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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein Mehrkomponenten-Lebensmittelprodukte,
die verschiedene Lebensmittelkomponenten mit unterschiedlichen Wasseraktivitäten enthalten,
und ein Feuchtigkeitsfreigabesystem für diese Lebensmittelprodukte.
In diesen Lebensmittelprodukten ist eine essbare Schicht zur Feuchtigkeitszufuhr
in Berührung
mit einer ersten Lebensmittelkomponente vorgesehen, an die sie während der
Lagerung des Lebensmittelprodukts in wirksamer Weise Feuchtigkeit
freigibt, um die erste Lebensmittelkomponente am Austrocknen zu
hindern. Eine getrennte essbare Feuchtigkeitssperre ist zwischen
der Schicht zur Feuchtigkeitszufuhr und einer zweiten Lebensmittelkomponente
angeordnet, die eine höhere
Wasseraktivität
als die der ersten Lebensmittelkomponente hat mit der Wirkung, dass
in der zweiten Lebensmittelkomponente der Feuchtigkeitsverlust reduziert
wird, der sonst durch Feuchtigkeitswanderung zwischen den Lebensmittelkomponenten
unterschiedlicher Wasseraktivität
auftreten würde.
Dadurch erhält
man Mehrkomponenten-Lebensmittelprodukte mit verschiedenen Lebensmittelkomponenten
mit unterschiedlichen Wasseraktivitäten, die erhöhte Haltbarkeiten
haben.
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Hintergrund der Erfindung
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Bei
vielen Nahrungsmittelprodukten müssen
Feuchtigkeitsgehalte eingehalten werden, wenn das Produkt optimale
organoleptische Eigenschaften, Qualität und Geschmack zeigen soll.
Feuchtigkeitswanderung in fertigen Nahrungsmittelprodukten kann
die Qualität,
Beständigkeit
und die organoleptischen Eigenschaften ernsthaft gefährden. Ferner
verlaufen viele chemische und enzymatische Verderbnisreaktionen
mit Geschwindigkeiten, die teilweise durch den Feuchtigkeitsgehalt
der Nahrungsmittel bestimmt wird. Übermäßige Geschwindigkeiten dieser
Reaktionen können
nachteilige Änderungen
in dem Geschmack, der Farbe, der Struktur und dem Nährwert der
Nahrungsmittelprodukte begünstigen.
Bei Mehrkomponenten-Nahrungsmittelprodukten, insbesondere denen
mit Komponenten mit unterschiedlichen Feuchtigkeitsgehalten und
Wasseraktivitäten,
z. B. vorverpacktem Käse
und Crackern oder vorverpackten Produkten aus Bagel und Weichkäse kann Feuchtigkeit zwischen
aneinanderliegenden Komponenten wandern, wobei die Eigentümlichkeit
und die organoleptischen Eigenschaften der Komponente verändert werden.
Neben der Gefährdung
der Qualität
von Nahrungsmittelfertigprodukten kann Feuchtigkeitswanderung die
Herstellung und Verteilung von Nahrungsmittelprodukten behindern.
Daher könnte
z. B. in einem Produkt aus Bagel und Weichkäse der Weichkäse austrocknen,
während
gleichzeitig der Bagel altbacken wird. Das Altbackenwerden von Brot
zeigt sich in strukturellen, visuellen und Geschmacksänderungen,
und das Endresultat ist eine stark negative Wechselbeziehung zwischen
Altbackenwerden und Verbraucherakzeptanz.
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Eine
Methode zur Verhinderung der Feuchtigkeitswanderung in Nahrungsmitteln
ist die Beschichtung einer oder mehrerer Oberflächen des Nahrungsmittelprodukts
mit einer essbaren Feuchtigkeitssperre. Solche Sperren sollten eine
niedrige Feuchtigkeitsdurchlässigkeit
haben, um die Feuchtigkeitswanderung zwischen Bereichen unterschiedlicher
Wasseraktivitäten
zu verhindern. Ferner sollte die Sperre die Nahrungsmitteloberfläche einschließlich Spalte
vollständig
bedecken und gut an der Oberfläche
des Nahrungsmittelprodukts haften. Die Feuchtigkeitssperre sollte
genügend
widerstandsfähig,
weich und flexibel sein, um eine kontinuierliche Oberfläche zu bilden,
die bei der Handhabung nicht reißt, jedoch beim Verbrauch leicht
durchdrungen werden kann. Ferner sollten die organoleptischen Geschmacks-,
Nachgeschmacks- und Mundgefühleigenschaften des
Sperrfilms unmerklich sein, so dass der Verbraucher die Sperre nicht
bemerkt, wenn das Nahrungsmittelprodukt konsumiert wird. Schließlich sollte
die Feuchtigkeitssperre leicht herzustellen und einfach anzuwenden sein.
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Da
Lipide, wie z. B. Öle,
Fette und Wachse aus lipophilen oder wasserunlöslichen Molekülen bestehen,
die eine wasserundurchlässige
Struktur bilden können,
wurden sie auf ihre Anwendung in Feuchtigkeitssperrfilmen untersucht.
Bezüglich ölartiger
Materialien (nämlich
Fette, Öle,
Sucrosepolyester und dergleichen) und/oder anderer filmbildender
Lipide wurde gezeigt, dass die Sperre nicht wirksam ist, wenn nicht
eine unerwünscht
dicke Beschichtung angewendet wird. Diese filmbildenden Lipide tendie ren
auch dazu, unter normalen Backbedingungen zu schmelzen und wegzulaufen
und somit Filmintegrität
und Sperrwirksamkeit zu verlieren. Wachssperren haben als Feuchtigkeitssperren
Nachteile, weil sie bei der Handhabung oder bei Temperaturveränderungen
zum Reißen
neigen. Demgemäß benutzen
viele der bekannten Sperren ein wasserundurchlässiges Lipid in Verbindung
mit Hydrokolloiden oder Polysacchariden, wie Alginat, Pektin, Carrageenan,
Zellulosederivate, Stärke,
Stärkehydrolysate
und/oder Gelatine zur Bildung von Gelstrukturen oder vernetzten halbstarren
Matrizes, um das nichtwässrige
Material einzuschließen
und/oder zu immobilisieren. In vielen Fällen sind diese Komponenten
als Zweischichtfilme ausgebildet. Diese Zweischichtfilme können vorgegossen und
auf die Nahrungsmitteloberfläche
als selbsttragender Film aufgebracht werden, wobei die Lipidschicht
zu der Komponente mit der höchsten
Wasseraktivität
gerichtet ist. Darstellungen solcher Zweischichtfilme sind z. B.
beschrieben in
US-Patent Nr.
4,671,963 ,
US-Patent
Nr. 4,880,646 ,
US-Patent
Nr. 4,915,971 und
US-Patent Nr.
5,130,151 .
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Es
gibt jedoch eine Reihe von Nachteilen bei den bekannten Feuchtigkeitssperren.
Die Hydrokolloide sind selbst hydrophil und/oder wasserlöslich und
tendieren somit dazu, mit der Zeit Wasser aufzunehmen. Die Wasserabsorption
durch das hydrophile Material in der Feuchtigkeitssperre wird stark
beschleunigt, wenn der Film mit Nahrungsmitteln mit einer Wasseraktivität (Aw) über
0,75 direkt in Kontakt ist. Die Wasserabsorptionsgeschwindigkeit
des hydrophilen Materials wird bei erhöhter Temperatur weiter beschleunigt,
wodurch die Sperre bei Anwendungen unwirksam gemacht wird, bei denen
die Feuchtigkeitssperre Hitze (z. B. Backanwendungen) ausgesetzt
wird. Ferner tendieren einige Hydrokolloide dazu, die Feuchtigkeitssperren
ziemlich steif zu machen, was den Zusatz eines hydrophilen Weichmachers
(z. B. Polyol) zur Steigerung der Flexibilität erfordert. Diese Weichmacher
sind oft selbst starke Feuchtigkeitsbindemittel, so dass sie die
Feuchtigkeitswanderung in die Feuchtigkeitssperren und eine herabgesetzte
strukturelle Beständigkeit
der Feuchtigkeitssperren begünstigen.
Ferner können
die Struktur und die erforderliche Dicke einiger dieser Feuchtigkeitssperren
ihre Anwesenheit er kennbar und zu einem Nachteil machen, wenn das
Produkt konsumiert wird.
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Ein
anderes Problem bei Produkten mit zwei Strukturen, etwa einem Sandwich
aus Bagel und Weichkäse
besteht darin, dass der Weichkäse
und der Bagel mit der Zeit Feuchtigkeit verlieren und hart werden.
Der Feuchtigkeitsverlust in dem Weichkäse kann durch Verwendung einer
Feuchtigkeitssperrbeschichtung auf dem Weichkäse verringert werden. Etwas
Feuchtigkeitsverlust aus dem Weichkäse wird durch die Feuchtigkeitssperre
verhindert, jedoch neigt der Bagel dazu, schneller auszutrocknen.
In dieser Situation kann die Bagelstruktur längere Zeit dadurch konserviert
werden, dass man über
die Zeit verteilt Feuchtigkeit zuführt, etwa durch Aufsprühen eines
Wassernebels auf die äußere Bageloberflache.
Das Aufsprühen
von Wasser auf den Bagel in zur Bekämpfung des Austrocknungsproblems
ausreichenden Mengen macht den Bagel jedoch tendenziell feucht.
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US-Patent Nr. 6,039,988 beschreibt
ein geschichtetes Backprodukt, wie es in einem Eiscreme-Sandwich-Keks
benutzt wird, der seine Knusprigkeit nach Berührung mit dem Eiscreme behält, wobei
die Feuchtigkeitswanderung von dem Eiscreme in den Keks durch Verwendung
einer dazwischen liegenden Speiseölschicht und einer fettaufnehmenden
Membran wie Reis- oder Kartoffelstärkepapier verhindert wird.
Wie oben angegeben kann die Verwendung einer dazwischen liegenden
Wassersperre den Feuchtigkeitsgehalt einer Füllung schützen und stabilisieren, aber
die Stabilisierung des Feuchtigkeitsgehalts der äußeren Schichten mit geringerer
Wasseraktivität
bleibt eine Sorge und ein Problem.
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US-Patent Nr. 5,573,793 beschreibt
eine Nahrungsmittelzusammensetzung mit einem Keks und einer ein
fermentiertes Milchprodukt enthaltenden Füllung, bei der die Füllung in
der Form einer Wasser-in-Öl-Emulsion
ist und unter Temperaturen von 4 bis 6°C eine kontrollierte Wasserwanderung
aus der Füllung
zu dem Keks erfolgt, die die Wasseraktivität und den Feuchtigkeitsgehalt
der Füllung
verringert, da der Keks ihr Wasser absorbiert. Bedeutende Änderungen
des Feuchtigkeitsgehalts der Füllungen
sind jedoch während
der Haltbarkeitsdauer einer mehrschichtigen Nahrungsmittelzusammensetzung
unerwünscht,
da auch die organo leptischen Eigenschaften der Füllung einer bedeutenden Veränderung
unterliegen würden.
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US-Patent Nr. 4,847,098 beschreibt
Nahrungsmittel mit Doppelstruktur unter Einschluss einer Wasser-in-Öl-Emulsion,
die zur Verlangsamung der Wanderung einer Füllungskomponente an ein Außenteil
dient und so die Haltbarkeitsdauer verlängert. Die Verringerung der
Feuchtigkeitsübertragung
vom Innenkern zur Außenseite
soll die Füllung
vor dem Hartwerden und die Außenseite
vor dem Feuchtwerden bewahren.
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Die
veröffentlichte
JP-Patentanmeldung Nr. 60224445 beschreibt
einen Kuchen, der durch Verwendung einer Wasser-in-Öl-artigen Emulsion
gegen Feuchtwerden beständig
ist, wobei die Feuchtigkeitsübertragung
in den Kuchen reduziert ist.
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US-Patent Nr. 6,146,672 beschreibt
eine Füllung
auf Basis einer Wasser-in-Öl-Emulsion,
die die Haltbarkeitsdauer von Teig durch Schaffung einer haltbaren
Schutzsperre verlängert,
die zu einer Verringerung des Feuchtigkeitsübergangs in den Teig führt.
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US-Patent Nr. 4,293,572 beschreibt
eine Wasser-in-Öl-Emulsion, die eine
Feuchtigkeitswanderung von der Innenseite zur Außenseite eines Mehrkomponenten-Nahrungsmittelprodukts
hemmt.
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US-Patent Nr. 5,472,724 beschreibt
ein Verfahren zur Herstellung eines Bäckereiprodukts, bei dem das
frische gebackene Produkt schnell abgekühlt wird, etwa durch Tieftemperaturabkühlung, um
ein Produkt zu schaffen, das bei anschließender Aufbewahrung unter Umgebungsbedingungen
eine bedeutende Verringerung der Austrocknung aufweist.
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US-Patent Nr. 5,795,603 beschreibt
einen mit Weichkäse
gefüllten
Bagel, es wird aber kein gekühltes Produkt
mit verlängerter
Haltbarkeit geschaffen.
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US-Patent Nr. 6,472,006 beschreibt
eine ofenbeständige,
essbare Feuchtigkeitssperre, die gemeinsam mikrovermahlene, tiefer
und höher
schmelzende Öle
enthält,
für Nahrungsmittelprodukte,
wobei die Feuchtigkeitssperre in einem Mehrkomponenten-Nahrungsmittelprodukt
zur Verhinderung der Feuchtigkeitswanderung zwischen Komponenten
mit unterschiedlichen Wasseraktivitäten dient.
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Es
wäre erwünscht, ein
Mehrkomponenten-Nahrungsmittelprodukt zu schaffen, das Austrocknungsprobleme
in einem Nahrungsmittelbestandteil verhindern oder verlangsamen
kann, der sonst während
der Haltbarkeitsdauer des Nahrungsmittelprodukts stark anfällig für Austrocknung
ist und in Verbindung mit einer andersartigen Nahrungsmittelkomponente
mit höherer
Wasseraktivität
verwendet wird, wobei auch eine Feuchtigkeitswanderung aus der Nahrungsmittelkomponenten
mit einer höheren
Wasseraktivität
verhindert wird. Die vorliegende Erfindung schafft ein solches Mehrkomponenten-Nahrungsmittelprodukt,
das diese und andere Anforderungen erfüllt.
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Summarischer Abriss der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung schafft ein Mehrkomponenten-Nahrungsmittelprodukt
mit erhöhter
Haltbarkeit, wobei das Nahrungsmittelprodukt verschiedene Nahrungsmittelkomponenten
mit unterschiedlichen Wasseraktivitäten enthält. In diesen Mehrkomponenten-Nahrungsmittelprodukten
ist eine essbare Feuchtigkeitszufuhrschicht in Berührung mit
einer ersten Nahrungsmittelkomponente vorgesehen, an die sie Feuchtigkeit
freigibt, um während
der Lagerung die Austrocknungsgeschwindigkeit der ersten Nahrungsmittelkomponente
zu verlangsamen, wodurch ihre Haltbarkeit erhöht wird. Eine separate essbare
Feuchtigkeitssperre ist zwischen der Feuchtigkeitszufuhrschicht
und einer zweiten Nahrungsmittelkomponente angeordnet, die eine
höhere Wasseraktivität als die
der ersten Nahrungsmittelkomponente hat, wobei die separate essbare
Feuchtigkeitssperre den Feuchtigkeitsverlust in der zweiten Nahrungsmittelkomponente
durch Feuchtigkeitswanderung wirksam verringert, der sonst zwischen
den Nahrungsmittelkomponenten unterschiedlicher Wasseraktivitäten tendenziell
auftreten würde.
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Nach
der vorliegenden Erfindung ist somit vorgesehen
ein Lebensmittelprodukt
mit einem Lebensmittelbestandteil hoher Wasseraktivität, einem
Lebensmittelbestandteil geringer Wasseraktivität und einem System zur kontrollierten
Feuchtigkeitsfreigabe, wobei das Feuchtigkeitsfreigabesystem umfasst:
- (a) eine Schicht zur kontrollierten Feuchtigkeitszufuhr
bestehend aus einer essbaren Emulsionsschicht mit Wasser als in nerer
Phase, wobei die Schicht zur kontrollierten Feuchtigkeitszufuhr
mit dem Lebensmittelbestandteil geringer Wasseraktivität in Berührung ist,
und
- (b) eine essbare Feuchtigkeitssperrschicht, die mit dem Lebensmittelbestandteil
hoher Wasseraktivität
in Berührung
ist,
wobei die Schicht zur kontrollierten Feuchtigkeitszufuhr
während
der Lagerung des Lebensmittelprodukts eine Feuchtigkeitswanderung
in den Lebensmittelbestandteil geringer Wasseraktivität erlaubt
und dadurch die Austrocknung des Lebensmittelbestandteils geringer
Wasseraktivität
reduziert, und wobei die essbare Feuchtigkeitssperrschicht die Feuchtigkeitswanderung
aus dem Lebensmittelbestandteil hoher Wasseraktivität reduziert,
wodurch das Feuchtigkeitsfreigabesystem für das Lebensmittelprodukt im
Verhältnis
zu einem gleichen Lebensmittelprodukt ohne das Feuchtigkeitsfreigabesystem
eine verlängerte
Haltbarkeit schafft.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
schafft die vorliegende Erfindung ein solches Nahrungsmittelprodukt
einschließlich
eines inneren Feuchtigkeitsfreigabesystems mit einer doppelten Kontrollfunktion
der Feuchtigkeitsabgabe/Feuchtigkeitswanderung durch Schaffung einer
integralen Verbundunterstruktur, die zwischen verschiedenen Nahrungsmittelkomponenten
mit unterschiedlichen Wasseraktivitäten angeordnet ist. Das Feuchtigkeitsfreigabesystem
ist z. B. zwischen einer Innenfüllung
und äußeren Hüllschichten
vorgesehen mit der Wirkung, die Hüllschichten weich und frisch
(d. h. sie sind weniger ausgetrocknet) zu halten, während die
ursprüngliche
Feuchtigkeit der Füllung über mehrere
Wochen oder sogar Monate der Haltbarkeitsdauer aufrecht erhalten
und konserviert wird. Zur Schaffung dieser Doppelfunktion ist die
Feuchtigkeitsabgabeschicht in Berührung mit einer Hüllschicht,
während
die Feuchtigkeitssperre mit der Innenfüllung in Berührung ist.
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Insbesondere
ist die oben angegebene Feuchtigkeitszufuhrschicht des inneren Feuchtigkeitsfreigabesystems
vorzugsweise eine Emulsionsschicht, in der Wasser die innere Phase
ist. Eine solche Emulsionsschicht kann unter einer Öl-in-Wasser-Emulsion
oder einer Öl-in-Wasser-in-Öl-Emulsion
ausgewählt
werden. Die Emulsionsschicht wirkt als ein System zur kontrollierten
Feuchtigkeitsfreigabe für
die Nahrungsmittelkomponente des Mehrkomponenten-Nahrungsmittelprodukts,
die wegen ihres relativ geringeren Anfangsfeuchtigkeitsgehalts,
ihrer Oberflächenexponierung
usw. für
Austrocknung anfälliger
ist.
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Das
Nahrungsprodukt der vorliegenden Erfindung enthält unterschiedliche oder verschiedene
Bestandteile mit deutlich voneinander differierenden Wasseraktivitäten, so
dass zwei Komponenten eine bedeutende Wasserwanderung zwischen sich
aufweisen würden,
wenn man sie in Berührung
miteinander bringen würde.
Bei einer Ausführungsform
ist die Wasseraktivität
der Nahrungsmittelkomponente mit der höheren Wasseraktivität wenigstens
um etwa 0,03 oder mehr größer als
die Wasseraktivität
der anderen Nahrungsmittelkomponente.
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Mehrkomponenten-Nahrungsmittelprodukte,
die mit Vorteil die doppelte Kontrollunterstruktur zur Feuchtigkeitsabgabe/Feuchtigkeitswanderung
nach der Erfindung enthalten und benutzen, sind z. B. ein Bagel-und-Weichkäse-Sandwich,
eine Kombination aus Käse
und Cracker usw.. Im Falle eines Bagel-und-Weichkäse-Sandwichs kann z. B. der
Feuchtigkeitsgehalt der Nahrungsmittelkomponente mit der geringeren
Wasseraktivität
(das ist der Bagel) nach etwa vier Monaten Lagerung des Nahrungsmittelprodukts
bei etwa 4°C
wenigstens 15%, insbesondere etwa 15% bis etwa 40% zunehmen. Der
Feuchtigkeitsgehalt der Weichkäsefüllung bleibt
unterdessen relativ konstant oder wird nicht auf einen Wert verringert,
der über
die gleiche Zeitdauer ihre Frische beeinträchtigt, so dass die organoleptischen
Eigenschaften der Füllung
und des Bagels sogar nach mehreren Monaten gekühlter Lagerung frisch und schmackhaft
bleiben.
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Für Zwecke
der Festlegung der Haltbarkeitsdauer bedeutet hier „gekühlte Lagerung" im Allgemeinen die
Lagerung bei etwa 4°C.
Es ist zu bemerken, dass die Nahrungsmittelprodukte dieser Erfindung
praktischerweise bei anderen Temperaturen gelagert werden können. „Ausgetrocknet", „Austrocknung" und ähnliche
Bezeichnungen, wie sie hier benutzt werden, beziehen sich auf eine
merkliche Verschlechterung einer oder mehrerer unter Struktur, Geschmack,
Farbe und/oder Geruch ausgewählter
organoleptischer Eigenschaften einer Nahrungsmittelkomponente. Zum
Beispiel in dem Fall einer Nahrungsmittelkomponente mit einem Brotbestandteil,
etwa einem Bagel-und-Weichkäse-Sandwich
kann für
die Zwecke hier die Austrocknung wenigstens als ansteigende Strukturfestigkeit
und/oder Härte
der Bagelkomponente gemessen werden. Eine Weichkäsefüllungskomponente, die sich
verschlechtert, ist merklich weniger feucht und/oder bröckelig in
der Struktur und/oder hat weniger angenehme(n) Geschmack, Farbe
oder Geruch. „Frisch" bedeutet organoleptische
Eigenschaften eines Nahrungsmittelprodukts, die mit diesem verbunden
sind, wenn es frisch hergestellt ist.
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Kurze Beschreibung der Zeichnung
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Andere
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der
folgenden Einzelbeschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung deutlich.
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1 stellt
ein Nahrungsmittelprodukt einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung dar.
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2 ist
eine graphische Darstellung, die die Feuchtigkeitsgehalte von Bagelkomponenten
in einem Teil des Haltbarkeitszeitraums eines Nahrungsmittelprodukts
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung und auch von Vergleichs- und Kontrollnahrungsmittelprodukten
zeigt.
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3 ist
eine graphische Darstellung, die die Feuchtigkeitsgehalte von Weichkäsekomponenten
in einem Teil des Haltbarkeitszeitraums eines Nahrungsmittelprodukts
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung und auch von Vergleichs- und Kontrollnahrungsmittelprodukten
zeigt.
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4 ist
eine graphische Darstellung, die die sensorische Analyse der Struktur
(Festigkeit) von Bagelkomponenten in dem Haltbarkeitszeitraum eines
Nahrungsmittelprodukts einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung und auch von Vergleichs- und Kontrollnahrungsmittelprodukten
zeigt.
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5 stellt
ein Nahrungsmittelprodukt einer anderen Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung dar.
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6 stellt
ein Nahrungsmittelprodukt noch einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dar.
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Kundige
Fachleute werden zu würdigen
wissen, dass Elemente in den Figuren nach Einfachheit und Deutlichkeit
dargestellt sind und nicht notwendigerweise maßstäblich gezeichnet sind. Beispielsweise
wurden die Dimensionen einiger der in den Figuren gezeigten Merkmale
wie etwa Film- und Schichtdicken relativ zu den anderen Elementen
vergrößert, um
hier die Diskussion der Ausführungsformen
der Erfindung zu erleichtern. Mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnete
Merkmale in den verschiedenen Figuren stellen gleiche Merkmale dar,
wenn nichts anderes angegeben ist.
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Detaillierte Beschreibung
der Erfindung
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1 zeigt
allgemein ein eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellendes Nahrungsmittelprodukt 100,
das ein integriertes Feuchtigkeitsfreigabesystem 17 (und
getrennt 18) mit einem Feuchtigkeitszufuhr-Speicherbestandteil 12 (13)
zur Feuchtigkeitszufuhr zu einem äußeren Bestandteil 10 (11)
zwecks Reduzierung der Austrocknung und einem separaten Feuchtigkeitssperrbestandteil 14 (15)
zur Konservierung des Feuchtigkeitsgehalts einer Füllung 16 umfasst.
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Als
eine die Erfindung nicht einschränkende
Darstellung ist das Nahrungsmittelprodukt 100 ein Bagel-und-Weichkäse-Sandwich.
Ein Hagel ist in zwei Hälften 10 und 11 geschnitten.
Die Weichkäsefüllung 16 ist
sandwichartig zwischen die zwei Hälften 10 und 11 geschichtet,
jedoch nicht in direktem physikalischem Kontakt mit ihnen. Bei dieser
Ausführungsform
sind eine Wasser-in-Öl-Emulsionsschicht 12 und
ein Feuchtigkeitssperrfilm 14 zwischen einer Seite 161 der
Weichkäseschicht 16 und
der Innenseite 102 der Bagelhälfte 10 angeordnet,
und eine andere Wasser-in-Öl-Emulsionsschicht 13 und
ein anderer Feuchtigkeitssperrfilm 15 sind zwischen der
anderen Seite 162 der Weichkäseschicht 16 und der
Innenseite 111 der Bagelhälfte 11 angeordnet.
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Wie
versuchsmäßig gezeigt
und in den hier beschriebenen Beispielen angegeben wurde, haben
die Bagelkomponenten 10, 11 nach mehreren Monaten
Lagerung einen höheren
Feuchtigkeitsgehalt als ihre Ausgangswerte, die gemessen wurden,
bevor die Bagelkomponenten in Kontakt mit den betreffenden Wasser-in-Öl-Emulsionsschichten 12, 13 gebracht
und mit anderen Bestandteilen des Sandwich 100 zusammengelegt
wurden. Zum Beispiel werden nach etwa 4 Monaten gekühlter Lagerung
des Sandwich 100 im Allgemeinen Zunahmen des Feuchtigkeitsgehalts
der Bagelkomponenten 10, 11 von wenigstens etwa
15% und insbesondere Zunahmen des Feuchtigkeitsgehalts von etwa
15% bis etwa 40% erhalten. Im Einklang damit nehmen nach mehreren
Monaten Lagerung auch die Wasseraktivitätswerte der Bagelkomponenten 10, 11 im
Vergleich zu ihren Ausgangswerten zu, die vor dem In-Berührung-Bringen
mit den betreffenden Wasser-in-Öl-Emulsionsschichten 12, 13 und
dem Zusammenlegen des Sandwichs 100 gemessen wurden. Ferner wird
der Feuchtigkeitsgehalt der Weichkäseschicht 16 mit höherer Wasseraktivität als die
Bagelkomponenten 10, 11 nicht als die Quelle der
Feuchtigkeit benutzt oder benötigt,
die den befeuchteten Bagelkomponenten 10, 11 zugeführt wurden.
Stattdessen übernehmen
die Feuchtigkeitszufuhr-Emulsionsschichten 12, 13 jene
Rolle und Funktion für
die Bagelkomponenten 10, 11. Der Feuchtigkeitsgehalt
der Weichkäseschicht 16 wird
durch die auf ihren entgegengesetzten Hauptseiten 161, 162 befindlichen
Feuchtigkeitssperrschichten 14, 15 gut konserviert
gehalten. Auf diese Weise kann die Weichkäseschicht 16 frisch
gehalten werden, ohne dass eine physikalische und/oder organoleptische
Verschlechterung eintritt, die sonst üblicherweise mit während der
Lagerung auftretenden signifikanten Feuchtigkeitsverlusten verbunden
sind.
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Für die Zwecke
hier ist die Wasseraktivität
(Aw) ein Indikator der in einem Nahrungsmittelsystem
verfügbaren
Feuchtigkeit. Verfügbares
Wasser ist „frei" oder ungebunden,
so dass es als Lösungsmittel
für verschiedene
wasserlösliche
Nahrungsmittelkomponenten verfügbar
ist. Wasseraktivität
wird gemessen in Form der relativen Feuchtigkeit im Gleichgewicht
unmittelbar an dem Nahrungsmittelsystem. Die Wasseraktivität stellt
das Verhältnis
des Wasserdampfdrucks des Nahrungsmittels zu dem Wasserdampfdruck
von reinem Wasser unter den gleichen Bedingungen dar und wird als
Bruch ausgedrückt.
Eine Wasseraktivitätsskala
erstreckt sich von 0 (knochentrocken) bis 1,0 (100% relative Feuchtigkeit).
Eine Reihe elektronischer Instrumente, die nach verschiedenen Messprinzipien
arbeiten, sind im Handel zur Wasseraktivitätsmessung von Nahrungsmittelproben
mit hinlänglicher
Genauigkeit, Wiederholbarkeit und Zuverlässigkeit verfügbar und können bei
richtiger Benutzung zur Messung der Wasseraktivitätsparameter
zu Zwecken der vorliegenden Erfindung dienen. Wasseraktivitätsmessinstrumente
messen gewöhnlich
eine „relative
Feuchtigkeit im Gleichgewicht" einer
in einem abgedichteten Behältnis
befindlichen Probe nach einer geeigneten Zeitdauer der Gleichgewichtseinstellung.
Die zwei überwiegenden
Arten der Wasseraktivitätsmessgeräte sind
elektrische Sensoren, die durch Feuchtigkeit hervorgerufene Änderungen
des Widerstands oder der Kapazität überwachen,
und gekühlte
Spiegel/Taupunkt-Sensoren.
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Bei
der vorliegenden Erfindung enthält
jedes Feuchtigkeitsfreigabesystem in einem Nahrungsmittelprodukt
zwischen Nahrungsmittelkomponenten mit unterschiedlichen Wasseraktivitäten (Aw) einen Feuchtigkeitsspeicherbestandteil,
der etwa durch eine Feuchtigkeitszufuhr-Emulsionsschicht 12 verkörpert wird
und mit der Zeit Feuchtigkeit an eine Nahrungsmittelkomponente mit
relativ niedrigerem Aw liefert und dabei
die Aw-Differenz zwischen den Nahrungsmittelbestandteilen
mit relativ niedrigerem Aw und höherem Aw wirksam reduziert, was seinerseits die
treibende Kraft der Feuchtigkeitswanderung zwischen den zwei Nahrungsmittelkomponenten
verringert und dadurch den Feuchtigkeitsverlust aus der Nahrungsmittelkomponente
mit höherer Wasseraktivität reduziert,
der sonst in Folge der Wanderung zwischen den Komponenten entsteht.
Gleichzeitig unterstützt
der Feuchtigkeitssperrbestandteil des Feuchtigkeitsfreigabesystems
wie etwa Schicht 14 die „Versiegelung" der Feuchtigkeit
in der Füllung
mit höherer
Wasseraktivität,
so dass sie nach der Lagerung feucht und schmackhaft bleibt.
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Auf
diese Weise wird der Bagelkomponente Feuchtigkeit über eine
Lagerungszeitdauer dadurch zur Verfügung gestellt, dass man die
Innenseite des Bagels oder die Außenseite einer mit Feuchtigkeitssperre
beschichteten Weichkäsescheibe
mit einer Emulsion beschichtet, die eine geeignete Wassermenge enthält. Wasser-in-Öl(W/O)- oder Öl-in-Wasser-in-Öl(O/W/O)-Emulsionen
werden in der Praxis der vorliegenden Erfindung bevorzugt, da Wasser
in diesen Emulsionen die innere Phase bildet. Bei bestimmten Anwendungen
können
auch eingekapselte wässrige
Lösungen
funktionieren.
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Wenn
bei einer gegebenen Wasser-in-Öl-Emulsion
die Differenz der Wasseraktivität
relativ groß ist wie
zwischen zwei benachbarten Nahrungsmittelkomponenten und/oder die
Produkthaltbarkeit relativ lange ist, verhält sich die dazwischen angeordnete
Emulsion bei der vorliegenden Erfindung wie ein „Feuchtigkeitsspeicher" für die Nahrungsmittelkomponente
mit der niedrigeren Wasseraktivität. Wenn dagegen die Differenz der
Wasseraktivität
relativ klein ist und/oder die Produkthaltbarkeit relativ kurz ist,
wird die die Feuchtigkeit treibende Kraft zwischen den Nahrungsmittelkomponenten
klein genug sein, dass die Wasser-in-Öl-Emulsion mehr
als Feuchtigkeitssperre wirkt.
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Auf
diese Weise benutzt die vorliegende Erfindung eine Emulsion mit
innerer Wasserphase, um konstant Feuchtigkeit der Außenschale
wie etwa einem Hagel zuzuführen,
so dass sie bei der Lagerung nicht austrocknet und zu fest und/oder
hart wird. Die Emulsionsschicht 12 hält daher die Bagelweichheit
durch Feuchtigkeitslieferung an den Hagel 10 und Verringerung
der Wasseraktivitätsdifferenz
zwischen dem beschichteten Käse 16 und
dem Bagel 10. Während
der Lagerzeiten erhöht
die Emulsionsbeschichtung die Feuchtigkeitsmenge in Form von Wasser
in dem Hagel, da dieses allmählich
von der Emulsion geliefert wird. Dies verringert die Wahrnehmung
der Austrocknung durch die Abnahme der Bagelfestigkeit während der
gekühlten
Lagerung, wie sie durch sensorische Bewertung bestimmt wird. Die
Erfindung vermeidet so die Probleme, die mit dem Aufsprühen von
Wasser auf die Oberfläche
eines Hagels wie bei der versuchten Form seiner „Befeuchtung" verbunden sind,
die eine sofortige und anhaltende Durchweichung der Bageloberfläche verursacht.
Das in der Emulsionsschicht 12 enthaltene Wasser wird bei
der vorliegenden Erfindung langsam und ohne Verursachung einer Durchweichung
freigegeben und bewirkt doch eine Erhöhung der Bagelfeuchtigkeit.
Die Emulsionsschicht 12 kann außerdem als Träger für Geschmacksstoffe
und antimikrobielle Zusatzstoffe dienen, die in der Wasserphase
der Emulsion dispergiert oder gelöst werden können. Die Struktur der Füllung wird
bei der vorliegenden Erfindung durch den benutzten Befeuchtungsmechanismus
nicht beeinflusst, weil die für
die kon tinuierliche Feuchtigkeitsfreigabe benutzte Emulsionsschicht
mit der inneren Füllung
nicht in Berührung
ist.
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Obgleich
die Erfindung hier in der Form eines Sandwiches aus Bagel und Weichkäse erläutert ist,
ist zu bemerken, dass sie eine breitere Anwendung hat, die praktisch
jedes Mehrkomponenten-Nahrungsmittelprodukt umfasst, bei dem Nahrungsmittelkomponentenschichten
unterschiedlicher Wasseraktivitäten
aneinander liegend vorgesehen sind. Die Grundlagen der Erfindung
sind allgemein anwendbar auf Mehrkomponenten-Nahrungsmittelprodukte,
die unter Nicht-Gefriertemperaturen gelagert und gehandhabt werden,
die z. B. in Abhängigkeit
von dem besonderen Nahrungsmittel von etwa 0°C bis etwa 28°C reichen
können.
Das Mehrkomponenten-Nahrungsmittelprodukt,
in dem verschiedene Nahrungskomponentenschichten unterschiedlicher
Wasseraktivitäten
aneinander liegend vorgesehen sind, kann ein Stapel, ein in Zylinderform
aufgerollter Stapel, ein Nahrungsmittelbestandteil, der von einem
anderen Nahrungsmittelbestandteil umgeben ist, usw. sein. Die ungleichen
Nahrungsmittelbestandteilschichten können ein- oder mehrfach miteinander
abwechseln. Das Feuchtigkeitsfreigabesystem ist vorzugsweise zwischen
jedem Satz zugewandter Seiten der ungleichen Schichten der Nahrungsmittelkomponenten
angeordnet, wobei die Feuchtigkeitszufuhr-Emulsionsschicht mit der
Nahrungsmittelkomponente mit relativ niedrigerer Wasseraktivität in Berührung ist,
während
die Feuchtigkeitssperre die Nahrungsmittelkomponente mit der relativ
höheren
Wasseraktivität
des Satzes in Berührung ist.
Alternativ könnte
das Feuchtigkeitsfreigabesystem zwischen einem oder einigen, aber
nicht allen der in einem Nahrungsmittelprodukt vorgesehenen verschiedenen
Paarungen unterschiedlicher Nahrungsmittelkomponenten angeordnet
sein.
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Das
hier beschriebene Feuchtigkeitsfreigabesystem ist zwischen den verschiedenen
Nahrungsmittelkomponentenschichten angeordnet. Das Nahrungsmittelprodukt
kann z. B. auch eine Kombination aus Käse und Cracker, ein Imbissriegel,
ein Frühstücksriegel,
ein Süßigkeitsriegel
usw. sein.
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Obgleich
die Schichten 10 und 11 mit niedrigerer Wasseraktivität als äußere Schichten
dargestellt sind und die Schicht 16 mit höherer Wasseraktivität als innere
Schicht in dem in 1 gezeigten, nicht einschränkenden
Nahrungsmittelprodukt dargestellt ist, ist es zu würdigen,
dass das Feuchtigkeitsfreigabesystem 17 nach der vorliegenden
Erfindung nicht auf diese Ausgestaltungen beschränkt ist. Die Erfindung ist
wie in 5 gezeigt z. B. auch auf Nahrungsmittelproduktanordnungen 500 anwendbar,
in denen eine Schicht mit niedrigerer Wasseraktivität und eine
Schicht mit höherer
Wasseraktivität
zueinander weisende Seiten haben, die durch das hier beschriebene
Feuchtigkeitsfreigabesystem getrennt sind, während ihre entgegengesetzten
Seiten oder Flächen
exponiert sind. Bei einer anderen Alternative wie in 6 gezeigt
ist die Erfindung auch auf Nahrungsmittelproduktanordnungen 600 anwendbar,
bei denen eine Schicht mit niedrigerer Wasseraktivität und die
Schichten höherer
Wasseraktivität
innere Schichten in einem Nahrungsmittelprodukt mit anderen Nahrungsmittelkomponentenschichten 61 und 62 sind,
die von den Schichten 10, 11 und 16 verschieden
sind.
-
Die
wirksamsten Feuchtigkeitssperren in Nahrungsmittelprodukten werden überwiegend
aus Lipiden hergestellt, insbesondere, wenn die Differenz der Wasseraktivität zwischen
den Nahrungsmittelkomponenten mit hohem Aw und
der Nahrungsmittelkomponente mit niedrigem Aw groß ist (z.
B. > 0,5). Die Zugabe
einer hydrophilen Substanz zu der Sperre verringert jedoch die Wirksamkeit
der Sperre bei der Verhinderung der Feuchtigkeitswanderung. Eine
W/O-Emulsion ist daher keine wirksame Feuchtigkeitssperre, wenn
die Differenz der Wasseraktivität
groß ist
und/oder die Produkthaltbarkeit lange ist (z. B. größer als
etwa 2 Monate unter gekühlten
Bedingungen). Eine Emulsionsschicht wirkt stattdessen bei dieser
Erfindung als ein „kontrolliertes" Feuchtigkeitsabgabesystem
oder ein „Feuchtigkeitsspeicher", der die Feuchtigkeit
mit der Zeit in einen Bestandteil mit niedriger Wasseraktivität freigibt.
-
Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
hat eine Wasser-in-Öl-Emulsion
(W/O), die als der Bestandteil der Feuchtigkeitszufuhrschicht (MSL)
des Feuchtigkeitsfreigabesystems dient, eine Zusammensetzung von etwa
20 bis etwa 80% Wasser und etwa 80 bis etwa 20% Fett oder Fett und Öl. Im vorliegenden
Fall werden flüssige
Fette oft als Öle
bezeichnet.
-
Die
Fettphase besteht aus etwa 50 bis 100% Fettbestandteil(en). Das
Fett kann ein tierisches Fett oder pflanzliches Fett sein. Das Fett
kann pflanzliches Öl
sein, wie z. B. Palmöl,
Palmkernöl,
Baumwollsamenöl,
Canolaöl,
Sonnenblumenöl,
Sojabohnenöl,
Erdnussöl,
Maisöl,
Färberdistelöl, Olivenöl, Kokosnussöl und deren Gemische.
Es kann auch tierische Fette enthalten, wie Rindertalg, Butter,
Schweineschmalz und deren Gemische. Die Fette können auch teilweise hydriert
sein, wie hydriertes Sojabohnenöl.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform
enthält
das eingesetzte Fett überwiegend
(d. h. zu 50% oder mehr) eine oder mehrere gesättigte C8-
bis C18-Fettsäuren; Beispiele für dieses
sind Palmkernöl,
Kokosnussöl
und einige Palmöle,
Butter und Rindertalgöle.
-
Die
Wasser-in-Öl-Emulsionen
enthalten einen Emulgator. Vorzugsweise weist der Emulgator eine niedrige
hydrophil-lipophil-Bilanz
(HLB) auf. Emulgatoren mit niedriger HLB haben einen HLB-Wert von weniger
als etwa 8. Der Emulgator mit niedriger HLB kann Sorbitanester,
Polyglycerinester, Zuckerester, modifizierte oder unmodifizierte
Monoglyceride, Mono- und Diglycerid-Gemische Propylenglykolfettsäureester,
Lecithin und dergleichen sein. Der Emulgator mit niedriger HLB ist
im Allgemeinen in der Emulsion in einer Menge von etwa 1 bis etwa
5 Gew.-% enthalten.
-
Der
Emulgator mit niedriger HLB kann als Emulgatorzusatz alleine oder
in Kombination mit einem Emulgator mit hoher HLB (HLB größer als
etwa 10) eingesetzt werden. Wenn er in Kombination eingesetzt wird,
beträgt
das Zusatzverhältnis
Emulgator mit niedriger HLB/Emulgator mit hoher HLB vorzugsweise
etwa 8 bis etwa 10:1. Der Emulgator bzw. die Emulgatoren können in
der kontinuierlichen Phase und der dispersen Phase der Emulsion
oder in einer der beiden Phasen dispergiert sein.
-
Die
Wasser-in-Öl-Emulsionen
enthalten vorzugsweise einen Stabilisator. Der Stabilisator dient
zur Kontrolle der Wassermobilität,
Steigerung der Plastizität
der Emulsion und dergleichen. Der Stabilisator ist vorzugsweise
ein essbares hydrophiles Kolloid wie eine Stärke, ein Gummiharz, wie Xanthangummiharz,
Gellangummiharz, Carrageenan, Gummi Arabicum, Johannisbrotgummiharz,
Guar-Gummiharz, Tara-Gummiharz, Tragant-Gummiharz und der gleichen;
ein chemisch modifiziertes Polysaccharid wie chemisch modifizierte
Cellulosen wie Methylcellulose, Methylethylcellulose, 2-Hydroxyethylmethylcellulose,
Carboxymethylcellulose und dergleichen, jeweils einzeln oder in
Kombination miteinander. Der Stabilisator ist im Allgemeinen in
der Emulsion in einer Menge von etwa 0,1 bis etwa 1,5% auf Feststoffbasis
für jenen
Bestandteil enthalten.
-
Die
wässrige
Phase der Emulsion kann wahlweise Bestandteile wie Süßungsmittel,
Milchbestandteile, Speisesäuren,
Fruchtkonzentrate oder Säfte
usw. enthalten, sofern sie den funktionellen Charakter des Feuchtigkeitsabgabesystems
oder die organoleptischen Eigenschaften des Nahrungsmittelprodukts
nicht nachteilig beeinflussen. Ebenso können in der Wasser-in-Öl-Emulsion
andere Zusatzstoffe anwesend sein, wie Geschmacksstoffe, Farbstoffe,
Mittel zur Verzögerung
der Fettkristallbildung, Salz, Schimmel-Hemmstoffe wie Kaliumsorbat, Natriumbenzoat
usw., Weißmittel
wie Titandioxid, Chelatbildner wie Alkalimetallpyrophosphat, die
zur Kontrolle der Gehalte der ionischen Metallspezies dienen, Ansäuerungsmittel,
Puffer, Nahrungsmittelsäuren,
Konservierungsmittel, Antioxidantien, Vitamine, Mineralien, Nahrungsergänzungsmittel
und dergleichen.
-
Das
Emulsionsgemisch kann durch Mischen oder Vermischen von Wasser,
Fetten, Emulgator, Stabilisator und anderen Zusatzstoffen in einer
zweckmäßigen Reihenfolge
in einer solchen Weise (z. B. unter Benutzung eines Homogenisators)
hergestellt werden, um ein gleichmäßiges Gemisch zu erreichen.
Im Allgemeinen werden die Bestandteile der Emulsionszusammensetzung
bei einer Temperatur von etwa 5 bis etwa 10°C oberhalb des Schmelzpunktes
des Fettes etwa eine bis etwa zwei Minuten gemischt, um die gewünschte Emulsion
zu erreichen.
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Bei
einer beispielhaften Formulierung wird die Fettphase durch Zugabe
eines Emulgators mit niedriger HLB zu dem Fett hergestellt. Die
wässrige
Phase wird durch Vereinigen des Wassers und Stabilisators zur Bildung
einer Dispersion hergestellt. Das Wasser kann auf Raumtemperatur
sein oder auf etwa die gleiche Temperatur wie die Fettphase erhitzt
sein. Die wässrige
Phase wird dann im Allgemeinen in die Fettphase eingemischt, bis
eine Emulsion erreicht ist. Geschmacksstoffe und andere wahlweise
Zusatzstoffe können
der Emulsion unter Rührung
mit hoher Scherung zugesetzt werden, bis das Gemisch gänzlich dispergiert
und eine relativ gleichmäßige Mischung
erreicht ist. Die mit der Emulsionsherstellung verbundene Scherung
kann Drucken von etwa 500 bis etwa 25.000 psi äquivalent sein. Alternativ
können
die wahlweisen Bestandteile vor der Zubereitung der Fettphase wie
hier beschrieben mit dem Fett vorgemischt werden. Wenn ein Fettbestandteil bei
Raumtemperatur einen hohen Gehalt an festem Fett hat, sollte das
Fett genügend
erhitzt werden, um seine intensive Vermischung mit irgendwelchen
Fettbestandteilen mit geringerem Feststoffgehalt und anderen in
die Fettphase eingebauten Zusatzstoffen zu ermöglichen.
-
Bei
einem Aspekt wird die zubreitete Feuchtigkeitszufuhr-Emulsionsschicht
des Feuchtigkeitsfreigabesystems nach dem Backen auf den innenseitigen
Teil des Bagels oder anderen Nahrungsmittelprodukts mit niedrigem
Aw aufgebracht. Alternativ kann die Emulsion
auf eine Feuchtigkeitssperre aufgebracht werden, die schon auf die
andere Nahrungsmittelkomponente von höherer Wasseraktivität, etwa
eine Weichkäseschicht aufgeschichtet
ist. Die Feuchtigkeitszufuhr-Emulsionsschicht kann durch irgendeine
zweckmäßige Technik
zur Schaffung einer dünnen,
im Allgemeinen gleichmäßigen Schicht
aufgebracht werden. Geeignete Techniken sind z. B. Bürsten, Tauchen,
Sprühen,
Schalenbeschichten und die Benutzung eines Wirbelbetts. Die Feuchtigkeitszufuhr-Emulsionsschicht
sollte genügend
dick sein, damit sie genügend
Feuchtigkeit enthält,
um den gewünschten
Feuchtigkeitsübergang
zu ermöglichen
und dadurch ein Austrocknen des Bestandteils mit niedriger Wasseraktivität zu verhindern.
Im Allgemeinen wird die Feuchtigkeitszufuhr-Emulsionsschicht auf
den Nahrungsmittelbestandteil aufgebracht, um eine im Wesentlichen
kontinuierliche Sperrschicht zu bilden, die wenigstens etwa 100
Mikron, vorzugsweise etwa 150 bis etwa 2000 Mikron und insbesondere
etwa 500 bis etwa 1000 Mikron dick ist.
-
Im
Allgemeinen enthalten die in der Praxis der Erfindung eingesetzten
Zusammensetzungen der Feuchtigkeitssperre ein Speiselipid oder -öl. Zusätzlich kann
ein hoch schmelzendes Lipid und/oder ein das Fettkristallwachstum
verzögerndes
Mittel eingesetzt werden. Fettkristallwachstum-Verzögerungsmittel,
die typischerweise Lipide sind, verzögern tendenziell das Kristallwachstum
des Fettes in der Zusammensetzung der Feuchtigkeitssperre. Ohne
Festlegung auf eine Theorie wird die Wirksamkeit der Feuchtigkeitssperre
anscheinend dadurch gesteigert, dass die mittlere Teilchengröße der Fettteilchen
in der Feuchtigkeitssperrzusammensetzung relativ klein (d. h. etwa
200 Mikron oder weniger) gehalten wird. Bei einer besonderen Ausführungsform
enthält
der Feuchtigkeitssperrfilm (1) etwa 60 bis etwa 100% eines niedrig
schmelzenden Speiselipids (d. h. eines Lipids mit einem Schmelzpunkt
von etwa 35°C
oder weniger und vorzugsweise etwa 15 bis etwa 30°C), (2) etwa
0 bis etwa 40% eines hoch schmelzenden Speisefetts (d. h. eines
Fetts mit einem Schmelzpunkt von etwa 35°C oder höher und vorzugsweise etwa 37
bis etwa 70°C)
und (3) etwa 0,02 bis etwa 0,5% Fettkristallwachstumverzögerungsmittel.
Das Fettkristallwachstumverzögerungsmittel
weist bei einer Ausführungsform
die oben beschriebenen Emulgatoren mit niedriger HLB auf und kann
z. B. ein Diglycerin- oder Triglycerinmonooleat-Emulgator sein.
Andere geeignete Fettkristallwachstumverzögerungsmittel sind z. B. Polyglycerinester,
Sorbitantristearat und dergleichen.
-
Geeignete
niedrig schmelzende Speiseöle
sind im Allgemeinen hydrierte oder nicht hydrierte Öle mit den
gewünschten
Schmelzpunkten. Geeignete niedrig schmelzende Speiseöle sind
natürliche
oder teilweise hydrierte pflanzliche oder tierische Öle einschließlich z.
B. Kokosnussöl,
Palmkernöl,
Palmöl,
Rapsöl,
Sojabohnenöl,
Palmöl,
Sonnenblumenöl,
Maisöl,
Canolaöl,
Baumwollsaatöl,
Erdnussöl,
Kakaobutter, wasserfreies Milchfett, Schweineschmalz, Rinderfett
und dergleichen sowie ihre Mischungen. Bevorzugte niedrig schmelzende
Speiseöle
sind Kokosnussöl,
Palmkernöl,
Canolaöl
und deren Gemische.
-
Geeignete
hochschmelzende Speiselipide umfassen im Allgemeinen langkettige
Speisefettsäuren, ihre
Monoglyceride, Diglyceride und Triglyceride, ihre Alkalimetallsalze
und ihre anderen Derivate (z. B. hoch schmelzende Sucrosepolyester).
Im Allgemeinen werden die hoch schmelzenden Speiselipide aus langketti gen
Fettsäuren
mit wenigstens etwa 16 Kohlenstoffatomen und vorzugsweise etwa 18
bis etwa 26 Kohlenstoffatomen gebildet; vorzugsweise sind die langkettigen
Fettsäuren
gesättigt.
Geeignete gesättigte
langkettige Fettsäuren,
die zur Bildung der hochschmelzenden Speiselipide eingesetzt werden,
sind z. B. Stearinsäure, Arachidinsäure, Behensäure, Linocerinsäure und
dergleichen, ihre Derivate einschließlich z. B. Glycerinmonostearat,
Glycerindistearat, Glycerintristearat, Calciumstearat, Magnesiumstearat,
hoch schmelzende Sucrosepolyester, hoch schmelzende Fettalkohole,
hoch schmelzende Wachse und dergleichen sowie deren Gemische.
-
Die
Feuchtigkeitssperre kann unter Benutzung eines geeigneten Verfahrens
aufgebracht werden. Die Feuchtigkeitssperre kann auf die Feuchtigkeitsfreigabeschicht
oder den Nahrungsmittelbestandteil mit höherer Aw aufgebracht
werden, so dass sie in dem Endprodukt mit der Feuchtigkeitsfreigabeschicht
in Berührung
ist. Die Feuchtigkeitssperre kann aufgebracht werden durch Eintauchen
ihrer zu beschichtenden Oberfläche
in eine geschmolzene Feuchtigkeitssperrzusammensetzung, Entnahme
des Nahrungsmittelprodukts und Abkühlen lassen des beschichteten
Produkts. Bei einer anderen Ausführungsform
der Erfindung kann die Feuchtigkeitssperrbeschichtung durch Bürsten oder
anderweitige Aufbringung der Feuchtigkeitssperrzusammensetzung auf
das oder die gewünschte
Oberfläche(n)
des Produkts aufgebracht werden. Geeignete Verfahren sind z. B.
Tauchen, Schalenbeschichtung und die Benutzung eines Wirbelbetts.
Bei noch einer anderen praktischen Ausführung der Erfindung kann der
Film durch Aufspritzung einschließlich zerstäubter Aufspritzung, Luftaufstreichung
und dergleichen aufgebracht werden.
-
Im
Allgemeinen wird die essbare Feuchtigkeitssperre aufgebracht, um
eine im Wesentlichen kontinuierliche Sperrschicht zu bilden, die
wenigstens etwa 10 Mikron, vorzugsweise etwa 20 bis etwa 2000 Mikron und
insbesondere etwa 50 bis etwa 750 Mikron dick ist.
-
Die
essbare Feuchtigkeitssperre kann ofenbeständig sein, muss es aber nicht.
Bei einer Ausführungsform
kann die Feuchtigkeitssperre ein acetyliertes Monoglycerid, z. B.
Myvacet 7-07 mit einem Schmelzpunkt von etwa 37 bis etwa 40°C sein und
in einer Dicke von etwa 500 Mikron aufgetragen werden, sofern das
Nahrungsmittelprodukt nach der Fertigung nicht nachgebacken wird.
-
Die
bei der vorliegenden Erfindung eingesetzte Feuchtigkeitsfreigabeschicht
und essbare Feuchtigkeitssperre sollten annehmbare organoleptische
Eigenschaften, z. B. Geschmack, Nachgeschmack und Mundgefühl haben.
Die Feuchtigkeitszufuhrschicht und Feuchtigkeitssperre sind z. B.
vorzugsweise nicht wahrnehmbar, so dass der Konsument die Anwesenheit
der Schichten nicht bemerkt, wenn das Produkt konsumiert wird. Die
essbare Feuchtigkeitssperre ist vorzugsweise schnell und sauber
schmelzend, frei von Rückständen und
hat ein sahniges (d. h. glattes), nicht wachsartiges Aussehen und
Mundgefühl.
Ferner besitzt die essbare Feuchtigkeitssperrzusammensetzung vorzugsweise
eine beständige
kristalline Struktur, die der Neigung zum Milchigwerden oder Reißen widersteht
und eine gute Beständigkeit
gegen thermische Schädigung (z.
B. bei Temperaturwechsel zwischen etwa 5 und etwa 80°C) ergibt.
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Bei
diesen Nahrungsmittelprodukten ist eine essbare Feuchtigkeitszufuhrschicht
an dem Nahrungsmittelbestandteil vorgesehen, für den man Feuchtigkeitszufuhr
während
der Haltbarkeitsdauer des Nahrungsmittelprodukts wünscht, wobei
jene Nahrungsmittelkomponente eine geringere Wasseraktivität als eine
andere Nahrungsmittelkomponente in dem Produkt hat. Ferner wird
die Feuchtigkeitswanderung von der Komponente mit höherer Wasseraktivität zu der
Komponente mit niedrigerer Wasseraktivität durch eine zwischengelegte Feuchtigkeitssperre
verhindert, die in Berührung
mit der Komponente mit höherer
Wasseraktivität
vorgesehen ist.
-
Die
folgenden Beispiele erläutern
die vorliegende Erfindung weiter und sollen diese nicht einschränken. Alle
Teile, Prozentangaben, Mengen und Verhältnisse sind auf das Gewicht
bezogen, wenn nichts anderes angegeben ist.
-
Beispiel
1. Eine Haltbarkeitsuntersuchung wurde an Sandwiches aus Bagel und
Weichkäse
durchgeführt,
um die Wirkungen der erfindungsgemäßen doppelten Kontrollunterstruktur
zur Feuchtig keitsabgabe/Feuchtigkeitswanderung im Vergleich zu Sandwiches
zu untersuchen, die ohne diese Unterstruktur oder nur mit der Feuchtigkeitssperre
eingesetzt wurden. Es wurden die folgenden Sandwiches hergestellt.
-
Kontrolle
(C) (gealtert): Diese Probe wurde ohne eine Sperre auf Lipidbasis
auf Weichkäse
oder eine Wasserzufuhr-Emulsionsschicht
hergestellt. Vorher aufgeschnittene Hagels, die von der Kühlabteilung
des örtlichen
Kolonialwarenladens bezogen wurden, dienten zur Zubereitung von
Sandwiches aus Hagel und Weichkäse.
Für diesen
Kontrollsandwich wurde Weichkäse
(Weichkäse
Philadelphia®,
geschnitten aus einem drei Pfd.-Stück der Nahrungsversorgung,
45 g) direkt in physikalischer Berührung mit den Innenseiten eines
aufgeschnittenen Bagels sandwichartig eingelegt. Zwischen dem Hagel
und dem Weichkäse
wurde keine Feuchtigkeitssperrschicht oder -emulsion angeordnet.
Die Probe war zu Zwecken dieser Untersuchung eine gealterte Kontrollprobe,
da ihre Eigenschaften zu Vergleichzwecken nach mehren Haltbarkeitszeitintervallen
gemessen wurden.
-
Vergleich
(nur essbare Feuchtigkeitssperre (EMB)): Diese Probe wurde mit einer
Sperre auf Lipidbasis auf Weichkäse
hergestellt, jedoch ohne eine Wasserzufuhr-Emulsionsschicht. Diese
Sandwiches wurden mit den gleichen Bagelarten und Weichkäsekomponenten
hergestellt wie die Kontrollprobe, aber die Weichkäseschicht
wurde mit einer Feuchtigkeitssperre auf Lipidbasis beschichtet,
nämlich
der unten angegebenen Emulsion A. Etwa 6,25 g Sperrschicht wurden
durch Sprühen
und Tauchen gleichmäßig auf
beide Seiten einer Weichkäsescheibe
von 45 g aufgebracht. W/O-Emulsion A: Feuchtigkeitssperre auf
Lipidbasis
Bestandteil | % |
Kokosnuß-Palmkernöl | 72,15 |
Canolaöl | 27,75 |
Di-/Triglycerinmonoleat | 0,10 |
Insgesamt | 100,0 |
-
Erfindungsgemäßes Feuchtigkeitsfreigabesystem
(MRS). Dieses Erfindungsbeispiel wurde mit einer Sperre auf Lipidbasis
auf Weichkäse
und einer auf eine innenseitige Oberfläche des Bagels aufgetragenen Wasser-in-Öl-Emulsion
(W/O) zubereitet. Diese Sandwiches hatten die gleichen Arten von
Weichkäse,
Bagel und Feuchtigkeitssperrkomponenten wie die Vergleichssandwiches,
aber sie enthielten zusätzlich
als Feuchtigkeitszufuhrschicht eine W/O-Emulsion (MSL, das ist Emulsion
B), die auf die innenseitige Oberfläche jedes aufgeschnittenen
Bagels aufgesprüht
wurde, bevor er mit der Weichkäsescheibe
zusammengelegt wurde, die auf jeder Seite die Sperre auf Lipidbasis
hatte. In dieser Hinsicht wurden etwa 6,25 g der W/O-Emulsion B
(etwa 60% Wasser und etwa 40% Öl)
als im Allgemeinen gleichmäßige Beschichtung
auf jede Schnittfläche
des Bagels aufgebracht.
1 zeigt für dieses Beispiel den allgemeinen
Zusammenbau der Komponeten. W/O-Emulsion B: Feuchtigkeitszufuhrschicht
Bestandteil | % |
Kokosnuß-Palmkernöl | 38,9 |
Sorbitanmonostearat | 1,0 |
Kultivierter
Rahmgeschmack | 0,1 |
Xanthanlösung, 1% | 59,5 |
Kaliumsorbat | 0,5 |
Insgesamt | 100,0 |
-
Die
in den folgenden Tabellen 1 bis 4 angegebenen Ergebnisse wurden
als Mittelwert von Messungen erhalten, die zu den angegebenen Zeitintervallen
an den zwei getrennten Proben jeder Sandwichart durchgeführt wurden.
-
Nach
dem Zusammenlegen wurden die Sandwiches unverzüglich MAP-verpackt und bei
etwa 4°C ohne
eine zwischenzeitliche Heiz- oder
Backstufe unter gekühlten
Lagerungsbedingungen platziert. Die Feuchtigkeitswerte (%) und Wasseraktivitäten der
Weichkäse- und Bagelkomponente
dieser verschiedenen Probenprodukte wurden zur Zeit des Zusammenlegens
und dann über
einen gekühlten
Lagerzeitraum von 4 Monaten in monatlichen Intervallen gemessen.
Die Weichkäseazidität (%) wurde
ebenfalls gemessen.
-
Ferner
wurde die Austrocknung der Proben nach mehreren Haltbarkeitszeitintervallen
durch sensorische Analyse der Struktur gemessen. Ein frischer Bagel „FB" diente als die Kontrolle
für diese
Festigkeitsvergleiche. Proben, die härter oder fester als die frische
Kontrollprobe waren, erhielten positive Bewertungen, während weichere
Proben negative Bewertungen erhielten. Die Bewertungen waren relativ.
Die Ergebnisse dieser sensorischen Tests sind in
4 gezeigt.
Sensorische Bewertungen wurden an den Proben auch durchgeführt, um
ihre organoleptischen Struktur-, Geschmacks-, Geruchs- und Farbeigenschaften
nach mehreren unterschiedlichen Haltbarkeitszeitintervallen zu bestimmen.
Frische Proben der Nahrungsmittelprodukte dienten als Kontrollen
für diese
sensorischen Bewertungen. Tabelle 1: Mittelw. Feuchtigkeit (%) der
Bagelkomponente
Zeit
(Monate) | Kontrollprodukt
C | Vergleichsprodukt
EMB | Erfindungsgemäßes Produkt
MRS |
0 | 35,4 | 35,4 | 35,4 |
1 | 47,0 | 37,5 | 42,4 |
2 | 46,8 | 38,6 | 43,6 |
3 | 46,6 | 38,3 | 43,9 |
4 | 46,9 | 40,4 | 45,5 |
Tabelle 2: Mittelw. Feuchtigkeit (%) der
Weichkäsekomponente
Zeit
(Monate) | Kontrollprodukt
C | Vergleichsprodukt
EMB | Erfindungsgemäßes Produkt
MRS |
0 | 53,8 | 53,8 | 53,8 |
1 | 35,3 | 51,1 | 48,9 |
2 | 32,4 | 49,5 | 45,7 |
3 | 32,1 | 49,3 | 44,9 |
4 | 30,4 | 46,8 | 43,2 |
-
2 stellt
graphisch die Daten der Tabelle 1 dar, während
3 graphisch
die Daten der Tabelle 2 darstellt. Wie durch diese Figuren gezeigt
wird, nahm der Bagelfeuchtigkeitswert bei dem Erfindungsbeispiel („MRS") mit seinen als
dargestellten
Datenpunkten während
der gekühlten
Lagerung signifikant zu, ohne dass in der Weichkäseschicht gleichzeitige signi fikante
Feuchtigkeitsverluste auftraten. Es war die einzige Art einer Sandwichprobe
zur Erreichung dieser Doppelfunktion.
-
Wie
aus den Ergebnissen ersichtlich ist, betrug der Anfangsfeuchtigkeitsgehalt
der geprüften
Bagelkomponenten insbesondere etwa 35%, der nach 4 Monaten gekühlter Lagerung
in dem Vergleichssandwich „EMB" aus Bagel und Weichkäse unter
Einschluss der Feuchtigkeitsperre alleine auf etwa 40% angestiegen war.
Die erfindungsgemäße Sandwichprobe „MRS" aus Bagel und Weichkäse unter
Einschluss der Emulsionsschicht und Feuchtigkeitssperre nahm nach
4 Monaten gekühlter
Aufbewahrungszeit einen auf etwa 45% erhöhten Feuchtigkeitsgehalt in
der Bagelkomponente an. Als Ergebnis war die erfindungsgemäße Probe „MRS" während der
Lagerung nicht ausgetrocknet. Diese Feuchtigkeitszunahme wurde auch
herbeigeführt,
ohne dass nach 4 Monaten der Lagerung irgendwelche negativen Geschmackseigenschaften
an einer der Komponenten der erfindungsgemäßen Probe „MRS" beobachtet wurden.
-
Auf
der anderen Seite nahm der Feuchtigkeitsgehalt des Bagels in der
Kontrollprobe „C" bedeutend zu, die
weder die Feuchtigkeitssperre noch eine Feuchtigkeitszufuhr-Emulsionsschicht
enthielt, wobei ihre Datenpunkte in den 2-3 durch „♦" dargestellt sind.
Diese Zunahmen erfolgten zu Lasten einer großen Abnahme des Feuchtigkeitsgehalts
der Weichkäseschicht
in diesem Zeitraum.
-
Bezugnehmend
auf 4 nahm für
jede der drei Arten der untersuchten Sandwiches die Bagelfestigkeit
mit Zunahme der Produkthaltbarkeitsdauer ab. Das Austrocknen wird
oft durch die Festigkeit eines Backgutes gemessen. Wie durch 4 gezeigt
ist, hatte die Bagelkomponente der Kontrollprobe „C" eine Bagelfestigkeit,
die bei Messung nach mehreren Haltbarkeitszeitintervallen die größte Abweichung
von der frischen Kontrollprobe zeigte.
-
Ferner
war die Weichkäseschicht
des Kontrollsandwiches „C" von einem organoleptischen
Standpunkt aus nach einem Monat oder nach Monaten Haltbarkeitszeit
merklich weniger frisch als das die Erfindung repräsentierende
Beispiel „MRS".
-
Die
Vergleichsprobe „EMB", die nur die Feuchtigkeitssperrschicht
enthielt und die in den
2-
3 als „∎" dargestellten Datenpunkte
hat, behielt den Feuchtigkeitswert des Weichkäseniveaus ziemlich gut bei. Der
Feuchtigkeitswert in dem Bagel der Probe „EMB" stieg jedoch nicht so signifikant an,
insbesondere relativ zu dem in dem erfindungsgemäßen Beispiel „MRS" beobachteten Wert,
so dass er weniger feucht war. Tabelle 3: Mittelw. Wasseraktivität (A
w) der Weichkäsekomponente
Zeit
(Monate) | Kontrollprodukt
C | Vergleichsprodukt
EMB | Erfindungsgemäßes Produkt
MRS |
0 | 0,999 | 0,999 | 0,999 |
1 | 0,975 | 0,991 | 0,994 |
2 | 0,975 | 0,996 | 0,987 |
3 | 0,975 | 0,992 | 0,992 |
4 | 0,967 | 0,991 | 0,982 |
Tabelle 4: Mittelw. Wasseraktivität (A
w) der Bagelkomponente
Zeit
(Monate) | Kontrollprodukt
C | Vergleichsprodukt
EMB | Erfindungsgemäßes Produkt
MRS |
0 | 0,946 | 0,946 | 0,946 |
1 | 0,973 | 0,954 | 0,970 |
2 | 0,976 | 0,957 | 0,968 |
3 | 0,976 | 0,960 | 0,975 |
4 | 0,971 | 0,960 | 0,972 |
-
Wie
in Tabelle 4 gezeigt ist, waren nach 4 Monaten gekühlter Lagerung
die Wasseraktivitäten
für die Bagels
aus einem sperrbeschichteten Weichkäsesandwich „EMB" und einem sperrbeschichteten, Emulsion enthaltenden,
erfindungsgemäßen Sandwich „MRS" 0,960 bzw. 0,972.
Der die vorliegende Erfindung repräsentierende Sandwich „MRS" hatte nach vier
Monaten gekühlter
Haltbarkeitsdauer die Bagelkomponente mit der höchsten Wasseraktivität.
-
Wie
in diesen Beispielen gezeigt ist, rührt die Einmaligkeit der vorliegenden
Erfindung aus der Anwendung einer Kombina tion einer Wasser-in-Öl-Emulsion
und der wirksamen essbaren Feuchtigkeitssperre her. Die wirksame
essbare Feuchtigkeitssperre verhindert einen Feuchtigkeitsverlust
aus der Füllung,
während
die Wasser-in-Öl-Emulsion
während
der Haltbarkeitszeit des Produkts dem Bagel die nötige Feuchtigkeit
zuführt, um
ihn weicher zu machen. Im Ergebnis schafft die vorliegende Erfindung
eine wirksame Methode der Erhaltung der Qualität der Komponenten mit hoher
und niedriger Wasseraktivität
und daher der gesamten Produktqualität.
-
Obgleich
die Erfindung bei dem obigen Beispiel an einem Sandwich aus Bagel
und Weichkäse
gezeigt wurde, ist zu bemerken, dass die vorliegende Erfindung nicht
darauf beschränkt
ist. Die vorliegende Erfindung hat breite Anwendbarkeit bei Mehrkomponenten-Nahrungsmittelprodukten,
in denen Komponenten mit unterschiedlichen Wasseraktivitäten enthalten
sind und der Feuchtigkeitswanderung zwischen unterschiedlichen Komponenten
durch das Nahrungsmittelprodukt ausgesetzt sein können. Die
vorliegende Erfindung stabilisiert diese Nahrungsmittelprodukte
durch Schaffung einer Hilfsschicht für die Feuchtigkeitszuführung zu
einer Nahrungsmittelkomponente mit geringerem Anfangsfeuchtigkeitsgehalt,
die mehr der Austrocknung unterliegt, während eine Nahrungsmittelkomponente
mit höherem
Feuchtigkeitsgehalt durch eine Feuchtigkeitssperrschicht gegen Feuchtigkeitsverlust
geschützt
wird.
-
Mehrkomponenten-Nahrungsmittelkomponenten
dieser Art sind z. B. Nahrungsmittelprodukte mit einer Brotkomponente,
ein Cracker oder ein Keks oder eine andere Art einer Süßigkeitshülle als
Hülle oder
Substrat mit niedrigerem Feuchtigkeitsgehalt (d. h. geringerer Wasseraktivität Aw) zur Unterstützung einer Füllung oder
eines Aufstrichs mit einem höheren
Feuchtigkeitsgehalt. Brotkomponenten sind z. B. eine Bagelscheibe, die
Scheibe eines Brotlaibs, ein Muffin, eine Croissantscheibe, eine
Pizzakruste oder ein Pizzabrot. Der Cracker kann z. B. ein Cracker
mit Käsegeschmack,
ein Weizencracker usw. sein. Handelsmarken brauchbarer Cracker sind
z. B. Ritz®-Cracker,
Triscuit®-Cracker
usw.. Die streichfähige
Beschichtung oder Füllung
mit höherem
Feuchtigkeitsgehalt (d. h. höherer
Wasseraktivität
Aw) kann Weichkäse, Käseaufstrich, Tomatensoße enthaltender
Aufstrich, Marmelade, Gelee, Früchteaufstrich,
Frucht enthaltende Emulsion, Keksfüllung, Zuckerguss, Joghurt,
Sauerrahm usw. enthalten.