eines annehmbaren süßen Geschmacks. Bei diesen Lebensmittelprodukten kann der für nichtsüßende Funktionen benötigte Zucker durch die vorliegenden wasserlöslichen Füllmittel ersetzt werden ohne Verwendung eines hochwirksamen Süßmittels.
  • Bei einer anderen Anwendung werden die vorliegenden Füllmittel eingesetzt, um Fett in einem Lebensmittelprodukt ganz oder teilweise zu ersetzen. Da Lebensmittelprodukte wie etwa Eiscreme bis zu 18 Gew.-% Fett aufweisen können, kann sich die Menge an Füllmittel auf bis zu 18 Gew.-% belaufen, falls ein Verhältnis von 1:1 gewünscht wird. Auch andere Arten gefrorener Konditorware können ähnliche Mengen Fett enthalten. In den meisten Fällen jedoch werden die funktionellen Eigenschaften von Fett durch Verwendung weitaus niedrigerer Mengen an Füllmittel erreicht. Fette können ersetzt werden in einem Gewichtsverhältnisbereich von 1:20 bis 2:1 Füllmittel-/Fettgehalt einer Zubereitung. Falls gewünscht, können sowohl Sucrose als auch Fett vollständig durch das Füllmittel ersetzt werden, dessen Menge sich auf bis zu 25 Gew.-% der gefrorenen Konditorwarenzubereitung belaufen kann. Bei solchem Ersatz wird das Füllmittel typischerweise nicht in einer Äquivalenz von 1:1 von Sucrose und Fett zugesetzt, da es sowohl für die Fett- als auch für die Sucrose-Funktionalität verfügbar ist.
  • Die folgenden Beispiele erläutern die Praxis der vorliegenden Erfindung.
    • Beispiel 1: Hemicellulose B als wasserlösliches Füllmittel für den Ersatz von Sucrose
  • Hemicellulose B wird aus teilweise deliginifizierter Weizenkleie in einem 16stündigen Wasserextraktionsverfahren bei Raumtemperatur unter Verwendung von 1 N NaOH extrahiert. Im Anschluß an die Extraktion wird der Überstand mit Essigsäure auf pH 4,5 eingestellt. Die Hemicellulose A fällt aus dem Überstand aus und wird durch Filtration oder Extraktion abgetrennt. Dem Überstand wird Ethanol/Wasser zugesetzt, um die Hemicellulose B auszufällen.
  • Die Hemicellulose B wird mit Aspartam in einem Gewichtsverhältnis von jeweils etwa 75:1 bis etwa 200:1 gemischt, um eine Süßstoffzusammensetzung mit der Süße und den nichtsüßenden funktionellen Eigenschaften von Sucrose zu bilden. Diese Süßstoffzusammensetzung wird verwendet, um Sucrose in Eiscreme, Süßigkeiten und Backwaren zu ersetzen. Alternativ wird die Hemicellulose B allein verwendet, um einen Großteil Zucker in Lebensmitteln mit weniger oder ohne Zucker zu ersetzen.
    • Beispiel 2: Hemicellulose A als wasserlösliches Füllmittel für den Ersatz von Sucrose
  • Die Hemicellulose A, die in Beispiel 1 aus dem Überstand bei Säure-pH ausfällt, wird gewonnen. Die Hemicellulose A wird durch 4stündiges Behandeln in 1 N HCl bei 60ºC hydrolysiert unter Bildung modifizierter Hemicellulose. Diese modifizierte Hemicellulose A wird mit Aspartam in einem Gewichtsverhältnis von jeweils etwa 75:1 bis etwa 200:1 gemischt, um eine Süßstoffzusammensetzung mit der Süße und den nichtsüßenden funktionellen Eigenschaften von Sucrose zu bilden. Diese Süßstoffzusammensetzung wird verwendet, um Sucrose in Eiscreme, Süßigkeiten und Backwaren zu ersetzen. Alternativ wird die Hemicellulose B allein verwendet, um einen Großteil Zucker in Lebensmitteln mit weniger oder ohne Zucker zu ersetzen.
    • Beispiel 3: Hemicellulose B als wasserlösliches Füllmittel für den Ersatz von Fett und Sucrose in Gefrierdesserts vom Eiscremetyp
  • Rohe Weizenkleie wird dreimal mit Wasser gewaschen, um verunreinigende Stärke zu entfernen. Die gewaschene Weizenkleie wird dann 1 h lang mit 0,2 N HCl gewaschen, um zusätzliche Stärke, Phytinsäure und Metallverunreinigungen zu entfernen. Dann wird die säurebehandelte, gewaschene Kleie 16 h lang bei Raumtemperatur mit 1 N NaOH extrahiert, um Hemicellulose zu entfernen. Der pH wird mit 1 N HCl auf 4,5 eingestellt, um Hemicellulose A zu entfernen. Es wird Ethanol (2 Vol.) zugegeben, um die Hemicellulose B zu fällen und zu isolieren. Nach Entwässern mit zusätzlichem Alkohol wird die gebildete Hemicellulose B getrocknet und zur Verwendung in der nachstehenden Zubereitung gemahlen.
  • Die folgenden Bestandteile wurden in den nachstehend angegebenen Gewichtsteilen gemischt und in einer Speiseeismaschine mit 50% Überlauf gefroren:
  • 12,0% Fettlose Milchtrockenmasse (Magermilch plus Trockenmilchtrockenmasse)
  • 1,0% Butterfett (Sahne)
  • 3,0% Hemicellulose B
  • 0,1% Aspartam (Marke HutraSweet®)
  • 0,3% Vanillearoma
  • 83,6% Wasser
  • Das Obige zeigte ausgezeichnete Eigenschaften bezüglich Sinneseindruck und Stabilität im Vergleich zu einer 12% Butterfett und 15% Sucrose enthaltenden Kontrolle. Hemicellulose verleiht ein volles, sahniges Mundgefühl ohne den größten Teils des Butterfetts, das in normaler Eiscreme anzutreffen ist.
    • Beispiel 4: Modifizierte Hemicellulose B als wasserlösliches Füllmittel für den Ersatz von Sucrose in Gefrierkonfekt vom Eiscremetyp
  • Hemicellulose B wird aus Weizenkleie isoliert mit Hilfe des in Beispiel 3 beschriebenen Verfahrens, mit der Ausnahme, daß im Anschluß an eine pH-Einstellung im Bereich 5,0-6,5 im Anschluß an NaOH-Extraktion ein handelsübliches Enzympräparat mit Hemicellulase- und Cellulase-Aktivität (Pectinex 3XL®) zugesetzt wird, um Hydrolyse der Hemicellulose und Verringerung des Molekulargewichts zu bewirken.
  • Das Gefrierdessert wird hergestellt wie oben beschrieben, außer daß 5,0% modifizierte Hemicellulose B und 81,6% Wasser verwendet werden. Das resultierende Dessert weist bezüglich Sinneseindruck und Stabilität ähnliche Eigenschaften wie die Kontrollen auf, zeigt aber im Vergleich zur Zubereitung von Beispiel 3 ein etwas "leichteres" Mundgefühl.
    • Beispiel 5: Hemicellulose (A plus B) als wasserlösliches Füllmittel für den Ersatz von Sucrose in einem Gefrierdessert vom Fruchteistyp
  • Hemicellulose wird aus Weizenkleie isoliert mit Hilfe des in Beispiel 3 beschriebenen Verfahrens, mit der Ausnahme, daß der pH vor der Alkoholzugabe auf 7,5 eingestellt wird, so daß der größte Teil der Hemicellulose A wie auch der Hemicellulose B zurückgehalten wird.
  • Die so erhaltene Hemicellulose wurde verwendet zur Herstellung des folgenden zuckerfreien Gefrierdesserts vom Fruchteistyp:
  • Orangensaft 800,0 ml
  • Hemicellulose 32,0 g
  • Aspartam (Marke NutraSweet®) 0,6 g
  • Das resultierende Gefrierdessert besitzt leichte, cremige Textur ohne eisiges Mundgefühl.
    • Beispiel 3: Hemicellulose B als wasserlösliches Füllmittel für den Ersatz von Fett in einer Butter/Vanille-Plätzchenzubereitung
  • Hemicellulose B wird aus Maiskleie isoliert, worauf mit Amylase (Thermolase®) behandelt wird, um verunreinigende Stärke zu entfernen. Die von Stärke befreite Maiskleie wird wie vorstehend beschrieben in 1 N NaOH extrahiert, unter nachfolgender Isolierung in 4 Vol. Ethanol. Die Maiskleie- Hemicellulose wird in Ethanol entwässert, getrocknet, gemahlen und in die nachstehend gezeigte Plätzchenzubereitung eingebracht:
  • Zutaten Menge
  • Backmehl 50,0 g
  • Brotmehl 17,5 g
  • Polydextrose 39,0 g
  • Matrin M-180 21,5 g
  • Sorbit 3,8 g
  • Molkenprotein-Konzentrat 6,5 g
  • Monoglycerid Alphadim 1,5 g
  • Backsoda 0,6 g
  • Backpulver 0,2 g
  • Salz 1,8 g
  • Aspartam (Marke NutraSweet®) 3,5 g
  • Vollei 17,5 g
  • Wasser 55,0 ml
  • Künstliches Butter/Vanille-Aroma 2,5 g
  • Butteraroma-Imitat 2,5 ml
  • Maiskleie-Hemicellulose 23,6 g
  • Obige Zutaten werden gründlich gemischt und in einem Ofen bei 162,8ºC (325ºF) 20 min lang gebacken. Die resultierenden Plätzchen sind von ansprechender goldbrauner Farbe, feucht und kaubar. In Gegenwart von Hemicellulose, aber ohne zugesetztes Öl oder festes Fett ergab die obige Rezeptur schön geformte, gut ausgebreitete Plätzchen.
  • Ein herkömmliches Plätzchenrezept enthält 25,0 g Fett statt der Hemicellulose.

Claims (14)

1. Verfahren zur Bereitstellung funktioneller Eigenschaften von Fetten oder Kohlenhydraten in einem Lebensmittelprodukt durch Ersetzen aller oder eines Teils der Fette oder Kohlenhydrate durch ein wasserlösliches Füllmittel, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Hemicellulose A, einer Hemicellulose B, einer modifizierten Hemicellulose A, modifizierter Hemicellulose B oder deren Mischungen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das süße Kohlenhydrat Sucrose ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Lebensmittelprodukt ein Speiseeisprodukt, eine Tiefgefrierneuheit oder eine andere tiefgefrorene Konditorware, ein Softdrink, eine Süßigkeit oder eine Backware ist.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, wobei das Füllmittel eine Hemicellulose B ist.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, wobei die Hemicellulose B aus Weizenkleie, Maiskleie, Gerstenkleie, Gerstenspelzen, Haferkleie oder Haferspelzen stammt.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, wobei das Füllmittel zusätzlich einen kräftigen Süßstoff enthält.
7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, wobei der kräftige Süßstoff Aspartame ist, dessen Salze oder Metallkomplexe, Alitame, TGS, Saccharin, Cyclamate oder Mischungen daraus.
8. Süßstoffzusammensetzung, umfassend:
(a) einen kräftigen Süßstoff sowie
(b) ein wasserlösliches Füllmittel, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus:
(i) einer Hemicellulose A,
(ii) einer Hemicellulose B,
(iii) einer modifizierten Hemicellulose A,
(iv) einer modifizierten Hemicellulose B, und
(v) Mischungen aus (i), (ii), (iii) und (iv).
9. Zusammensetzung nach Anspruch 8, wobei der kräftige Süßstoff Aspartame ist, dessen Salze oder Metallkomplexe, Alitame, TGS, Saccharin, Cyclamate, Acesulfam-K oder Mischungen daraus.
10. Zusammensetzung nach Anspruch 8 oder 9, wobei der kräftige Süßstoff Aspartame ist, dessen Salze oder Metallkomplexe.
11. Zusammensetzung nach den Ansprüchen 8 bis 10, wobei der kräftige Süßstoff Aspartame ist.
12. Zusammensetzung nach den Ansprüchen 8 bis 11, wobei das Füllmittel eine Hemicellulose B ist.
13. Speiseeisprodukt, umfassend 0,2 bis 25 Gew.-% Hemicellulose A, Hemicellulose B, modifizierte Hemicellulose A, modifizierte Hemicellulose B oder deren Mischungen als Ersatz für 0 bis 18% Butterfett und 0 bis 25% Sucrose.
14. Speiseeisprodukt, umfassend:
10 bis 15 Gew.-% fettfreie Milchtrockenmasse;
0 bis 2 Gew.-% Butterfett;
0,5 bis 6 Gew.-% Hemicellulose A, Hemicellulose B, modifizierte Hemicellulose A, modifizierte Hemicellulose B oder deren Mischungen;
0 bis 0,5 Gew.-% Aspartame;
0 bis 0,5 Gew.-% Vanillearoma; und
76 bis 89,5 Gew.-% Wasser.
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