DE60220016T2

DE60220016T2 - Kakaoextrakt mit niedrigem Fettgehalt

Info

Publication number: DE60220016T2
Application number: DE60220016T
Authority: DE
Inventors: James Mc Carthy; Hugues Brevard
Original assignee: Societe des Produits Nestle SA; Nestle SA
Current assignee: Societe des Produits Nestle SA; Nestle SA
Priority date: 2002-03-20
Filing date: 2002-03-20
Publication date: 2008-01-10
Anticipated expiration: 2022-03-21
Also published as: JP2005520505A; PE20030839A1; CA2477826A1; AR039094A1; EP1346640A1; ES2284739T3; WO2003077668A1; EP1346640B1; EP1489916A1; US20050031762A1; DE60220016D1; ATE361671T1; AU2003227539A1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft einen fettarmen Kakaoextrakt mit einem hohen Aromapotential und das Verfahren zu seiner Herstellung.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Kakaosamen müssen nach ihrer Ernte fermentiert werden. Die Fermentation ist ein Schlüsselschritt bei der Entwicklung eines Aromas erster Güte. Wenn der Fermentationsprozess nicht gut durchgeführt wird, ist das Aroma intensitätsschwach und häufig durch Fehlaromen verdorben; ohne Fermentation können Aromaeigenschaften in geringen Mengen vorhanden sein, sind jedoch im Allgemeinen für industrielle Zwecke nicht verwendbar. Es gibt verschiedene Fermentationssysteme, und zwar in Abhängigkeit von der Kakaosorte und dem Hersprungsland. Üblicherweise werden 200-400 kg Bohnen, mit dem Fruchtanteil, auf Bananenblättern aufgeschichtet, mit mehr Blättern bedeckt und über eine Woche jeden zweiten Tag durchgemischt. Es werden auch spezielle Kisten verwendet:
die Bohnen in den Kisten werden alle zwei Tage dadurch vermischt, dass sie von einer in die andere überführt werden. Während des Fermentationsprozesses, der üblicherweise 3-6 Tage dauert, entwickeln sich auf natürliche Weise verschiedene Mikroorganismen in dem Medium, dass von dem Haufen aus Bohnen und dem umgebenden Fruchtanteil gebildet wird. Während dieses Zeitraums verlieren die Kakaosamen ihre Keimkraft aufgrund des Abbaus der Zellmembranen, ein Ereignis, das auch dazu führt, dass der Zellinhalt in der Bohne diffundiert und auf diese Weise enzymatisch und chemisch umgewandelt wird (Biehl, B. und Passern, D. (1982 J. Sci. Food Agric., 33, 1280-1290). Diese letztgenannten enzymatischen und chemischen Veränderungen schließen ein die Erzeugung von Kakao-Aromavorläufern und die Verminderung von negativen Eigenschaften wie Bitterkeit und adstringierenden Eigenschaften ("Industrial chocolate manufacture and use" von S.T. Beckett, 3. Auflage 1999, Blackwell Science, Seiten 17-19).
Es wurden in der Vergangenheit verschiedene Verfahren beschrieben, um die Kakao-Aromaeigenschaften von Kakaobohnen oder Kakaomasse zu verändern. Beispielsweise beschreibt US 5 888 562 (Äquivalent zu EP 7 496 949 ) von Nestec eine enzymatische Behandlung von Kakao zur Überwindung der Variabilität der Aromavorläuferzusammensetzung. Um dieses Ziel zu erreichen, wird eine Masse aus unfermentierten oder unterfermentierten Kakaobohnen 2 Stunden bei 50 °C in Wasser inkubiert, dessen pH mit einer Essigsäurelösung auf 4,5 eingestellt ist, um die endogene Kakao-Endoproteinase zu aktivieren. Danach unterzieht man die Mischung einer anderen enzymatischen Behandlung, die erforderlich ist, um Aromavorläufer zu erhalten. Genauer wird ein Kakaobruch oder eine Kakaomasse hergestellt aus Kakaobohnen, die für 1 bis 15 Tage fermentiert wurden, mit einem wässrigen Medium bei einem pH von 3-6 vermischt, die Mischung wird bei 40-60 °C 10 Minuten bis 20 Stunden inkubiert, um die Wirkung der Kakao-Endoproteinase zu unterstützen, der pH des Mediums wird auf 4-8 eingestellt, dann wird wenigstens eine technische Protease zugesetzt, und es wird bei 10-60 °C für 5 Minuten bis 20 Stunden inkubiert.
WO 00/22935 von Kraft Jacobs Suchard beschreibt einen aromaarmen Kakao, der aus unfermentierten Kakaobohnen nach einem zweistufigen Verfahren erhalten wird, wobei die erste Stufe daraus besteht, die zellulären und subzellulären Strukturen durch Behandlung mit einer wässrigen Essigsäurelösung zu zerstören, und die zweite Stufe in einer Oxidationsbehandlung besteht. Dieses Verfahren unterdrückt die Aromabildung, und es wird ein aromaarmer Kakao erhalten, der beispielsweise als Ersatzstoffe für Kakaobutter nützlich ist.
Kirchhoff et al., in einem 1989 in "Fond Chemistry" (Vol. 31, Seiten 295-311) publizierten Artikel, beobachteten bei einer Untersuchung des "in vitro-Fermentations"-Prozesses, dass die Essigsäurelösung aus den "in vitro-fermentierten" Bohnen freie Aminosäuren enthielt, von denen ein beträchtlicher Anteil hydrophobe Aminosäuren waren.
GB-A-2 059 243 betrifft ein Verfahren zur Fermentation von Kakaobohnen, um fermentierte Schokoladen-Aromavorläufer zu erzeugen, die in den fermentierten Bohnen vorhanden sind. Die Bohnen werden dann gewonnen und getrocknet. Schokoladen werden aus dem Ansatz von Bohnen hergestellt, die nach dem beschriebenen Verfahren fermentiert wurden.
US-B-6 312 753 betrifft die Verarbeitung von Kakaobohnen oder von Kakaobruch, die geröstet wurden. Es lehrt auch, dass zusätzlich zu den verarbeiteten Bohnen, die erhöhte Mengen an Polyphenolen enthalten, Extrakte hergestellt werden können, und zwar unter Verwendung von Lösemitteln wie Aceton, Methanol, Chloroform und Ethylacetat. Es wird davon gesprochen, dass die Extrakte Polyphenole enthalten, es wird jedoch nicht erwähnt, dass derartige Extrakte einen hohen Anteil an Kakaoaromen und/oder Kakao-Aromavorläufern enthalten.
WO 01/93690 A beschreibt die Extraktion von entfetteten Kakaobohnen unter Verwendung von Methanol, Ethanol, Butanol, Ethylacetat oder Aceton als Lösemittel. Vor der Extraktion werden die Bohnen behandelt, um das Fett zu entfernen. Es wird davon gesprochen, dass der Extrakt Polyphenole enthält, es wird jedoch kein Extrakt offenbart, der hohe Anteile an Kakaoaromen und/oder Kakao-Aromavorläufern enthält.
Wir haben nunmehr überraschenderweise gefunden, dass die saure Lösung (die Auslauglösung) aus in vitro-fermentierten Bohnen auch hohe Anteile an Kakao-Aromavorläufern enthält, sowie hohe Anteile an Kakao-Antioxidantien, wie beispielsweise an Polyphenolen.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Wir haben Essigsäureextrakte, die während der "in vitro-Fermentation" von Bohnen erzeugt werden, als eine Quelle von teilweise gereinigten bioaktiven Kakao-Polyphenolen und Antioxidantien entwickelt, einschließlich von Leukocyaninen, Polyphenolen und der Methylxanthine Koffein und Theobromin, sowie als eine Quelle von Kakaoaromen und Kakao-Aromavorläufern.
Gemäß einer ersten Aufgabe der Erfindung wird ein fettarmer Kakaoextrakt mit einem hohen Anteil von Kakao-Aromavorläufern und einem hohen Anteil an Kakao-Antioxidantienverbindungen bereitgestellt. Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Kakao-Aromakonzentrat und/oder ein Antioxidantienkonzentrat bereitgestellt. Der dritte Aspekt der Erfindung betrifft die Verwendung der Extrakte als eine Quelle für Antioxidantien und/oder Kakaoaroma. Gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung wird ein Lebensmittel bereitgestellt, das mit dem Extrakt angereichert ist. Der fünfte Aspekt der Erfindung betrifft die Verwendung eines Essigsäureextrakts aus einer "in vitro-Fermentation" zur Verstärkung des Kakaoaromas, insbesondere bei niedrigen Anteilen, und der letzte Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung des oben erwähnten Extrakts.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
In der vorliegenden Erfindung wird unter "getrocknetem Essigextrakt" und "Extrakt" ein Essigsäureextrakt aus der "in vitro-Fermentation" verstanden, der zu einer Paste oder einer trocknen Masse konzentriert wurde, und unter "in vitro-Fermentation" wird eine Behandlung von Kakaobohnen verstanden, die in Essigsäure für mehr als 4 Stunden behan delt wurden. Unter "unterfermentierten" Kakaobohnen oder -Samen werden Bohnen oder Samen verstanden, die etwa 1 bis 4 Tage fermentiert wurden. Schließlich wird unter Kakao-"Aroma" ein Kakao-Aroma und -Aromavorläufer verstanden.
Die vorliegende Erfindung kann das nachfolgend beschriebene Verfahren nutzen. Im ersten Teil des Verfahrens gemäß der Erfindung werden frische Samen oder unterfermentierte Samen in 100 mM Essigsäure in Autoklavenflaschen angeordnet, und zwar auf eine solche Weise, dass die Lösung die Bohnen in den Flaschen vollständig bedeckt.
Danach werden die Flaschen in einem auf 40 bis 55 °C, vorzugsweise 50 °C, eingestellten Inkubator gegeben, und zwar für einen Zeitraum, der zwischen 4 und 80 Stunden liegt, oder stärker bevorzugt zwischen 12 und 72 Stunden, oder noch stärker bevorzugt 12-60 Stunden, bei einer bevorzugten Ausführungsform für 12-48 Stunden.
Wenn die Samen entfernt sind, werden die erzeugten viskosen Inkubationslösungen bei –20 °C gelagert, und Teile dieses Materials werden periodisch aufgetaut, bevor die Feststoffe durch Eindampfen konzentriert werden, beispielsweise durch Rotationsverdampfen unter Vakuum bei 50 °C. Die erhaltenen Feststoffe, die hierin als "in vitro-Fermentations"-Extrakt bezeichnet werden, werden in verschiedenen Analysen und Versuchen verwendet, die nachfolgend beschrieben werden.
Die aus der Lösung entfernten Samen werden in einem Heißlufttrockner angeordnet, der auf eine Temperatur eingestellt ist, die zwischen 50 und 70 °C liegt.
Der erhaltene Extrakt ist ein fettarmer Kakaoextrakt (Fett wird nicht in der Esssigsäurelösung ausgelaugt), der überraschenderweise hohe Anteile an Antioxidantien und sowohl Kakaoaromen als auch Kakao-Aromavorläufer enthält. Gemäß einer ersten Aufgabe der Erfindung wird ein fettarmer Kakao extrakt mit einem hohen Anteil von Kakao-Aromavorläufern und einem hohen Anteil an Kakao-Antioxidantienverbindungen bereitgestellt.
Kakaoaroma und Kakao-Aromavorläufer, die Aminogruppen enthalten, wurden, in der "in vitro-fermentierten" Lösung unter Anwendung des OPA-Verfahrens (Church F. et al., 1983, J. Dairy Science 66, 1219-1227) analysiert, um den freien Aminostickstoff zu bestimmen. Jede der Essigsäurelösungen wird filtriert und verdünnt, und die Proben werden mit 250 µl der OPA-Lösung umgesetzt. Man läßt die Mischungen 1 bis 10 Minuten reagieren, vorzugsweise 2 Minuten, und dann wird die Extinktion bei 340 nm gemessen. Der Anteil an Aminostickstoff enthaltenen Molekülen in der Probe wird errechnet als Leucin-Äquivalente, unter Verwendung einer geeigneten Standardkurve für unterschiedliche Leucin-Konzentrationen, die unter den gleichen Bedingungen umgesetzt wurden.
Nach einem 48-stündigen Inkubationszeitraum enthält die "in vitro-Fermentations"-Extraktlösung aus Bohnen der Kakaosorte CCN-51 von 2,74 bis 3,1 mg/ml Äquivalente Leucin und die "in vitro-Fermentations"-Extraktlösung aus Bohnen der Kakaosorte EET-95 enthält von 2,84 bis 2,86 mg/ml Äquivalente von Leucin. Im Falle der CCN-51-Lösung wurde der Feststoffgehalt der "in vitro-fermentierten" Lösung zu 0,05 g/ml bestimmt. Diese Ergebnisse zeigen daher, dass wenigstens 5,6% der Feststoffe in der CCN-51-Essigsäurelösung Verbindungen entsprechen, die einen OPA-reaktiven freien Aminostickstoff enthalten, wie Kakao-Aromavorläufern wie aromatischen Aminosäuren und Peptiden.
SDS-PAGE-Gelanalyse wurde durchgeführt, um den Abbau von Gesamt-Kakaobohnenproteinen zu analysieren, der während der "in vitro-Fermentation" ausgelöst wird. Um den Grad des Proteinabbaus, der während der in vito-Fermentation ausgelöst wird, zu bestimmen, wurden Acetonpulver aus diesen Bohnen hergestellt, wie beschrieben wird in Hansen et al. 1998 (J. Sci. Food Agric. 77, 273-281), nachdem der Fruchtanteil und die Samenhülle entfernt wurden. Die Gesamtproteine in diesem Extrakt wurden dann an eine 10-20% Tris-Glycin-SDS-Page-Gradientengel analysiert. Die Ergebnisse zeigten, dass eine erhebliche Menge der Bohnenproteine nach 48 Stunden Behandlung abgebaut war. Das ist besonders klar für zwei Haupt-Vicilin-Proteine bei etwa 48,5 und 34,1 kDa.
Diese Analyse zeigt, dass die saure Inkubation nach 48 Stunden Inkubation zu einem beträchtlichen Proteinabbau in den Bohnen geführt hat, obwohl er geringer ist als derjenige, der bei einer ähnlichen Analyse von trockenen natürlich fermentierten Bohnen gefunden wird.
Gesamt-Polyphenol-Gehalt des 48 Stunden-Essigsäureextrakts wurde zur Bestimmung des Polyphenolgehalts analysiert. Das verwendete spektrophotometrische Verfahren (Folin-Ciocalteu Index) zur Bestimmung des gesamten Polyphenolgehalts entspricht sehr weitgehend dem Verfahren, das beschrieben ist in Official Journal of European Communities, Kapitel 41 (3.10.1990, 178-179).

CCN-51 48 Stunden-Extrakt (getrocknete Feststoffe) CCN-51 Frische Bohnen

Gesamt-Polyphenole 32 mg ECE/g* 26,3 mg ECE/g

* mg ECE/g = Milligramm Epicatechin-Äquivalente pro Gramm der Probe

Die erhaltenen Ergebnisse zeigen, dass der 48 Stunden-Essigsäureextrakt von CCN-51 Bohnen 32 mg ECE/getrocknete Feststoffe enthält. Somit repräsentieren die Phenole 3,2% der getrockneten Feststoffe in dem Extrakt. Wenn man annimmt, dass die frischen CCN-51 Bohnen etwa 45% Feststoffe aufweisen, bedeutet das, dass die Polyphenole 5,48% der ge trockneten Feststoffe in CCN-51 Bohnen repräsentieren. Diese Information demonstriert, dass das Verhältnis von Polyphenolen zu Gesamt-Feststoffen in dem 48 Stunden-Essigsäureextrakt von CCN-51 Bohnen etwa die Hälfte von dem beträgt, der für die getrockneten Feststoffe in unfermentierten CCN-51 Bohnen gefunden wird.
Um die Verbindungen in den Extrakten weiter zu charakterisieren, wurden diese "in vitro-Fermentations"-Lösungen mit 80%/20% Aceton/Wasser extrahiert.
Die 80%/20%-Aceton-Wasser-Extrakte aus den Essigsäurelösungen, die aus den 48 Stunden "in vitro-fermentierten" EET 95 und CCN-51 Bohnen erhalten wurden, und die 80%/20% Aceton/Wasserextrakte aus frischen EET-95 und CCN-51 Bohnen wurden zum Trocknen konzentriert, in Methanol solubilisiert und auf Dünnschichtchromatographieplatten aufgegeben (TLC – 0,25 mm Kieselgel-vorbeschichtete Platten; Merck, 60 – F₂₅₄). Nach der Entwicklung mit Lösemittel A (Ethylacetat 65%, Methanol 23% und Wasser 12%) und Reaktion mit Dihydroxy-1,3-naphthalin (die reduzierende Verbindungen nachweist), wurde ein kräftiger diffuser Spot bei den Essigsäureextrakten beider Kakaosorteen erkannt. Dieser intensive diffuse Spot entspricht primär den Kohlenhydraten in dem Fruchtanteil, da die frischen Bohnen, bei denen ihr Fruchtanteil und die Samenhülle entfernt worden waren, sehr viel niedrigere Anteile dieses Spots aufwiesen. Die Entwicklung mit Lösemittel A und Reaktion mit FeCl₃ (die phenolische Verbindungen nachweist) zeigte die Anwesenheit von verschiedenen ähnlichen Spots in sowohl den frischen Bohnen als auch dem konzentrierten Essigsäureextrakt. Dieses Ergebnis zeigt, dass die phenolische Zusammensetzung der Essigsäureextrakte derjenigen relativ ähnlich ist, die man in ganzen Bohnen sieht.
Nach einer Entwicklung mit Lösemittel B (Ethylacetat 50%, Methylethylaceton 30%, Ameisensäure 10% und Wasser 10%) wurde für sowohl die "in vitro-Fermentations"-Extrakte als auch die Kontrollextrakte aus ganzen Bohnen ein gefärbter Spot festgestellt. Dieser Spot, der ohne irgendeine Behandlung der TLC-Platten zu erkennen ist, geht auf die Samen-Anthocyanine zurück. Die Untersuchung dieser TLC-Platte mit UV beleuchtete einen Spot mit dem gleichen Wanderungsverhalten wie Theobromin in sowohl dem frischen Bohnenmaterial als auch den "in vitro-Fermentations"-Extrakten. Wenn man diese Platte anschließend mit Ninhydrin umsetzte, erschienen in allen Extrakten zwei relativ starke Spots, und diese Spots sind wahrscheinlich auf die Anwesenheit von Aminosäuren und kleinen Peptiden in den frischen Bohnen und in den "in vitro-Fermentations"-Extrakten zurückzuführen. Insgesamt zeigen die Ergebnisse, dass die Essigsäureextrakte aus der "in vitro-Fermentation" viele der gleichen Aceton/Wasserlöslichen Verbindungen aufweisen, die in den frischen Samen vorhanden sind, und somit enthalten die "in vitro-Fermentations"-Extrakten vermutlich einen erheblichen Anteil der Aroma- und Antioxidantienmoleküle, die in Kakaosamen vorhanden sind.
Wie oben beschrieben wurde, erhält der Essigsäureextrakt Aminosäuren und Peptide, von denen angenommen wird, dass sie Kakaoaromen und -Aromavorläufer darstellen. Um das Aromatisierungspotential dieser Aminosäuren und Peptide plus nichtcharakterisierter Aromavorläufer in den Extrakten zu bestätigen, wurde eine Schnüffelanalyse von Produkten durchgeführt, die sich nach der Reaktion der Essigsäureextrakte von Samen der Sorte EET-95 und CCN-51 mit Fructose in einer wasserarmen Umgebung bildeten. Vor der Reaktion wiesen die vollständigen Testmischungen (Extrakt, Fructose, Wasser, Glycerin im Verhältnis 1:1:1,5:96,5) sehr wenig Aroma und sehr wenig Farbe auf. Nach 1 Stunde Reaktion hatten jedoch beide Testmischungen Aromen mit starken Kakao- und Karamelnoten entwickelt. Kontrollexperimente mit weniger Fructose (0,1%) wiesen ähnlich starke Kakaoaromen auf. Andere Kontrollreaktionen, die nur 1% Fructose enthielten, wobei jedoch kein Essigsäureextrakt zugesetzt wurde, entwickelten kein Kakaoaroma und zeigten nur ein schwaches Karamelaroma plus einige klare unerwünschte Aromanoten. MS-Analyse der Produkte, die nach einer Reaktion eines Essigsäureextrakts mit Zucker erzeugt wurden, bestätigte, dass wichtige Kakao-Aromamoleküle wie beispielsweise 2- und 3-Methylbutanole, Pentandion, 2-Methylpyrazin und Phenylacetaldehyd in einer erhitzten Reaktionsmischung vorhanden sind. Gemeinsam zeigen diese Ergebnisse, dass die 48 Stunden-Essigsäureextrakte nachweisbare Kakao-Aromavorläufer enthalten.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform enthält der fettarme Kakaoextrakt Aromen und/oder -Aromavorläufer, die in einer Menge von 2 bis 6% vorliegen, vorzugsweise von 6 bis 12%, und insbesondere von 20%. Der Gehalt an Polyphenolen, die in dem Extrakt vorhanden sind, kann beispielsweise gemäß dem Reifezustand der Samen bei der Ernte, der Kakaosorte oder dem Reinigungsgrad variieren. Nichtsdestotrotz kann der Polyphenolgehalt des Extrakts, wie er hier offenbart wird, von 10 bis 32 mg Epicatechin-Äquivalente/g-Extrakt betragen, stärker bevorzugt 30 bis 100 mg Epicatechin-Äquivalente/g-Extrakt, und gemäß einer bevorzugten Ausführungsform etwa 200 mg Epicatechin-Äquivalente/g-Extrakt. Vorzugsweise sind in diesem Extrakt die Antioxidantien-Verbindungen bioaktiv.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Kakao-Aromakonzentrat geschaffen oder ein Kakao-Aromakonzentrat, das mit Zuckern umgesetzt wurde. Das nach diesem Reaktionsverfahren erhaltene Kakao-Aromakonzentrat kann direkt wie hergestellt verwendet werden. Die genannte Reaktion gestattet es, wenigstens einen Teil der Aromavorläufer, die in dem Konzentrat vorhanden sind, in Kakaoaromen umzuwandeln. Die Zucker, die für diese Reaktion verwendet werden können, sind dem Fachmann gut bekannt und es ist möglich, u.a., zu verwenden Saccharose, Fructose, Glucose, Molassen, Stärkeabbauprodukte (Glucose- oder Maltosesirupe, Glucose-Fructosesirupe, Polydextrose), Milchzucker, Fruchtzucker (ein schließlich Lävulose), Sorbit, Xylit oder Mannit, Glycerin oder eine Mischung davon. Das in der Reaktion verwendete Glycerin kann auch durch Polyethylenglykol oder verwandte Lösungen und Fette, wie beispielsweise Milchfett, Kakaobutter oder Pflanzenfette, ersetzt werden.
Bei gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung wird auch ein Antioxidantienkonzentrat bereitgestellt, das erhältlich ist durch Verwendung eines Essigsäureextrakts aus der in vitro-Fermentation. Ein Weg, um das Antioxidantienkonzentrat zu erhalten, besteht darin, den ursprünglichen Extrakt, der aus der in vitro-Fermentation erhalten wurde, zu fraktionieren oder selektiv zu reinigen, und zwar nach Verfahren, die dem Fachmann gut bekannt sind. Dieses Antioxidantienkonzentrat kann in beliebigen kulinarischen Produkten verwendet werden, sowie auch in der Reifenindustrie, der Anstrichfarbenindustrie, der Eisenindustrie oder in kosmetischen oder Gesundheitsprodukten, und anderen. Der Ausdruck "kulinarisches Produkt" soll dabei jede beliebige verzehrbare Materie umfassen. Es kann sich somit um ein Produkt handeln, das für den Verzehr durch Menschen bestimmt ist, wobei der Begriff jedoch auch Produkte umfasst, die für den Verzehr durch Tiere bestimmt sind, beispielsweise Haustiere wie Hunde, Katzen, Kaninchen, Meerschweinchen, Mäuse, Ratten, Vögel (Papageien), Reptilien und Fische (beispielsweise Goldfische). Der Begriff schließt jedoch auch Nahrungsmittel ein, die von anderen domestizierten Tieren verzehrt werden sollen, wie beispielsweise Herdentieren, beispielsweise Rinder, Pferde, Schweine, Schafe, Ziegen, Büffel, Kamele und dergleichen.
Der dritte Aspekt der Erfindung betrifft die Verwendung des getrockneten Extrakts als eine Quelle für Antioxidantien und/oder Kakaoaroma. Wie oben beschrieben wurde, enthält der getrocknete Essigsäureextrakt Polyphenole und Antioxidantien, einschließlich Leucocyanine, Polyphenole, die Methylxanthine Koffein und Theobromin. Somit kann der Extrakt, oder Fraktionen davon, beispielsweise in Nahrungsergänzungen als Antioxidantienquelle verwendet werden, oder in irgendeinem industriell hergestellten Lebensmittel als Antioxidantienquelle; er kann auch eingesetzt werden als Ersatz von Schokolade, beispielsweise in Frühstückscerealien, Joghurts oder anderen Milchprodukten, Kuchen, Backwaren, Getreideriegeln, Überzügen, Drinks und Getränken, Süßigkeiten, Pulverschokoladeprodukten, Babynahrungsmitteln, Geleeprodukten, Eiscremeprodukten, Toppings und Soßen. Er kann auch in irgendeinem kulinarischen Produkt verwendet werden, wie es oben definiert wurde.
Gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung wird ein Lebensmittel geschaffen, das mit dem Extrakt angereichert ist. Ein derartiges Lebensmittel kann beispielsweise irgendein kulinarisches Produkt sein, wie es oben definiert ist, eine Nahrungsergänzung, Frühstückscerealien, Joghurts oder andere Milchprodukte, Kuchen, Plätzchen, Getreideriegel, Überzüge, Drinks und Getränke, Süssigkeiten, Pulverschokoladen, Babynahrungen, Geleeprodukte, Eiscremes, Toppings und Soßen, und noch allgemeiner irgendein Typ von industriell hergestelltem Lebensmittel.
Das Lebensmittel kann mit dem Extrakt angereichert werden, oder mit Fraktionen davon. Der Extrakt, oder die Fraktionen davon, die dem genannten Lebensmittel zugesetzt werden, können die Essigsäureextrakte von frischen oder unterfermentierten Kakaobohnen sein, er kann jedoch auch der vorher beschriebene Extrakt sein, der Umsetzungen mit Zuckern unterzogen wurde. Er kann auch eine Mischung aus diesen beiden Extrakten sein.
Wenn das Lebensmittel mit einem Extrakt angereichert ist, der einer Reaktion mit Zuckern unterzogen wurde, gestattet es dieser Extrakt, dass das Lebensmittel ein vollständiges Kakaoaroma entwickelt.
Der fünfte Aspekt der Erfindung betrifft die Verwendung eines Essigsäureextrakts aus einer "in vitro-Fermentation" zur Verstärkung des Kakaoaromas. Gemäß diesem Aspekt der Erfindung kann der umgesetzte getrocknete Essigsäureextrakt in einem Präparat verwendet werden, das Schokolade oder Schokoladenextrakte enthält, sowie in Präparaten, bei denen die einzige Schokoladenquelle der oben erwähnte Essigsäureextrakt ist, und zwar mit oder ohne Saccharose, Fructose, reduzierenden Zuckern und/oder anderen Süßungsmitteln.
Der Extrakt, ob er mit Zuckern umgesetzt wurde oder nicht, kann dem Präparat in Mengen von 0,1% bis 5% zugesetzt werden, wenn auch eine andere Schokoladenquelle vorhanden ist, oder in Mengen von 0,5% bis 20%, wenn in dem Präparat keine andere Schokoladenquelle vorhanden ist.

Es wurden Versuche durchgeführt, um die umgesetzten getrockneten Essigsäureextrakte bezüglich ihrer Funktion als Kakao-Aromaverstärker in einem weißen Schokoladenmodell zu bewerten, und zwar bei einer Menge von 0,05% (Endkonzentration). Es wurden verschiedene Aromareaktionen in zwei unterschiedlichen wasserarmen Umgebungen bei einer Konzentration von 5% getrocknetem 48 Stunden-CCN-51-Essigsäureextrakt durchgeführt. Die unterschiedlichen wasserarmen Reaktionshintergründe, die zur Anwendung kamen, waren entweder Propylenglykol (PG) oder wasserfreies Milchfett. Anschließend wurde das Aromapotential der Reaktionsaromen, die erzeugt wurden, in weißer Schokolade bei einem Einarbeitungsniveau von 1% bewertet. Ein anderer Test, bei dem 1% des getrockneten 48 Stunden-CCN-51-Extrakts in nicht reagierter Form direkt in die weiße Schokolade eingearbeitet wurde, wurde ebenfalls durchgeführt.

Medium	Zutaten	Temp. (°C)	Zeit (min)	Einarbeitung in endgültiges Schokoladenprodukt (%)*
92% PG, 1,5% alkalisiertes Wasser	5% Extrakt CCN-51 + 1,5% Fructose	125	60	1
95% Wasserfreies Milchfett	5% Extrakt CCN-51	125	60	1
Keine Reaktion	reiner Extrakt CCN-51 lyophilisiert			1

* 0,3% Lecithin wurde bei dieser Probe ebenfalls zugesetzt

Die erhaltenen Produkte wurden dann von einem informellen Laboratoriumspanel geschmacksgetestet. Das Panel entdeckte ein schwaches Kakaoaroma in der Milchfettprobe, und ein schwaches kakaoartiges Aroma in der Probe mit dem Zusatz von 1% Extrakt.
BEISPIELE
Die nachfolgenden Beispiele sind für einige der Produkte und Verfahren zu deren Herstellung illustrativ, die in den Bereich der vorliegenden Erfindung fallen. Sie sind nicht in irgendeiner Weise als die Erfindung einschränkend anzusehen.
Veränderungen und Modifikationen können bezüglich der Erfindung durchgeführt werden. Das heißt, der Fachmann erkennt viele Variationen für diese Beispiele, um einen weiten Bereich von Formulierungen, Zutaten, Verarbeitungsbedingungen und Mischungen abzudecken, um auf rationelle Weise die natürlich auftretenden Niveaus der Verbindungen der Erfindung für eine Vielzahl von Anwendungen einzustellen.
BEISPIEL 1:
Herstellung eines in vitro-Fermentations-Extrakts aus frischen Bohnen
Frische Bohnen von Theobroma cacao Trinitario ICS-95 werden in diesem Beispiel verwendet. 500 ml 100 mM Essigsäure werden dazu verwendet, die Bohnen in Autoklavenflaschen zu bedecken. Die Mischung aus Bohnen/Essigsäure wird 35 Stunden bei 50 °C inkubiert, und die Feststoffe werden dann durch Rotationsverdampfung bei 50 °C konzentriert, um einen "in vitro-Fermentations"-Extrakt zu erhalten.
BEISPIEL 2:
Herstellung eines in vitro-Fermentations-Extrakts aus unterfermentierten Bohnen
Unterfermentierte Bohnen aus Theobroma cacao Trinitario ICS-95 werden in diesem Beispiel verwendet. Diese unterfermentierten Bohnen sind 3-Tage alte geerntete Bohnen, die keinerlei Behandlung unterzogen wurden, die man jedoch im Freien liegengelassen hatte. 500 ml von 100 mM Essigsäure werden dazu verwendet, die Bohnen in Autoklavenflaschen zu bedecken. Die Mischung Bohnen/Essigsäure wird 39 Stunden bei 53 °C inkubiert, und die Feststoffe werden durch Rotationsverdampfen bei 50 °C konzentriert, um einen in "vitro-Fermentations"-Extrakt zu erhalten.
BEISPIEL 3:
Herstellung eines Schokoladenkuchens
Wir verwenden den in vitro-Fermentations-Extrakt von Beispiel 1 oder Beispiel 2 in getrockneter Form. Der Extrakt wird einem Kuchenteig zugesetzt, und zwar gemäß der nachfolgenden Formulierung (Prozentangaben in Gewicht/Gewicht des Endprodukts):

Backfett 11,4%

Schokoladenmasse 8,5%

In vitro-fermentierter Extrakt 0,5%

Mehl 22,9%

Zucker 39,4%

Backpulver 0,2%

Salz 0,2%

Eier 16,8%

Aromen 0,1%
Der Teig wird dann bei 150 °C für 35 bis 55 Minuten gebacken, und zwar in Abhängigkeit von der Dicke des Kuchens.
BEISPIEL 4:
Herstellung eines Schokoladenkuchens
Wir verwenden den in vitro-Fermentations-Extrakt von Beispiel 1 oder Beispiel 2 in getrockneter Form. Die Mischung wird einem Kuchenteig zugesetzt, und zwar gemäß der folgenden Formulierung (Prozentangaben in Gewicht/Gewicht des Endprodukts):

Backfett 11,4%

Kakaopulver 4,5%

In-vitro fermentierter Extrakt 4,5%

Mehl 22,9%

Zucker 39,4%

Backpulver 0,2%

Salz 0,2%

Eier 16,8%

Aromen 0,1%
Der Teig wird dann 5 bis 25 Minuten bei 190 °C gebacken, und zwar in Abhängigkeit von der Dicke des Kuchens.
BEISPIEL 5:
Herstellung eines Kuchens mit Schokoladenaroma
Die Mischung des in vitro-fermentierten Extrakts von Beispiel 1 oder 2 wird einem Kuchenteig zugesetzt, und zwar gemäß der folgenden Formulierung (Prozentangaben in Gewicht/Gewicht des Endprodukts):

Backfett 16,2%

In-vitro fermentierter Extrakt 17%

Mehl 31,2%

Zucker 16,6%

Backpulver 0,3%

Salz 0,1%

Eier 16,8%

Aromen 0,1%

Färbemittel 1,7%
Der Teig wird dann 2 bis 17 Minuten bei 220 °C gebacken, und zwar in Abhängigkeit von der Dicke der Kuchens.
BEISPIEL 6:
Herstellung eines extrudierten Riegels mit hohen Mengen an Polyphenolen und Antioxidantien

Der in vitro-fermentierte Extrakt von Beispiel 1 oder Beispiel 2 wird der folgenden Zubereitung zugesetzt:

Glucose-Fructose-Sirup	20-30%
Frucht/Frucht-Zubereitung	10-15%
Proteinpulver	5-20%
Mikronährstoffe	4-5%
Maltodextrin	10-15%
Knusprige Cerealie/Cerealie	10-33%
In vitro-fermentierter Extrakt	5-20%
Fett	2-5%
Aroma	0,1-1,5%

Die Zutaten werden vermischt, bis sie eine homogene Mischung bilden, und zwar bei einer Temperatur von 45 °C. Sie werden als Nächstes extrudiert, wobei die Temperatur der Extrusionsmaschine auf 40 °C eingestellt wird. Nach der Extraktion wird der Riegel auf Umgebungstemperatur gekühlt und verpackt.
BEISPIEL 7:
Herstellung von Pizzatoasts
Wir haben Toasts mit Pizzafüllungen hergestellt. Die Toasts werden gemäß der folgenden Formulierung hergestellt, wobei der in vitro-Fermentations-Extrakt gemäß Beispiel 1 oder Beispiel 2 erhalten wurde:

1,75 kg Mehl

0,02 kg Zucker

0,02 kg Milchproteine

10 g Emulgator

0,07 g Backpulver

0,06 g Backfett

1,2 kg Wasser

0,15 kg in vitro-Fermentations-Extrakt

Der in vitro-Fermantations-Extrakt wird als Quelle von Antioxidantien zugesetzt. Der Brotteig wird geknetet, wonach man ihn bei 34 °C 45 Minuten ruhen ließ, und 50 Minuten bei 220 °C gebacken. Das Brot wird dann in 15 mm Scheiben geschnitten, und die Pizza-artige Füllung gemäß der folgenden Zubereitung wird oben auf jede Brotscheibe gegeben:

80%	gehackte Zwiebeln
5%	Olivenöl
2%	Knoblauch in Pulverform
8%	Tomatenpüree
0,8%	Salz
0,1%	weißer Pfeffer
0,1%	Chillipfeffer in Pulverform
2%	getrocknetes Basilikum
2%	in vitro-Fermentions-Extrakt, als Antioxidantienquelle

Der Anteil der Füllung, die so verarbeitet wurde, dass sie 70% Wassergehalt aufwies, wird auf etwa 60% des Endgewichts des Toasts eingestellt.
BEISPIEL 8:
Herstellung eines Milchschokoladenriegels
Der in vitro-Fermentations-Extrakt von Beispiel 1 oder Beispiel 2 wird der folgenden Zubereitung zugesetzt (Prozentangaben in Gewicht/Gewicht des Endprodukts):

Schokoladenmasse 8%

Milchfeststoffe 20%

Zucker 40%

Kakaobutter 20%

Wasser 1%

In vitro-fermentierter Extrakt 11%
Der in vitro-fermentierte Extrakt wird zu Beginn der Conchierstufe zugesetzt, damit eine Reaktionszeit unter Erwärmungsbedingungen zur Verfügung steht, die ausreicht, die Aromen aus den Kakao-Aromavorläufern zu Kakaoaromen zu entwickeln. Die Zugabe des in vitro-fermentierten Extrakts ermöglicht es, dass diese Schokolade, die arm an Schokoladenmasse ist, einen vollen Milchschokoladengeschmack erhält.
BEISPIEL 9:
Herstellung einer Haustiernahrung
Wir stellen eine Emulsion mit der folgenden Zusammensetzung her, wobei der in vitro-fermentierte Extrakt erhalten wurde, indem man Beispiel 1 oder Beispiel 2 folgte, mit einer weiteren Behandlung zur Eliminierung von Theobromin aus dem Extrakt (Prozentangaben erfolgen in Gewicht):

Gehacktes Fleisch 60%

Cerealien 23%

Pflanzenproteine 2%

Wasser 8%

In vitro-Fermentations-Extrakt 7%
Der in vitro-Fermentations-Extrakt wird als Quelle von Antioxidantien verwendet und als Quelle von Polyphenolen.
BEISPIEL 10:
Herstellung einer Körperlotion

Wir stellen eine Körperlotion mit der folgenden Zusammensetzung her, wobei der in vitro-fermentierte Extrakt nach dem Verfahren von Beispiel 1 oder Beispiel 2 erhalten wurde:

Mineralöl	8,0%
Isopropylpalmitat	5,0%
Polyglyceryl-3-diisostearat	2,0%
Octyldodecanol	4,0%
Carbomer	0,3%
Cocoylglutamatnatrium	0,2%
Natriumhydroxid	1,2%
Ascorbinsäure	0,4%
α-Tocopherol	0,4%
In vitro-Fermentations-Extrakt	0,3%

Wir ergänzen dann mit Wasser auf 100%. Der in vitro-fermentierte Extrakt wird der Körperlotion als Quelle von Antioxidantien und Polyphenolen zugegeben.

Claims

Fettarmer Essigsäureextrakt von Kakaobohnen mit einem hohen Anteil an Kakao-Aromastoffen und/oder -Aromavorläufern und einem hohen Anteil an Kakao-Antioxidantien-Verbindungen.
Fettarmer Essigsäureextrakt nach Anspruch 1, wobei der Extrakt ein Essigsäureextrakt aus einer in vitro-Fermentation von Kakaobohnen ist.
Fettarmer Essigsäureextrakt nach Anspruch 2, wobei die Kakaobohnen frische Bohnen oder unterfermentierte Bohnen sind.
Fettarmer Essigsäureextrakt nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Kakao-Aromen und/oder -Aromavorläufer in einer Menge von 2 bis 6%, stärker bevorzugt von 6 bis 12 und gemäß einer bevorzugten Ausführungsform von 20% vorliegen.
Fettarmer Essigsäureextrakt nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Antioxidantien Polyphenole sind und der Polyphenolgehalt in einer Menge von 10 bis 32 mg Epicatechin-Äquivalente/g Extrakt, stärker bevorzugt von 30 bis 100 mg Epicatechin-Äquivalente/g Extrakt und in einer bevorzugten Ausführungsform von 200 mg Epicatechin-Äquivalente/g Extrakt vorliegt.
Fettarmer Essigsäureextrakt nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Antioxidantien-Verbindungen bioaktiv sind.
Kakaoaromakonzentrat, erhältlich durch Verwendung eines Essigsäureextrakts einer in vitro-Fermentation von Kakaobohnen.
Kakaoaromakonzentrat nach Anspruch 7, wobei der Essigsäureextrakt mit Zuckern umgesetzt wurde.
Antioxidantienkonzentrat, erhältlich durch Verwendung eines Essigsäureextrakts aus einer in vitro-Fermentation von Kakaobohnen.
Verwendung eines Essigsäureextrakts aus einer in vitro-Fermentation von Kakaobohnen zur Verstärkung des Kakaoaromas.
Verwendung eines Essigsäureextrakts nach Anspruch 10, wobei der Extrakt mit Saccharose, Fructose, reduzierenden Zuckern und/oder anderen Süßungsmitteln umgesetzt wird.
Lebensmittel, das mit einem Essigsäureextrakt aus einer in vitro-Fermentation von Kakaobohnen angereichert ist.
Lebensmittel nach Anspruch 12, wobei das Lebensmittel ausgewählt ist aus der Gruppe von Nahrungsergänzungen, von Frühstückscerealien, Joghurts, Milchprodukten, Kuchen, Keksen, Cerealienriegeln, Überzügen, Drinks und Getränken, Süßigkeiten, Pulverschokoladen, Babynahrung, Geleeprodukte, Eiscremes, Toppings und Soßen.
Lebensmittel, das den fettarmen Essigsäureextrakt nach Anspruch 1 und/oder das Kakaoaromakonzentrat nach Anspruch 7 oder 8 enthält, wobei der Extrakt und/oder das Konzentrat mit Zuckern umgesetzt wurde.
Verwendung eines Essigsäureextrakts der in vitro-Fermentation von Kakaobohnen als Quelle für Antioxidantien und Kakao-Aromen und/oder Kakao-Aromavorläufer.
Verwendung eines in vitro-Fermentationsextrakts nach Anspruch 15, wobei der Extrakt einer Umsetzung mit Zuckern unterzogen wurde.
Verwendung eines in vitro-Fermentationsextrakts nach Anspruch 9 oder Anspruch 15 in einem Haustierfutter, in Kosmetika, in der Reifenindustrie, in der Eisenindustrie, in der Anstrichfarbenindustrie, in der Eisenindustrie oder in Gesundheitsprodukten.
Verfahren zur Gewinnung eines in vitro-Fermentationsextrakts, das die Stufen des Vermischens von Kakaosamen mit Essigsäure, das Erhitzen der Mischung und das Konzentrieren der in der flüssigen Phase der Mischung enthaltenen Feststoffe umfasst.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei die Erhitzungsstufe bei 40 bis 55 °C, vorzugsweise bei 50 °C, für 4 bis 8 Stunden, oder stärker bevorzugt für 12 bis 72 Stunden, in einer bevorzugten Ausführungsform für 12 bis 60 Stunden und in der besten Ausführungsform für 12 bis 48 Stunden durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, wobei die Erhitzungsstufe in Autoklaven-Flaschen durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüchen 18 bis 20, wobei die Kakaosamen frische Samen oder unterfermentierte Samen sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 21, wobei die Feststoffkonzentration durch Rotationsverdampfen unter Vakuum durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 22, wobei der Extrakt reich an Antioxidantien ist.