DE60211864T2

DE60211864T2 - Verfahren zur herstellung eines geschäumten produkts auf basis von oxydierten ferulasäurekomponenten

Info

Publication number: DE60211864T2
Application number: DE60211864T
Authority: DE
Inventors: E Yvonne BRUGGEMAN; Unilever R & D Vlaardingen Peter RAVESTEIN
Original assignee: Unilever NV
Current assignee: Unilever NV
Priority date: 2001-02-26
Filing date: 2002-02-06
Publication date: 2006-11-30
Anticipated expiration: 2022-02-07
Also published as: EP1367906A1; BR0207180A; EP1367906B1; WO2002071870A1; US7297359B2; ES2264726T3; BR0207180B1; DE60211864D1; ATE327682T1; US20040069158A1

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Formulierung und ein Verfahren zur Bereitstellung von geschäumten Produkten, die gefrier-tau-stabil und auch lagerungsstabil sind.
Hintergrund der Erfindung
Die Aufgabe einer Bereitstellung eines gefrier-tau-stabilen Schaums, der auch lagerungsstabil ist, wurde auf dem Fachgebiet angegangen.
US 5 384 145 bezieht sich auf eine geschlagene Deckschicht auf der Basis einer wässrigen Lösung von Molkeproteinisolat oder -konzentrat, die einen niedrigen Fettgehalt von 8% bis 15% hat und die einen Überlauf von über 250% hat, die gefrier-tau-stabil und kühlschrankstabil für 21 Tage ist und gute Schlagfähigkeit hat.
Allerdings sind diese Zusammensetzungen nicht stabil, wenn kein Öl in ihrer Zusammensetzung enthalten ist. Darüber hinaus wird davon ausgegangen, dass die Gasphase in diesen Produkten durch nicht-kovalente, physikalische Bindung von Molkeprotein an die Gas/Flüssigkeits-Zwischenphase, die hauptsächlich durch Proteindenaturierung auftritt, stabilisiert wird. Diese Wechselwirkungen sind nicht kovalent und stellen daher keine gewünschte Langzeitstabilität des Schaums bereit.
Darüber hinaus sind geschäumte Produkte auf der Basis von Eiweiß in großem Umfang bekannt. Allerdings ist Schaum auf Eiweißbasis nicht gefriert-tau-stabil und nicht sehr fest.
WO-A-00/40098 offenbart vernetztes Pektin, das getrocknet wird und als solches zu einer Eiskremformulierung gegeben wird. Es wurde festgestellt, dass die erhaltenen Produkte einen Sol-artigen Charakter haben, was bedeutet, dass sie wahrscheinlich eine Dispersion von gelierten Partikeln in einer Flüssigkeit sind; sie behielten ihre Form bei Lagerung bei Raumtemperatur über 30 Minuten oder mehr nicht bei. Unter diesen Lagerungsbedingungen brachen die Produkte zusammen.
Demnach besteht eine Aufgabe der Erfindung in der Bereitstellung eines geschäumten Produktes, das gefrier-tau-stabil ist und ein sahniges, geschmackloses und weiches Mundgefühl zeigt. Diese Produkte sind vorzugsweise fest und behalten ihre Gestalt vorzugsweise während der Lagerung bei.
Zusammenfassung der Erfindung
Es wurde überraschenderweise gefunden, dass diese Merkmale durch eine geschäumte Zusammensetzung erreicht werden, die Wasser und eine oxidierte feruloylierte Verbindung umfasst und die in einem Verfahren hergestellt wird, in dem die Oxidation während oder nach Schaumbildung durchgeführt wird.
Daher betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines geschäumten Produktes, umfassend die Schritte:

a) Bereitstellen eines Gemisches aus einer Flüssigkeit und einer feruloylierten Verbindung;
b) Einarbeiten einer Gasphase in dieses Gemisch;
c) Kombinieren des Gemisches mit einem Oxydationsmittel, das zur Oxydation der Ferulasäure-Gruppe in der feruloylierte Verbindungen, vorzugsweise unter Bedingungen, bei denen eine homogene Verteilung des Oxydationsmittels in der Flüssigkeit gewährleistet ist, fähig ist.

Nach einem weiteren Aspekt bezieht sich die Erfindung auf ein geschäumtes Produkt, umfassend eine dispergierte Gasphase und eine flüssige Phase, die eine oxydierte feruloylierte Verbindung in einer Menge von 1 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der flüssigen Phase, umfasst, wobei das geschäumte Produkt durch das obige Verfahren erhältlich ist.
Nach einem weiteren Aspekt bezieht sich die Erfindung auf Nahrungsmittelprodukte, die diese geschäumten Produkte umfassen.
Detaillierte Beschreibung
Zum Zwecke der Erfindung ist ein Schaum als ein Emulsions-artiges Zweiphasensystem definiert, in dem Gasblasen in einem (manchmal relativ kleinen) Volumen an Flüssigkeit, die oberflächenaktive Moleküle, vorzugsweise Makromoleküle, enthält, dispergiert sind. Ein Schaum kann zum Beispiel gebildet werden, indem Luft in eine wässrige Zusammensetzung, die Eiweiß umfasst, geschlagen wird. Die Schäume gemäß der Erfindung enthalten gegebenenfalls ein Öl, vorzugsweise ein Triglyceridöl, als eine zweite dispergierte Phase. Diese Produkte können eine stärker schaumartige Struktur zeigen, die dichter ist als eine übliche Schaumstruktur. Allerdings werden auch diese Produkte von der Erfindung mit umfasst. Schäume im Kontext der vorliegenden Erfindung unterscheiden sich von Produkten mit einer Gelstruktur, da diese zuletzt genannten Strukturen nur Gas umfassen, das in der Flüssigkeit gelöst ist, aus der das Gel abgeleitet wird. Die derzeitigen Schaumprodukte umfassen mehr Gas als diese Konzentration, die nur durch die Möglichkeit des Gases in der Flüssigkeit, von der das Gel abgeleitet wird, bestimmt wird.
Geschmacklos im Kontext der Erfindung bedeutet, dass die geschäumten Produkte einen milden Geschmack haben, es sei denn, es sind Aromazusammensetzungen zugesetzt. Dieser milde Geschmack ist erwünscht, da er eine Verwendung der Schäume in einem beliebigen Produkttyp ermöglicht.
Im Kontext der Erfindung werden die Ausdrücke „Fett" und „Öl" austauschbar verwendet. Der Ausdruck Öl umfasst sowohl Trigylceridöle als auch die Diglyceridöle.
Zum Zwecke der vorliegenden Erfindung ist Gew.-% als Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der flüssigen Phase des geschäumten Produktes, definiert, wenn nichts anderes angegeben ist. Bei dieser Berechnung wird die flüssige Phase als eine angesehen, die alle wasserlöslichen und in Wasser dispergierbaren Ingredienzien und das gesamte Öl oder Ingredienzien, die darin aufgelöst oder dispergiert werden können, umfasst.
Der Ausdruck Oxydationsmittel wird verwendet, um ein oxydierendes Mittel anzugeben, das entweder ein chemisches oxydierendes Mittel oder ein Enzym sein kann. Ein Enzym kann allein verwendet werden oder in Kombination mit einem Cooxidationsmittel, z.B. Wasserstoffperoxid, eingesetzt werden.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren, um ein geschäumtes Produkt auf der Basis von Verbindungen, die Ferulasäure-Gruppen enthalten, herzustellen. Es sollte sorgfältig darauf geachtet werden, dass die Bedingungen so sind, dass das gewünschte spezifische Volumen und die spezifische Festigkeit erreicht werden. Speziell die Oxydation der Ferulasäure-Einheiten sollte sorgfältig kontrolliert werden.
Es ist bekannt, dass eine Oxydation einer feruloylierten Verbindung unter ruhigen Bedingungen zur Bildung eines Gels führt. Hierzu wird auf WO-A-96/03440 und WO-A-98/22513 verwiesen. Demnach wird das Vermischen einer feruloylierten Verbindung mit einem Oxydationsmittel, das ausreichend kräftig ist, um eine Oxydation der Ferulasäure-Einheiten zu ermöglichen, zur Bildung eines Gels führen.
Es wurde überraschenderweise gefunden, dass, wenn eine Gasphase in eine Flüssigkeit, die eine feruloylierte Verbindung umfasst, unter gleichzeitiger Oxydation und/oder gefolgt von Oxydation eingearbeitet wird, ein geschäumtes Produkt resultiert, das gefrier-tau-stabil ist, lagerungsstabil ist und den gewünschten Geschmack und das gewünschte Mundgefühl beim Verzehr zeigt.
Daher bezieht sich die Erfindung in einem Aspekt auf ein Verfahren zur Herstellung eines geschäumten Produktes, umfassend die Schritte:

a) Bereitstellen eines Gemisches aus einer Flüssigkeit und einer feruloylierten Verbindung,
b) Einarbeiten einer Gasphase in dieses Gemisch;
c) Kombinieren dieses Gemisches mit einem Oxydationsmittel, das zur Oxydation der Ferulasäure-Gruppen in der feruloylierten Verbindung, vorzugsweise unter Bedingungen, bei denen eine homogene Verteilung des Oxydationsmittels in der Flüssigkeit gewährleistet ist, fähig ist.

Ohne die Bindung an eine Theorie zu wünschen, gehen die Anmelder davon aus, dass die oxydierte feruloylierte Verbindung als oberflächenaktives Mittel wirkt und sich an der Gas/Flüssigkeits-Grenzfläche absorbiert. Es wird angenommen, dass die feruloylierten Verbindungen auf diese Weise für die Tendenz der Flüssigkeit, zu schäumen und dem resultierenden geschäumten Produkt Stabilität zu verleihen, verantwortlich sind. Es wird angenommen, dass die Vernetzung der Ferulasäure-Einheiten durch Oxydation die Struktur einer dispergierten Gasphase in einer Matrix aus feruloylierten Verbindungen fixiert, wodurch die Stabilität des geschäumten Produktes erhöht wird, sowohl bezüglich der Lagerungsstabilität als auch bezüglich der Gefrier-Tau-Stabilität.
Das Verfahren gemäß der Erfindung umfasst in Schritt b) einen Schritt, in dem eine Gasphase in das Gemisch eingearbeitet wird. Diese Gaseinarbeitung führt zu der Bildung einer Schaumtyp-Struktur.
Es hat sich gezeigt, dass die Struktur vom Schaumtyp abnimmt und/oder kollabiert, wenn Schritt (c) nicht durchgeführt wird. Wie oben erläutert wurde, wird angenommen, dass die Schaumstruktur in Schritt (c) durch die kovalenten Bindungen fixiert wird, die aus der Oxydation der Ferulasäure-Gruppen entstehen. Schritt (c) ist die Oxydation von Ferulasäure-Gruppen. Um zu verhindern, dass die gebildete Schaumstruktur zusammenbricht, ist es erwünscht, dass Schritt (c) in einem kurzen Zeitraum, vorzugsweise in der Größenordnung von Sekunden bis höchsten wenigen Minuten, durchgeführt wird. Geeignete Bedingungen zur Erreichung dieser schnellen Bildung einer oxydierten Struktur werden unten beispielhaft angeführt.
Schritt (c) kann gleichzeitig mit der Einarbeitung von Gas in Schritt (b) oder nachdem Gas eingearbeitet worden ist, durchgeführt werden. Schritt (c) wird vorzugsweise nach Schritt (b) durchgeführt. Wenn die Oxydation gleichzeitig durchgeführt wird, wird das Oxydationsmittel vorzugsweise gegen Ende des Schritts (b) zugesetzt, wenn wenigstens ein Teil des Gases eingearbeitet wurde, vorzugsweise, wenn wenigstens 50 Vol.-% des Gases eingearbeitet wurden.
Schritt (c) betrifft die Kombination des vorzugsweise geschäumten Gemisches mit einem Oxydationsmittel, um einen Oxydation von Ferulasäure-Gruppen zu erreichen. Diese Kombination kann aktiv als Zusatz eines Oxydationsmittels zu dem Gemisch von Schritt (b) durchgeführt werden. Alternativ kann die Kombination aus der in situ-Bildung des Oxydationsmittels im Gemisch von Schritt (b) resultieren. Eine in situ-Erzeugung des Oxydationsmittels kann z.B. durch die Wirkung von Glucoseoxidase, die Wasserstoffperoxid als Reaktionsprodukt bildet, vermittelt werden. Auf diese Weise wird Wasserstoffperoxid mit dem Gemisch kombiniert.
Das Gas kann ein beliebiges Gas sein, wird aber vorzugsweise aus der Gruppe, umfassend Luft, Stickstoff, Kohlendioxid und Ammoniakgas, ausgewählt.
Das Gas kann durch ein beliebiges geeignetes Verfahren eingearbeitet werden. Vorzugsweise wird die Gasphase durch ein Verfahren eingearbeitet, das aus der Gruppe, umfassend Unterwerfen des Gemisches einer Behandlung unter hoher Scherung, Zusetzen eines Treibmittelsystems unter Bedingungen, bei denen ein Aufgehen erfolgt, Zusatz eines enzymatischen Systems, das zu einer Gasbildung führt, ausgewählt ist.
Wenn Gas durch Scherbehandlung eingearbeitet wird, ist die Behandlung in Schritt (b) vorzugsweise eine Behandlung unter hoher Scherung. Zu diesem Zweck ist die erfindungsgemäße Scherung als Beanspruchung definiert, die aus angewendeten Kräften resultiert, welche bewirken oder die Tendenz zeigen zu bewirken, dass kontinuierliche Teile eines Körpers relativ zueinander in einer Richtung, die parallel zu ihrer Kontaktebene ist, gleiten. Es wurde festgestellt, dass ein mäßiges Schütteln eines Produktes nicht zur Bildung eines Schaums führt, noch dass mäßiges Mischen der zwei Komponenten mit einer Gabel zur Schaumbildung führt. Die Verwendung eines Haushaltsmischers bei niedrigster Geschwindigkeit kann zur Bildung eines Schaums führen, allerdings wird dieser nur einen kleinen Überlauf haben.
Zum Zwecke der Erfindung ist Überlauf als die Zunahme beim Volumen eines Produktes gegenüber dem Volumen der Mischung durch die Einarbeitung von Gas definiert. Für weitere Informationen zum Überlauf wird auf Marshall et al, 1996, in „Ice Cream" verwiesen.
Beispiele für eine geeignete Apparatur, um Scherung auszuüben, sind ein Turax^tm, ein Hobart^tm bei hoher Geschwindigkeit und ein Kratzwärmeaustauscher. Weitere Leitlinien über Hochscherbehandlung werden in den Beispielen angegeben.
Vorzugsweise werden diese Geräte mit wenigstens der Hälfte ihrer maximalen Rührgeschwindigkeit verwendet, um ein geschäumtes Produkt zu erhalten.
Vorzugsweise dauert die Scherbehandlung in Schritt (b) einige Zeit, um das spezifische Volumen der Flüssigkeit unter Erzeugung eines Schaums zu erhöhen. Vorzugsweise wird die Scherung angewendet, bis das spezifische Volumen des Schaums seinen maximalen Wert erreicht. Die gesamte Zeitdauer, während der Scherung angewendet wird, beträgt vorzugsweise 1 Sekunde bis mehrere Minuten, bevorzugter 2 Sekunden bis zu 5 Minuten, am bevorzugtesten 5 Sekunden bis zu 1 Minute. Als Richtlinie ist es bevorzugt, dass die Scherbehandlung gestoppt wird, sobald der Schaum gebildet wurde und sichtbar nicht mehr im Volumen zunimmt. Dies kann quantitativ durch Bestimmung des spezifischen Volumens gegen die Zeit bestimmt werden. Im Allgemeinen erfordert ein größeres Volumen an Ausgangsflüssigkeit eine längere Scherbehandlung, bevor das maximale spezifische Volumen für das System erreicht ist. Ein Fachmann wird verstehen, dass die Zeit, während der Scherung angewendet wird, unter anderem von der Schergeschwindigkeit abhängt.
Nach einer anderen Ausführungsform wird Gas durch die Verwendung eines Treibmittelsystems eingearbeitet. Geeignete Treibmittelsysteme sind z.B. in Cereal Foods World, 41, Seiten 114–116, 1996, beschrieben und umfassen Hefefermentations- oder chemische Treibmittel-Systeme.
Vorzugsweise wird das Treibmittel, das im Treibmittelsystem enthalten ist, aus der Gruppe aus Natriumbicarbonat, Kaliumbicarbonat, Ammoniumbicarbonat und Dinatriumpyrophosphat ausgewählt. Alternativ wird Gas durch Zusatz eines enzymatischen Systems, das ein Gas erzeugt, eingearbeitet. Ein geeignetes Beispiel für ein derartiges System ist die Kombination aus einer Katalase und Wasserstoffperoxid als Substrat, was zu der Bildung von Sauerstoffgas führen wird.
Die Gasmenge, die in einem Flüssigkeitsvolumen enthalten ist, bestimmt das spezifische Volumen eines geschäumten Produktes. Die geschäumten Produkte gemäß der Erfindung zeigen vorzugsweise ein spezifisches Volumen zwischen etwa 0,01 und 0,9 g/ml, bevorzugter 0,1 bis 0,7 g/ml. Das Verfahren zur Bestimmung des spezifischen Volumens ist in den Beispielen beschrieben.
Scherung wird vorzugsweise während eines Mischens der feruloylierten Verbindung und des Oxidationsmittels in Schritt (c) angewendet. Vorzugsweise wird das Oxidationsmittel zu dem die Gasphase enthaltenden Gemisch gegeben. Die Scherung, die in diesem Schritt angewendet wird, kann eine niedrige Scherung oder eine hohe Scherung sein, solange die Scherbehandlung sicherstellt, dass das Oxidationsmittel vorzugsweise homogen in der Flüssigkeit verteilt wird. Wenn die Verteilung nicht homogen ist, kann nur eine lokale Oxidation resultieren und andere Teile der Flüssigkeit können nicht oxidiert werden und daher wird keine Strukturierung des Schaums erfolgen.
Nach der Einarbeitung eines Gases in Schritt (b) und nach Einmischen des Oxidationsmittels wird das geschäumte Produkt vorzugsweise für eine gewisse Zeit, vorzugsweise 10 Sekunden bis 1 Minute, stehen gelassen, um sicherzustellen, dass die Oxidation der Ferulasäure-Gruppen unter Fixierung des Schaums, der in Schritt (b) gebildet worden ist, erfolgen kann.
In einem bevorzugten Verfahren ist die Temperatur während des Mischens in Schritt (a) zwischen 10 und 40°C. Die Temperatur in Schritt (b) kann eine beliebige geeignete Temperatur sein. Eine Temperatur zwischen –20 und 40°C, vorzugsweise von 4 bis 20°C, ist bevorzugt.
Das geschäumte Produkt wird vorzugsweise bei einer Temperatur unter 25°C, bevorzugter zwischen –20 und 25°C, gelagert.
Eine Lagerung bei einer erhöhten Temperatur von etwa 50 bis 90°C ist möglich, allerdings wurde festgestellt, dass dies zu einer getrockneten Struktur führt. Nach einer solchen Trocknungsbehandlung bei erhöhter Temperatur resultiert ein brüchiger Schaum. Diese Struktur ähnelt der Struktur eines Baisers. Nach einem weiteren Aspekt beinhaltet das Verfahren diesen Trocknungsschritt.
Die Oxidation kann durch die Wirkung eines kräftigen chemischen Oxidationsmittels, z.B. Kaliumperiodad, Kaliumpermanganat oder Kaliumfericyanid, erreicht werden.
Alternativ kann die Oxidation durch Verwendung eines oxidierenden Systems, z.B. Peroxidase, eine Polyphenyloxidase, z.B. Katecholoxidase, Pyrosinase oder Lakase, erreicht werden. Peroxidasen können in solche, die aus Pflanzen, Pilzen oder Bakterien stammen, und solchen, die aus einer Sojaquelle stammen, wie z.B. Myloperoxidase und Laktoperoxidase (LPO), eingeteilt werden.
Laktasen sind aus einer Vielzahl von mikrobiellen Quellen erhältlich, insbesondere aus Bakterien und Fungi, bzw. Pilzen (einschließlich Fadenpilze und Hefen); geeignete Beispiele für Laktasen umfassen solche, die aus den Stämmen Aspergillus, Neurospora (z.B.: N. crassa), Prodospora, Botryis, Collybia, Fomes, Lentinus, Pleurotus, Trametes [einige Spezies/Stämme davon sind unter verschiedenen Namen bekannt und/oder wurden früher in anderen Gattungen klassifiziert], Polyporus, Rhiziconia, Coprinus, Psatyrella, Myceliophtoa, Schytalidium, Phlebia oder Coriolus erhältlich sind.
Bevorzugte Enzyme werden aus der Gruppe ausgewählt, die Meerrettich-Peroxidase, Sojabohnenperoxidase, Arthromyces ramosus-Peroxidase und Laccasen, die ein Redoxpotential von vorzugsweise mehr als 550 mV zeigen, wie es bei E. Solomon et al, Chem Rec, 1996, S. 2563–2605, beschrieben ist, ausgewählt.
Der Oxidationsgrad der feruloylierten Verbindung kann durch spektralphotometrische Bestimmung der Extinktion bei 375 nm gemessen werden. Eine Absorption bei dieser Wellenlänge ist für eine oxidierte Ferulasäure-Gruppe charakteristisch. Wenn ein chemisches Oxidationsmittel angewendet wird, wird das Oxidationsmittel vorzugsweise in Form einer verdünnten wässrigen Lösung zugesetzt.
Wenn ein enzymatisches Oxidationssystem angewendet wird, wird das Enzym vorzugsweise in Form einer Lösung oder einer Dispersion in einem wässrigen Puffersystem zugesetzt. Die oben genannten Enzyme sind geeignete Enzyme. Einige Enzyme, z.B. Peroxidasen, erfordern das Vorliegen eines Cooxidationsmittels, z.B. Wasserstoffperoxid, für ihre Aktivität. Das Cooxidationsmittels wird vorzugsweise getrennt vom Enzym, das sein Vorliegen erfordert, zugesetzt.
Die Menge an zugesetztem Enzym wird als Aktivitätseinheiten ausgedrückt. Vorzugsweise ist Enzym im Überschuss vorhanden. Die Menge an zugesetztem Enzym ist vorzugsweise so, dass eine schnelle Gelierung auftritt, um die Schaumstruktur, die in Schritt (b) geschaffen wird, unverzüglich zu fixieren. Für eine Peroxidase ist die zugesetzte Enzymmenge vorzugsweise 50 bis 10.000 Einheiten ABTS-Aktivität pro ml Flüssigkeit.
Die Gaseinarbeitung in Schritt (b) und die Oxidation in Schritt (c) können bei einer beliebigen Temperatur, z.B. zwischen –20°C und 40°C, vorzugsweise zwischen 20 und 40°C, durchgeführt werden. Wenn die Oxidation enzymatisch durchgeführt wird, ist die Temperatur während Schritt (b)–(c) vorzugsweise 20 bis 40°C. Allerdings ist auch eine niedrigere Temperatur möglich, vorausgesetzt, das Enzym zeigt bei dieser Temperatur Aktivität. Daher ist die Temperatur am bevorzugtesten etwa die Temperatur, bei der das Enzym maximale Aktivität zeigt.
Gegebenenfalls ist Öl oder Fett in dem Schaumprodukt enthalten. Die Öle und Fette, wie sie oben aufgelistet sind, können geeigneterweise enthalten sein.
Das Öl oder Fett wird vorzugsweise zwischen Schritt (a) und (b) oder während der Einarbeitung von Gas in Schritt (b) zugesetzt. Es ist bevorzugt, dass das Öl oder Fett zu der Wasserphase gegeben werden, um eine Flüssigkeit mit kontinuierlicher Wasserphase zu bilden, anstatt der umgekehrten Reihenfolge, wodurch ein System mit kontinuierlicher Fettphase gebildet wird.
In einem weiteren Aspekt bezieht sich die Erfindung auf ein geschäumtes Produkt, das eine dispergierte Gasphase und eine flüssige Phase, die eine oxidierte feruloylierte Verbindung in einer Menge von 1 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der flüssigen Phase, umfasst und das durch das obige Verfahren erhältlich ist.
Die bevorzugte Ingredienzien/Flüssigkeits-Zusammensetzung, wie sie unten ausgeführt wird, findet gleichermaßen bei geschäumten Produkten Anwendung, wie sie nach dem obigen Verfahren hergestellt werden.
Die geschäumten Produkte gemäß der Erfindung sind gefrier-tau-stabil. Im Kontext der Erfindung impliziert dies, dass bei Lagerung bei mindestens –20°C für einen Zeitraum von mindestens 2 Stunden und anschließendes Tauen bei Raumtemperatur (etwa 25°C) die Produkte durch ein spezifisches Volumen gekennzeichnet sind, das 70 bis 100% des spezifischen Volumens des geschäumten Produktes, bevor es bei –20°C gelagert wurde, ist.
Die geschäumten Produkte gemäß der Erfindung sind auch lagerungsstabil. Dies bedeutet, dass das geschäumte Produkt, wenn es bei einer Temperatur von 4 bis 25°C für mindestens 7 Tage gelagert wird, ein spezifisches Volumen zeigt, das wenigstens 70 bis 100% des spezifischen Volumens vor Lagerung ist. Darüber hinaus zeigen lagerungsstabile Produkte bei Lagerung keinen Off-Flavour. Aroma/Geschmacks- und Farbcharakteristika werden durch einen Gruppentest bestimmt.
Nach einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein geschäumtes Produkt, das eine dispergierte Gasphase und eine flüssige Phase, die eine oxidierte feruloylierte Verbindung in einer Menge von 1 Gew.-% bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der flüssigen Phase, umfasst, umfasst, wobei das Produkt bei Umgebungstemperatur stabil ist.
Eine erste Einsicht in die Gefrier-Tau-Stabilität und Lagerungsstabilität von Schäumen kann durch visuelle Inspektion der getauten Produkte erhalten werden. Schäume, die zusammenbrechen oder eine starke Volumenabnahme und/oder eine wesentliche Wasserfreisetzung bzw. -abscheidung zeigen, sind im Kontext der Erfindung nicht stabil.
Die geschäumte Produkte gemäß der Erfindung sind fest, was bedeutet, dass sie einen Härtewert von wenigstens 0,5 g, bevorzugter von 0,5 bis 25 g, sogar noch bevorzugter von 8 g bis 24 g, bei Raumtemperatur (etwa 25°C) unter den in den Beispielen angegebenen Messbedingungen zeigen. Vorzugsweise zeigen gefrier-tau-stabile Schäume eine Differenz beim Härtewert von höchstens 20% im Vergleich zu dem Härtewert, den sie haben, bevor sie gefroren und aufgetaut werden, und zwar unter den oben spezifizierten Bedingungen.
Nach einem weiteren Aspekt zeigen stabile Produkte (sowohl bezüglich Lagerungsstabilität als auch Gefrier-Tau-Stabilität) keine Wasserabtrennung nach den jeweiligen Behandlungen. Eine Wasserabtrennung bzw. -freisetzung wird oft bei Schaumtyp-Produkten oder -Emulsionen gesehen und wird als Synerese bezeichnet.
Das Verfahren zur Bestimmung der Wasserabscheidung wird in den Beispielen beschrieben. Bevorzugte Produkte zeigen eine Wasserfreisetzung von weniger als 0,2 ml/g, bestimmt durch das Verfahren gemäß der Beispiele. Bevorzugter zeigen die Schäume gemäß der Erfindung im Wesentlichen keine Wasserabscheidung nach Lagerung oder nach einer Gefrier-Tau-Behandlung, wie oben spezifiziert wurde.
Beispiele für geschäumte Produkte sind geschlagene Überzüge bzw. Deckschichten, geschlagene Sahne, geschäumte Rasiercreme.
Das geschäumte Produkt umfasst eine oxidierte feruloylierte Verbindung in der flüssigen Phase. Ferulasäure-Gruppen (4-Hydroxy-3-methoxycinnamyl-Gruppen) sind bekanntermaßen fähig, in Gegenwart von bestimmten Oxidationsmitteln zu vernetzen (z.B. Oosterveld et al; oxidative crosslinking of pectic polysaccharides from sugar beet pulp, Carbohydrate research 328; 199–207, 2000). Im Oxidationsprozess wird eine neue kovalente Bindung zwischen zwei einzelnen Ferulasäure-Gruppen gebildet.
Die Verbindung, die oxidierte feruloylierte Gruppen umfasst, ist vorzugsweise ein Polymer, bevorzugter ein Polysaccharid. Beispiele für geeignete Polymere umfassen Pektin, Arabinan, Galactan, Cellulosederivate, Galactomannane, wie zum Beispiel Guargummi, Johanneskerngummi, Stärken oder andere Polymere, die Hydroxylgruppen umfassen, welche mit einer Ferulasäure-Gruppe verestert werden können. Die Polymere, die Ferulasäure-Gruppen umfassen, können natürlich auftretende oder synthetisierte Polymere sein. Beispiele für natürlich auftretende Polymere mit Ferulasäure-Gruppen sind Zuckerrüben-Pektin und Arabinoxylane, die aus Getreiden isoliert werden.
Syntheseverfahren zur Herstellung von Polymeren mit Ferulasäure-Gruppen umfassen im Allgemeinen eine Veresterung von Ferulasäure mit einer freien Hydroxylgruppe, die sich an einer Polymerhauptkette oder an einem Zuckersubstituenten befindet.
In einer hoch bevorzugten Ausführungsform umfasst das geschäumte Produkt ein oxidiertes Pektin, sogar noch bevorzugter oxidiertes Zuckerrüben-Pektin. Die Hauptbaueinheiten von Pektin sind glatte Homogalacturonsäureregionen und rhamnifizierte Haarregionen, in denen sich meist neutrale Zucker befinden. Arabinose ist der vorherrschende neutrale Zucker. Galactose ist in Rhamnogalacturonan vorhanden. 50 bis 55% der Ferulasäure-Gruppen sind an Arabinoseeinheiten gebunden und etwa 45 bis 50% der Ferulasäure-Gruppen sind an Galactosereste gebunden.
Vorzugsweise 15 bis 80% aller Ferulasäure-Gruppen sind im fertigen geschäumten Produkt oxidiert. Es ist bevorzugt, dass die Mehrzahl der Ferulasäure-Gruppen nicht oxidiert ist, bevor Gas in Schritt (b) eingearbeitet wird. Bevorzugter sind vor Schritt (b) höchstens 10% aller Ferulasäure-Gruppen oxidiert.
Die Menge an oxidierter feruloylierter Verbindung in der flüssigen Phase des geschäumten Produkts ist 1 bis 20 Gew.-%. Es wurde festgestellt, dass niedrigere Mengen keine ausreichende Festigkeit bereitstellen und dass die Lagerungsstabilität nicht zufriedenstellend war. Höhere Mengen lösen sich oft nicht zu zufriedenstellender Konzentration und können zum Einschluss des Oxidationsmittels durch oxidierte Polymere führen. Dies kann das Oxidationsmittel inaktivieren und kann zur Phasentrennung führen.
Vorzugsweise ist die Menge an oxidierter feruloylierter Verbindung 1 bis 10 Gew.-%, bevorzugter 1 bis 4 Gew.-%, sogar noch bevorzugter 2 bis 4 Gew.-%, bezogen auf die flüssige Phase.
Die flüssige Phase kann eine beliebige flüssige Phase sein, allerdings ist das Vorliegen von wenigstens etwas Wasser erforderlich.
In einer hoch bevorzugten Ausführungsform umfasst die flüssige Phase Wasser in einer Menge von wenigstens 20 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der flüssigen Phase.
Beispiele für flüssige Phasen, die diese Anforderung erfüllen, sind Milch, Sahne, Säfte und bestimmte Öl-in-Wasser- und Wasser-in-Öl-Emulsionen. Die flüssigen Phasen sind für das erfindungsgemäße Produkt bevorzugt.
Gegebenenfalls umfasst die flüssige Phase ein organisches Lösungsmittel, zum Beispiel Ethanol.
Obgleich die Schäume auf Proteinbasis, wie sie im Stand der Technik beschrieben wurden, sich beim Gefrieren und Auftauen als instabil erwiesen haben, können die derzeitigen Produkte etwas Protein umfassen. Protein kann dazu dienen, ihren Nährwert, ihren Geschmack und ihr Aussehen sowie das Schaumvolumen, speziell wenn der Schaum bei relativ niedriger Scherung hergestellt wird, dienen. Allerdings sollte sorgfältig darauf geachtet werden, dass die Proteinmenge nicht zu hoch ist, denn es wurde gefunden, dass dies zu Produkten führt, die nicht die gewünschte Gefrier-Tau-Stabilität zeigen.
Daher umfasst das geschäumte Produkt vorzugsweise Protein in einer Menge von 0,1 bis 15 Gew.-%, bevorzugter von 1 bis 10 Gew.-%, sogar noch bevorzugter von 2 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der flüssigen Phase.
Geeignete Proteine umfassen Molkeprotein, Einweißprotein, Kasein, anderes Milchprotein, Sojaprotein, Kartoffelprotein, Reisprotein, Shea-Protein, Maisprotein, Gersteprotein oder eine Kombination davon.
In einer hoch bevorzugten Ausführungsform umfassen die Produkte gemäß der Erfindung ein Protein in einer Menge von 1 bis 5 Gew.-% und ein feruloyliertes Pektin in einer Menge von 1 bis 4 Gew.-%.
Es ist gut bekannt, dass Fett, das in einer wässrigen Eiweißzusammensetzung vorliegt, die Schlagfähigkeit der Zusammensetzung in großem Ausmaß verhindert. Es wurde überraschenderweise gefunden, dass die erfindungsgemäßen Schäume stabil sind und das gewünschte spezifische Volumen zeigen, sogar in Gegenwart von Öl oder Fett. Es wurde gefunden, dass Fett- oder Ölmengen bis zu 60 Gew.-%, bezogen auf das flüssige Phasenvolumen, tolerierbar sind und die Schaumfestigkeit oder seine Stabilität nicht stark reduzieren. Im Vergleich zu einem Schaum, der nur auf einer feruloylierten Verbindung basiert, ohne Fett oder Öl, zeigen die Zusammensetzungen, die Öl oder Fett enthalten, eine sahnigere, schaumartige Struktur mit wenig Überlauf. Für Produkte, die Öl oder Fett umfassen, ist das spezifische Volumen vorzugsweise 0,01 bis 0,9 g/ml, vorzugsweise 0,1 bis 0,9 g/ml.
Das Öl oder Fett wird vorzugsweise aus der Gruppe, umfassend Sonnenblumenöl, Kokosnussöl, Butterfett, Rapssamenöl, Olivenöl, Erdnussöl oder Öle, die aus Pflanzen- oder Blumenmaterial extrahiert sind, z.B. Rosenöl und Kombinationen davon, ausgewählt. Von der Erfindung werden auch fraktionierte Öle mit umfasst.
Das geschäumte Produkt kann gegebenenfalls weitere Ingredienzien, z.B. Salz, Aromakomponenten, Färbemittel, Emulgatoren, Säuerungsmittel, (Co-)Oxidationsmittel wie Wasserstoffperoxid, umfassen. Wenn partikelförmige Ingredienzien, z.B. Fruchtstücke oder Nüsse, zugesetzt werden, ist es bevorzugt, dass diese kurz, nachdem das gewünschte spezifische Volumen erreicht wurde und während die Oxidation wenigstens im Gange ist, zugesetzt werden. Dies ist bevorzugt, da die partikelförmigen Ingredienzien dann leicht in das oxidierte vernetzte Netzwerk eingeschlossen werden können, was die Stabilität des geschäumten Endprodukts verbessert und die Tendenz der partikelförmigen Ingredienzien, am Boden eines Kolbens, der das geschäumte Produkt enthält, zu präzipitieren.
In einem weiteren Aspekt bezieht sich die Erfindung auf ein Nahrungsmittelprodukt, das ein geschäumtes Produkt gemäß der Erfindung umfasst. Beispiele für Nahrungsmittelprodukte, die geeigneterweise das geschäumte Produkt einarbeiten können, umfassen Eiskrem, Margarine, Tischaufstriche, Butter, Desserts und Joghurt.
Die Erfindung ist für Eiskrem, Milcheis und Wassereisprodukte speziell geeignet. Wassereis, Milcheis und Eiskrem werden im Folgenden als gefrorenes Konfekt bezeichnet. Solche Produkte und Verfahren zur Herstellung derselben sind z.B. in „Ice Cream" von R. T. Marshall % W. S. Arbuckle, 5. Ausgabe, 1996, Chapman & Hall, New York, offenbart.
Ein gefrorenes Konfekt ist ein geschäumtes Süßigkeitsprodukt, das eine große Menge an Eis enthält. Gefrorene Konfekte umfassen im Allgemeinen Zucker und Süßungsmittel (z.B. Saccharose und Glucose), Wasser und gegebenenfalls Ingredienzien, ausgewählt aus der Gruppe umfassend Protein, Fett, Verdickungsmittel, Emulgatoren und Stabilisatoren. Darüber hinaus können Geschmacks- und Aromakomponenten oder Konservierungsstoffe gegebenenfalls enthalten sein.
Wassereis und Milcheis sind im Allgemeinen fettfrei, wohingegen Eiskrem vorzugsweise 2 bis 20% Fett umfasst. Der Überlauf von gefrorenen Konfekten ist vorzugsweise 30 bis 150%. Der bevorzugte Überlauf hängt unter anderem vom Typ des Eisprodukts ab. Der Überlauf für Wassereis ist im Allgemeinen niedriger als der für Eiskrem.
Nach diesem bevorzugten Aspekt wird ein Verfahren zur Herstellung eines gefrorenen Konfekts bereitgestellt, worin

a) ein Gemisch von Ingredienzien des gefrorenen Konfekts und eine feruloylierte Verbindung in Wasser bei einer bevorzugten Temperatur von 15 bis 60°C hergestellt wird,
b) eine Gasphase in dieses Gemisch eingearbeitet wird,
c) das Gemisch mit einem Oxidationsmittel, das zur Oxidation der Ferulasäure-Gruppen in der feruloylierten Verbindung fähig ist, vorzugsweise unter Bedingungen, bei denen eine homogene Verteilung des Oxidationsmittels in der Flüssigkeit gewährleistet wird, vermischt wird,
d) der Schaum, der aus Schritt c) resultiert, bei einer Temperatur unter –4°C, vorzugsweise von –50 bis –10°C, gefroren wird.

Das Gemisch von Schritt (a) ist vorzugsweise ein homogenes Gemisch der Ingredienzien im gefrorenen Konfekt. Die Ingredienzien werden unten beschrieben.
In Schritt (c) werden Ferulasäure-Gruppen durch Oxidation verknüpft. Dies wird gleichzeitig mit einer Gaseinarbeitung oder bevorzugter nach Einarbeitung von Gas in Schritt (b) durchgeführt.
Vorzugsweise wird die Oxidation in Schritt (c) für eine gewisse Zeit, vorzugsweise in der Größenordnung von 1 bis 10 Minuten, durchgeführt, um das Produkt maximale Stabilität erreichen zu lassen. Daher ist es bevorzugt, dass das Gefrieren nicht unmittelbar nach Schritt (c) erfolgt, sondern nachdem das Gemisch für wenigstens etwa 1 Minute stehen gelassen worden war.
Gegebenenfalls ist vor Schritt (b) ein Homogenisierungs- und/oder Pasteurisierungs- und/oder Sterilisierungsschritt enthalten.
Die Temperatur während Schritt (b) und (c) kann eine beliebige geeignete Temperatur sein. Eine Temperatur von (minus) –20°C bis +15°C, vorzugsweise von –15°C bis +5°C, ist bevorzugt. Gegebenenfalls ist das Produkt bereits vor Schritt (d) teilweise gefroren.
Die bevorzugten Charakteristika des geschäumten Produkts, die oben beschrieben wurden, finden gleichermaßen für das Verfahren zur Herstellung eines gefrorenen Konfekts Anwendung.
In einem weiteren Aspekt bezieht sich die Erfindung auf ein gefrorenes Konfekt, vorzugsweise eine Eiskrem, die durch dieses Verfahren erhältlich ist.
Die bevorzugte feruloylierte Verbindung ist (Zuckerrüben-)Pektin, vorzugsweise in einer Menge von 0,8 bis 5 Gew.-%, bevorzugter von 1 bis 4 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des gefrorenen Konfekts.
Eiskrem umfasst vorzugsweise etwa 2 bis 7 Gew.-% Protein, das üblicherweise teilweise als Molkepulver oder Magermilchpulver zugesetzt wird. Gängige Süßungsmittel, die gegebenenfalls enthalten sind, sind vorzugsweise aus der Gruppe, umfassend Saccharose, Glucose, Lactose, Maissirup oder eine Kombination davon, ausgewählt. Stabilisatoren werden vorzugsweise aus der Gruppe, umfassend Guargummi, Johannisbrotkerngummi, Carrageenan, Stärke, Gelatine oder eine Kombination davon, ausgewählt. Eine bevorzugte Menge ist 0,1 bis 1 Gew.-% des Produktes.
Bevorzugte Emulgatoren werden aus der Gruppe, umfassend gesättigte Monoglyceride, gesättigte Diglyceride von Fettsäuren, Polyglycerinester, Sorbitanester, Stearoyllactylat, Milchsäureester, Zitronensäureester, aceytliertes Monoglycerin, Diacetylweinsäureester, Polyoxyethylensorbitanester, Lecithin, Eigelb oder eine Kombination davon, ausgewählt. Die bevorzugte Menge ist 0,05 bis 0,5 Gew.-% des Produktes.
Gegebenenfalls umfasst das gefrorene Konfekt Farb- oder Aromakomponenten. Eine gut bekannte Aromakomponente für Eiskrem ist z.B. Vanillin. Es sollte sorgfältig darauf geachtet werden, dass Vanillin vorzugsweise zugesetzt wird, nachdem die Oxidation in Schritt (c) vollständig ist, und zwar wegen der strukturellen Ähnlichkeit von Ferulasäure und Vanillin. Ein Zusatz von Vanillin vor einer Oxidation kann die Oxidationsreaktion stören. Alternativ ist die Vanillinkonzentration im Vergleich zu der Menge an feruloylierter Verbindung ausreichend niedrig, so dass die Oxidationsreaktion nicht gestört wird. Es wurde außerdem festgestellt, dass das Vorliegen von Fett, in dem sich Vanillin leicht löst, einen negativen Einfluss von Vanillin auf die Oxidation von Ferulasäurereste verringern kann.
Die Stabilität dieser Eiskonfekte wird vorzugsweise durch den sogenannten Test auf Niederschmelzen, der in den Beispielen beschrieben wird, bestimmt.
In einer alternativen Ausführungsform bezieht sich die Erfindung auf sahnige oder pastöse Produkte, die das geschäumte Produkt umfassen. Beispiele für solche Produkte umfassen Rasierkrem und Hautkrem.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele weiter erläutert.
Beispiele
Allgemeine Techniken, die angewendet wurden.
1. Härtemessung

Verwendete Apparatur: Textur-Analysator Modell LFRA 1000 g/100 g von CNC Farnell. Unit 1 Manor place Manor Way, Boreham Woods, Herts, GB.
Verwendete Sonde: Sonde, hergestellt aus synthetischem Material,
Sondengröße: Durchmesser 25 mm, Höhe 35 mm.
Einstellungen des Textur-Analysators:
Penetrationsgeschwindigkeit: 2 mm(s
Distanz: 10 mm
Der Härtewert wird in Gramm bestimmt.

Die Temperatur ist 25°C.
2. Bestimmung des spezifischen Volumens (S.V.)
Das spezifische Volumen des geschäumten Produkts wurde gemessen, indem ein geeichter Becher mit einem bekannten Volumen und Gewicht gefüllt wurde und oben egalisiert wurde. Das Gewicht des gefüllten Bechers wurde gemessen. SV ist das Verhältnis zwischen dem Volumen des geschäumten Produkts im Becher und dem Gewicht des geschäumten Produkts im Becher, ausgedrückt als g/ml.
3. Bestimmung der Wasserfreisetzung bzw. Wasserabscheidung
Geeichte 50 ml-Röhrchen wurden vollständig mit Schaum gefüllt. Die Wasserfreisetzung (Wasserschicht am Boden des Röhrchens) wurde bestimmt. Das Gewicht des Schaums wurde durch Wiegen des leeren und des gefüllten Röhrchens bestimmt. Die Wasserfreisetzung bzw. -abscheidung wird als ml Wasser, freigesetzt pro Gramm Schaum, ausgedrückt.
4. Assay auf Aktivität
100 μl 20 mM ABTS (2,2'-Azino-bis(3-ehtylbenzothiazolin-6-sulfonsäure (ABTS)-Stammlösung, hergestellt im angegebenen Puffer) wurden zu 880 μl 25 mM Phosphatpuffer, pH 6,0, gegeben. Es wird für 5' bei 30°C inkubiert. Es werden 10 μl 100 mM Wasserstoffperoxid zugesetzt. Die Reaktion wird durch Zusatz von 10 μl Enzym (so verdünnt, dass eine lineare Kurve gemessen werden konnte) gestartet. Die Bildung von ABTS-Rest wurde bei 414 nm unter Verwendung eines Spektralphotometers gemessen.
Die spezifische Aktivität ist wie folgt definiert: μmol ABTS, oxidiert pro Minute pro mg Protein bei pH 6.
Beispiel 1–2
Materialien:

– 12, 5 gew.-%-ige Eiweißlösung (hergestellt aus High-Whip-Pulver, van Enthoven) in Wasser,
– 4 gew.-%-ige Zuckerrüben-Pektinlösung in Wasser,
– 100 mM Wasserstoffperoxid,
– 0,106 mg/ml (spezifische Aktivität = 6·10⁵ Einheiten pro mg bei pH 6) ARP (Peroxidase von Arthromyces Ramosus),
– Meerrettich-Peroxidase (HRP)-Stammlösung mit 0,6 mg/ml, spezifischer Aktivität 3,2 10⁴ Einheiten pro mg.

Experimente wurden in 10 ml-Glasröhrchen durchgeführt. Ein Ultra-Turrax wurde bei der höchsten Geschwindigkeit verwendet. Alle Komponenten außer dem Enzym wurden vermischt und kurz (1–2 Sekunden) einer hohen Scherung mit einem Turrax^tm-Mischer bei der höchsten Geschwindigkeit unterworfen. Dann wurde das Enzym zugesetzt (während des Scherens). Als sich der Schaum gebildet hatte (nach wenigen Sekunden), wurde die Scherbehandlung gestoppt, so dass das Enzym den Schaum fixieren konnte.
Tabelle 1; Zusammensetzung Beispiele 1–2
Resultate Beispiele 1–2:
Tabelle 2
Beispiel 3–7
Materialien:

– Sonnenblumenöl,
– 4%-ige Zuckerrüben-Pektinlösung, Zuckerrüben-GENU-Pektin, Typ BETA von CP Kelco (Dänemark), Produktinfonummer 1005-19, Charge Mr. 02995,
– 100 mM Wasserstoffperoxid,
– 0,106 mg/ml (2·10⁴ ABTS-Einheiten bei pH 6) ARP (Peroxidase aus Arthromyces ramosus-Stammlösung, 0,106 mg/ml, Aktivität 2·10⁴ ABTS-Einheiten pro ml).

Verfahren
Öl-in-Wasser: Pektin, Wasser und Wasserstoffperoxid wurden vermischt und dann einem hohen Scheren mit einem Turrax^tm-Mischer bei der höchsten Geschwindigkeit unterworfen. Während der Scherbehandlung wurde das Öl langsam zugesetzt. Als das gesamte Öl zugesetzt worden war, wurde ARP zugesetzt.
Wasser-in-Öl: Pektin, Wasser und Wasserstoffperoxid wurden getrennt gemischt (Wasserphase). Die Ölphase wurde hoher Scherung mit einem Turrax^tm-Mischer bei der höchsten Geschwindigkeit unterworfen und die Wasserphase wurde langsam zugesetzt. Als die vollständige Wasserphase zugesetzt war, wurde ARP zu der Emulsion gegeben.
Experimente wurden in kleinen Glaskolben (ungefähr 10 ml) durchgeführt. Der Ultra-Turrax^tm (Janke & Kunkel, IBA Labortechnik) T25, 24000 Upm wurde bei der höchsten Geschwindigkeit verwendet.
Tabelle 3
Beispiel Nummer 7 resultierte in einer Wasser-in-Öl-Emulsion, die anderen waren Öl-in-Wasser-Emulsionen.
Resultate:
Tabelle 4
Die feste weiße Struktur, die gebildet worden war, sah sahnig aus, war geschmacklos und fühlte sich im Mund weich an.
Beispiele 8–9
Das Verfahren von Beispiel 1 und 2 wurde verwendet, und zwar mit der unten angegebenen Ingredienz-Zusammensetzung. An Stelle eines Ultra-Turrax wurde ein Hobart^tm-Mischer bei maximaler Geschwindigkeit (3) zur Schaumbildung vor Oxidation eingesetzt. Der verwendete Hobart^tm-Mischer war ein Modell N5D mit maximaler Geschwindigkeit (1425 Upm), der mit einem Drahtschläger (B-Flachschläger) ausgestattet war. ARP wurde unverzüglich zugesetzt, als sich ein Schaum gebildet hatte, wonach das Mischen für etwa 15 Sekunden fortgesetzt wurde. Die Zeit der Scherbehandlung im Hobart^tm-Mischer war für Beispiel 8 und 9 5 Minuten.
Tabelle 5; Zusammensetzung Beispiele 8 und 9
Resultate Beispiele 8 und 9
Tabelle 6
Es wurde der Schluss gezogen, dass in Gegenwart von etwas Eiweiß ein höheres spezifisches Volumen erzielt werden kann. Allerdings sind diese Produkte weniger stabil und weniger fest, obgleich sie noch die gewünschte Festigkeit und Stabilität zeigen.
Beispiel 10
0,2 g Natriumbicarbonat und 0,26 g Dinatriumpyrophosphat wurden zu 10 ml 4% Zuckerrüben-Pektin (dasselbe wie in Beispiel 3 bis 7 beschrieben)-Lösung unter Rühren mit einem magnetischen Rührstab gegeben. Unmittelbar nachdem die Salze zugesetzt worden waren, wurden 80 μl Polyporus Pincitus Laccase zugesetzt (6,6 mg/ml, 22 Einheiten/mg), um ein Oxidieren der Ferulasäure-Gruppen von Pektin zu erreichen.
Das resultierende Produkt war ein stabiler Schaum.
Vergleichsbeispiele (nicht gemäß der Erfindung)
Vergleichsbeispiele A–C; Zusammensetzung
Tabelle 7
Vergleichsbeispiel A–C; Resultate
Tabelle 8
Nach 5 Minuten bei Raumtemperatur war in den Proben A, B, C eine Flüssigkeitsschicht unter dem Schaum gebildet. Nach etwa 30 Minuten hatte sich dieser Effekt leicht verstärkt. Daher wird der Schluss gezogen, dass das Fehlen einer Fixierung der Schaumstruktur durch Oxidation zu instabilen Produkten führt, die den Anforderungen der Erfindung nicht genügen.
Vergleichsbeispiel D–F
Tabelle 9
Resultate Vergleichsbeispiel D–F
Tabelle 10
Auf der Basis dieser Resultate wurde der Schluss gezogen, dass hohe Mengen an Öl außerhalb des beanspruchten Bereichs zu instabilen Produkten führen. Wenn darüber hinaus kein Oxidationsmittel vorliegt, gibt es entweder keine Schaumbildung oder der gebildete Schaum ist instabil.
Vergleichsbeispiel G, H, I
Das Verfahren von Vergleichsbeispiel A und B wurde mit der Ingredienz-Zusammensetzung, wie sie unten angegeben ist, angewendet. An Stelle eines Ultra-Turrax wurde ein Hobart-Mischer bei maximaler Geschwindigkeit (3) zur Schaumbildung vor Oxidation verwendet.
Tabelle 11; Zusammensetzung Vergleichsbeispiele G, N, I
Resultate Vergleichsbeispiele G, H, I
Tabelle 12
Auf der Basis dieser Experimente wurde der Schluss gezogen, dass das Fehlen eines Oxidationsmittels oder die Verwendung eines nicht kräftigen Oxidationsmittels wie zum Beispiel Wasserstoffperoxid als solches zur Bildung von Produkten führt, die nicht-gefrier-tau-stabil sind.
Beispiel 11
Es wurde die in Tabelle 13 gezeigte Formulierung hergestellt. Diese Grundmischung wurde dann (a) mit der Vernetzung des Pektins und (b) ohne die Vernetzung des Pektins (Vergleichsbeispiel) belüftet. Die belüfteten Gemische wurden dann gefroren und die verbesserte Temperaturstabilität der Eiskremprodukte wurde unter Verwendung des Tests auf Niederschmelzen bewiesen.
Tabelle 13. Formulierung der Basismischung
Mischungsherstellung
Die Vormischung ist das unhomogenisierte, unpasteurisierte Gemisch der Ingredienzien. 40 kg Vormischung wurden zusammengestellt, indem Milchpulver, Zucker und Stabilisator zu Wasser mit 55°C gegeben wurden. In diesen Formulierungen wurden Emulgatoren in geschmolzenem Fett gelöst, bevor das Gemisch mit den wässrigen Ingredienzien gemischt wurde.
Die Vormischung wurde dann mit einem Plattenwärmetauscher auf 82°C erhitzt, worauf eine Homogenisierung mit einem Einstufenventilhomogenisator (APV Crepaco Homogeniser F-8831 3DDL) bei einem Druck von 140 bar folgte. Die Vormischung wurde dann bei dieser Temperatur für 25 Sekunden pasteurisiert. Die Mischung wurde mit dem Plattenwärmetauscher auf 5°C gekühlt und dann in einem 50 kg Stainless Stell Butterfass gesammelt und bei 2°C gelagert.
Belüftung der Mischung
Aus dieser Grundmischung (Formulierung in Tabelle 13 gezeigt) wurde drei belüftete Mischungen produziert. 4 kg-Chargen der Mischung wurden unter Verwendung eines Hobart-Mischers, der auf eine Geschwindigkeitseinstellung 3 eingestellt war, belüftet. Die Mischungen wurden auf einen Überlauf von etwa 100% belüftet. Um 100% OR zu erreichen, waren etwa 8 Minuten kontinuierliches Schlagen erforderlich. Vernetzungsmittel wurden wir folgt zugesetzt:

Mischung 1. Ohne Vernetzung des Pektins während Belüftung (d.h. keine Zugabe von Enzym und Wasserstoffperoxid).
Mischung 2. Das Pektin wurde während Belüftung durch Zusatz von 0,175 Gew.-% Biobake Wheat (Peroxidase) zu der Mischung, gefolgt von 0,2% (G/V) 1 Mol dm^–3 Wasserstoffperoxid vor Beginn der Belüftung.
Mischung 3. Pectin wurde nach Belüftung durch Zusatz von 0,175 Gew.-% Biobake Wheat (Peroxidase) zu der Mischung, gefolgt von 0,2% (G/V) 1 Mol dm^–3 Wasserstoffperoxid zu der belüfteten Mischung vernetzt. Weiteres Mischen (20 s) wurde angewendet, um die Ingredienzien gleichmäßig einzuarbeiten.
(Biobake Wheat ist ein Enzympräparat von Quest International, das Sojabohnenperoxidase mit einer Aktivität von 2000 Einheiten pro g enthält).

Nach Belüftung wurden die Produkte in 500 ml-wachsbeschichtetem Karton gesammelt und bei –25°C gefroren.
Experimentelles Verfahren der Tests auf Niederschmelzen
Die Tests wurden mit einem Stainless Steel-Drahtmaschengitter mit einer Größe von 25 × 25 cm mit 5 mm-Löchern, 1 mm dickem Draht durchgeführt.
Unterhalb des Gitters wurde ein Sammelbehälter (mit ausreichend großem Volumen, um die gesamte getestete Probe zu sammeln) und Wagen zum Wiegen des Materials, das in dem Behälter gesammelt wurde, angeordnet. Die Wagen sind mit Dateneingabesystemen verbunden, um die gesammelte Masse aufzuzeichnen. Die Gitter werden in eine Niederschmelzkammer gelegt, die auf eine konstante Temperaturumgebung von 37°C eingestellt ist und die fähig ist, zwölf dieser Gitter gleichzeitig aufzunehmen. Tabletts mit Wasser werden in die Kammer gestellt, um die Feuchtigkeit zu erhöhen und zu verhindern, dass ins Innere gelegte Proben trocknen.
Vor dem Legen in die Kammer wurden die Eiskremproben in einem Gefrierschrank bei –25°C äquilibiert und dann mit einer auf 0 gestellten Waage gewogen. Sie wurden auf das Maschengitter gelegt und statistisch über die verfügbaren Positionen in der Niederschmelzkammer verteilt. Sobald alle Proben an Ort und Stelle waren, maß das Datenregistrierungssystem die Menge an gesammeltem Material jede Minute über einen Zeitraum von 240 Minuten.
Aus der Masse der über diesen Zeitraum gesammelten Probe wurde der Prozentwert des Massenverlusts der Proben unter Verwendung der folgenden Formel errechnet:
worin:

M_t: = Masse, aufgezeichnet (Gramm) zur Zeit t Minuten,
M₀: = Masse, aufgezeichnet (Gramm) zu Beginn der Analyse, t = 0 Minuten,
F: = Anfangsmasse des Produkts (Gramm).

Der %-Masseverlust (%ML) für zwei Proben für jede Formulierung wurde gemittelt. Aus diesen Daten wurde die Initiierungszeit (t^4%) für jede Formulierungsprobe errechnet. Diese wird durch die Zeit definiert, die vergeht, bevor ein Prozentwert des Masseverlusts von 4% erreicht ist.
Resultate des Tests auf Niederschmelzen
Initiierungszeiten für die Mischungen und Massenverlust nach 120 und 240 Minuten sind in Tabelle 14 zusammengefasst.
Tabelle 14: Initiierungszeit und Massenverlustdaten für die drei Eiskremprodukte.
Aus diesen Daten wird geschlossen, dass die Vernetzung des Pektins (sowohl während als auch nach Belüftung) zu einem signifikant stabileren Schaum als dieselbe Formulierung, die Pektin enthält, das nicht vernetzt ist, führt. Mischung 1, in der keine Vernetzung des Pektins erfolgte, zeigt ein schnelles Niederschmelzverhalten. Mischungen 2 und 3, in denen eine Vernetzung des Pektins erfolgte, zeigen keine nennenswertes Niederschmelzen, selbst über den 240 Minuten-Zeitraum.
Das Vorliegen einer geringen Menge Vanillin in Kombination mit dem Öl beeinflusste das Endprodukt nicht negativ.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines geschäumten Produktes, umfassend die Schritte: a) Bereitstellen eines Gemisches aus einer Flüssigkeit und einer feruloylierten Verbindung; b) Einarbeiten einer Gasphase in dieses Gemisch; c) Kombinieren des Gemisches mit einem Oxidationsmittel, das zur Oxidation der Ferulasäure-Gruppen in der feruloylierten Verbindung, vorzugsweise unter Bedingungen, bei denen eine homogene Verteilung des Oxidationsmittels in der Flüssigkeit gewährleistet ist, fähig ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Gasphase durch ein Verfahren eingearbeitet wird, das aus der Gruppe, umfassend Unterwerfen des Gemisches einer Hochscherbehandlung, Zusatz eines Treibmittelsystems unter Bedingungen, bei denen ein Aufgehen erfolgt, Zusatz eines enzymatischen Systems, das zu Gasbildung führt, ausgewählt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei das Oxidationsmittel ein Enzym oder ein enzymatisches System ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Temperatur in Schritt (b)–(c) zwischen –20°C und 40°C liegt, vorzugsweise 4 bis 20°C ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, das zusätzlich einen Trocknungsschritt umfasst.
Geschäumtes Produkt, das durch das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 erhältlich ist, wobei das Produkt eine dispergierte Gasphase und eine Flüssigkeitsphase, welche eine oxidierte feruloylierte Verbindung in einer Menge von 1 Gew.-% bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Flüssigkeitsphase, enthält, umfasst.
Geschäumtes Produkt nach Anspruch 6, wobei die flüssige Phase Wasser in einer Menge von wenigstens 20 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der flüssigen Phase, umfasst.
Geschäumtes Produkt nach einem der Ansprüche 6 bis 7, wobei die flüssige Phase aus der Gruppe, umfassend Wasser, Milch, Sahne, Säfte, Öl-in-Wasser- und Wasser-in-Öl-Emulsionen, ausgewählt ist.
Geschäumtes Produkt nach einem der Ansprüche 6 bis 8, das Protein in einer Menge von 0,1 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der flüssigen Phase, umfasst.
Geschäumtes Produkt nach einem der Ansprüche 6 bis 9, das bis zu 60 Gew.-% Öl, bezogen auf das Gesamtgewicht der flüssigen Phase, umfasst.
Geschäumtes Produkt nach einem der Ansprüche 6 bis 10, das ein spezifisches Volumen von 0,01 bis 0,9 g/ml hat.
Geschäumtes Produkt nach einem der Ansprüche 6 bis 11, wobei die feruloylierte Verbindung ein Pektin ist.
Geschäumtes Produkt nach Anspruch 12, wobei die feruloylierte Verbindung Zuckerrüben-Pektin ist.
Geschäumtes Produkt, erhältlich durch das Verfahren nach Anspruch 5.
Nahrungsmittelprodukt, umfassend ein geschäumtes Produkt nach einem der Ansprüche 6 bis 14.
Rasiercreme, umfassend ein geschäumtes Produkt nach einem der Ansprüche 6 bis 14.
Verfahren zur Herstellung eines gefrorenen Konfekts, wobei a) ein Gemisch von Ingredienzien des gefrorenen Konfekts und einer feruloylierten Verbindung in Wasser bei einer bevorzugten Temperatur von 15 bis 60°C hergestellt wird, b) eine Gasphase in dieses Gemisch eingearbeitet wird, c) das Gemisch mit einem Oxidationsmittel vermischt wird, das zur Oxidation der Ferulasäure-Gruppen in der feruloylierten Verbindung fähig ist, vorzugsweise unter Bedingungen, bei denen eine homogene Verteilung des Oxidationsmittels in der Flüssigkeit sichergestellt wird, d) der Schaum, der aus Schritt (c) resultiert, bei einer Temperatur unter –4°C, vorzugsweise von –50 bis –10°C, gefroren wird.
Gefrorenes Konfekt, erhältlich durch das Verfahren nach Anspruch 17.