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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines
stabilisierenden Sirups zur Verwendung in angesäuerten Milchgetränken.
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Nicht-Stärke-Polysaccharide
("Gummis"), z.B. Pektin, Carboxymethylcellulose
oder Sojabohnen-Polysaccharide werden traditionell in angesäuerten Milchgetränken, insbesondere
in Trinkjoghurts, verwendet, um eine Ausfällung von Milchproteinen, ein
Phänomen,
das als "Molkeabscheidung" bzw. "Wheying-off" bekannt ist, zu
verhindern.
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Das
Milchprotein (Casein) hat eine grob sphärische Submicellen-Aggregat-Struktur, die durch
hydrophobe Bindungen und Salzbrücken
zusammengehalten wird. Diese Submicellen, die sterisch durch κ-Casein-"Haare" stabilisiert werden,
destabilisieren bei einem pH von kleiner als etwa 5,2 und beginnen
zu koagulieren. Die Destabilisierung ist bei einem pH von etwa 4,6,
dem isoelektrischen Punkt von Casein maximal, wobei dieser pH-Wert
der typische pH von fermentierten Milchgetränken, einschließlich Trinkjoghurts,
ist. Ein Gummi, z.B. Pektin mit hohem Methoxygehalt, wird traditionell
solchen Getränken
zugesetzt, um das Getränk
zu stabilisieren und eine Präzipitation
der Proteine zu verhindern. Es wird angenommen, dass das Pektin
an der Oberfläche
der Caseinaggregate adsorbiert, wahrscheinlich durch elektrostatische
Anziehung, und als Dispergiermittel wirkt, was eine Koagulation
durch elektronische und/oder sterische Eigenschaften des adsorbierten Casein/Pektin-Partikels
verhindert.
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Solche
Gummis sind teure Ingredienzien, speziell im Vergleich zu Stärke. Ein
Ersatz von Gummi ist daher wünschenswert,
um die Kosten des Joghurts zu verringern. Allerdings beeinträchtigt die
Entfernung oder Verringerung von Gummis die Stabilität des Getränks wie
auch andere organoleptische und strukturelle Eigenschaften negativ.
Konsumenten verlangen, dass Lebensmittelprodukte, in denen wenigstens
ein Teil des Gummis entfernt wurde, die Qualität der entsprechenden konventionellen
Produkte beibehalten. Frühere
Ansätze zur
Stabilisierung von Trinkjoghurts mit Stärke haben gezeigt, dass Stärke in Konzentrationen
zugesetzt werden muss, die ein unerwünschtes Verdicken/unerwünschte Viskosität wie auch
nicht akzeptables Mundgefühl und
nicht akzeptablen Geschmack verursachten.
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RU-C-2
183 407 offenbart eine modifizierte Maisstärke, die in kultivierten Milchprodukten,
die frei von Gummis sind, verwendet wird. US-A-4 590 077 offenbart
angesäuerte
Milchgetränke,
die mit Stärke
verdickt sind. WO 01/96405 A offenbart saure Milchgetränke, die
durch Pektin stabilisiert sind. US-A-6 093 439 zeigt Stabilisatoren
und ihre Verwendungen zur Stabilisierung von Milchprodukten, einschließlich Joghurts
und Sauerrahm.
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Dementsprechend
besteht ein anhaltender Bedarf, die teureren Komponenten von angesäuerten Milchgetränken, z.B.
Gummis, zu ersetzen, wie auch Stabilität bereitzustellen, während gleichzeitig
annehmbare organoleptische und strukturelle Eigenschaften aufrechterhalten
werden.
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Die
vorliegende Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zur Herstellung
eines stabilisierenden Sirups, umfassend die Schritte: Zusammenmischen
von Stärke,
z.B. Wachsstärken,
einschließlich
hydroxypropylierter und succinylierter Typen, Stärkeacetaten und Stärkephosphaten,
Zucker und Wasser und dann Kochen des Gemisches unter Erhalt eines
vollständig
dispergierten Gemisches. Durch die vorliegende Erfindung werden stabilisierende
Sirupe offenbart, die durch dieses Verfahren hergestellt werden.
Die Erfindung richtet sich auch auf ein Verfahren zur Herstellung
von angesäuerten
Milchgetränken,
indem der stabilisierende Sirup mit Milchproduktfeststoffen vermischt
wird und die angesäuerten
Milchgetränke
dadurch hergestellt werden.
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Diese
und andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann
aus der folgenden Beschreibung und den folgenden Beispielen klar.
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Wie
vorher angegeben wurde, betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren
zur Herstellung eines stabilisierenden Sirups zur Verwendung in
angesäuerten
Milchgetränken,
umfassend die Schritte: Zusammenmischen von Stärke-, Zucker- und Wasserkomponenten,
Kochen der gemischten Komponenten zu einem dispersen stabilisierenden
Sirup und Mischen des stabilisierenden Sirups mit Milchproduktfeststoffen.
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Alle
Stärken
und Mehle (nachfolgend "Stärke") können zur
Verwendung hierin geeignet sein. Bei kalter Temperatur stabile Stärken sind
besonders geeignet. Wie hierin definiert, ist eine bei kalter Temperatur
stabile Stärke
eine Stärke,
die in einer Menge von 1 Gew.-% in einem Milchgetränk formuliert
werden kann, das einen pH von weniger als 3,9 bis etwa 4,6, einen
Feststoffgehalt von weniger als 20% und eine Viskositätszunahme von
weniger als 300 mPa·s
(Centipoise ("cP")), insbesondere
von weniger als 200 mPa·s
(cP) und noch bevorzugter von weniger als 100 mPa·s (cP),
wobei die Viskosität
bei 50 U/min bei 4°C
gemessen wird, über
eine Zeit von zwei Wochen hat.
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Stärken, die
zur Verwendung hier geeignet sind, können von einer nativen Stärke oder
Mehl stammen. Der hierin verwendete Ausdruck "native Stärke oder Mehl" ist eine/eines,
wie sie/es in der Natur gefunden wird. Geeignet sind auch Stärke und
Mehle, die von einer Pflanze erhalten werden, die durch Standardzüchtungstechniken,
einschließlich
Kreuzung, Translokation, Inversion, Transformation oder ein anderes
Verfahren der Gentechnologie oder Chromosomentechnologie, unter
Einschluss von Variationen davon erhalten werden. Außerdem sind
auch Wachsstärke
oder Mehle, die von einer Pflanze stammen, welche aus künstlichen
Mutationen und Variationen der obigen generischen Zusammensetzung
gewachsen sind, welche durch bekannte Standardverfahren der Mutationszüchtung produziert
werden kann, hierin geeignet.
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Typische
Quellen für
die Stärken
und Mehle sind Getreide, Knollen, Wurzeln, Legumen und Früchte. Die
native Quelle kann Mais, Erbsen, Kartoffel, Süßkartoffel, Banane, Gerste,
Weizen, Reis, Sago, Amaranth, Tapioca, Pfeilwurz, Canna, Sorghum
und Wachsvarietäten
oder Varietäten
mit hohem Amylosegehalt der genannten sein. Der Ausdruck "Wachs", wie er hier verwendet
wird, soll eine Stärke
oder ein Mehl umfassen, die/das wenigstens 95 Gew.-% Amylopektin
enthält,
und der Ausdruck "mit
hohem Amylosegehalt" soll
ein Mehl oder eine Stärke
umfassen, die/das wenigstens 40 Gew.-% Amylose enthält. Stärken mit
niedrigem Amylosegehalt und Wachsstärken sind zur Verwendung in
der vorliegenden Anmeldung besonders geeignet, wobei Wachsstärken bevorzugt
sind. Der Ausdruck "Stärke", wie er hierin verwendet
wird, soll einzelne Stärken
wie auch Mischungen der geeigneten Stärken, die hierin beschrieben
sind, bezeichnen.
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Geeignete
Stärken
zur Verwendung hierin umfassen auch chemisch modifizierte Stärken, d.h.
Stärkederivate.
Geeignete modifizierte Derivate umfassen, ohne Beschränkung, Stärkeester
und -ether, z.B. Stärkeacetat
und Stärkesuccinat.
Solche modifizierten Derivate, die in der vorliegenden Anmeldung
besonders geeignet sind, umfassen Stärkeacetatderivate, die mit
bis zu 10 Gew.-% Reagens, bezogen auf die Stärke, behandelt sind, und vorzugsweise
mit bis zu 4 Gew.-% Reagens behandelt sind. Solche modifizierten
Derivate, die in der vorliegenden Anmeldung besonders geeignet sind,
umfassen auch Stärkehydroxyalkylate,
insbesondere hydroxypropylierte Stärke, die mit bis zu 25 Gew.-%
Propylenoxid, bezogen auf die Stärke,
und bevorzugt bis zu 10 Gew.-% Propylenoxid, behandelt ist. Die
Herstellung und die Eigenschaften solcher Stärken sind bekannt und beispielsweise
in R. L. Whistler, J. N. BeMiller und E. F. Paschall, Starch Chemistry
and Technology, 2. Ausgabe., Academic Press, Inc., London, Kap.
9, Abschn. 5, S. 343–349
(1984), und R. L. Whistler und J. R. Daniel, Carbohydrates, Food
Chemistry, 2. Ausgabe, O. R. Fenenma Hrsg., Marcel Dekker, Inc.,
New York, Kap. 3, S. 119 (1985) beschrieben.
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Der
Fachmann wird erkennen, dass degradierte Stärken in der vorliegenden Erfindung
einsetzbar sind. Allerdings sind nicht-degradierte Stärken dahingehend
bevorzugt, dass eine geringere Menge an nicht-degradierter Stärke in dem Getränke erforderlich
ist als an degradierter Stärke.
Außerdem
zeigen degradierte Stärken
im Gegensatz zu nicht-degradierten Stärken die Tendenz, andere Charakteristika
des Getränks, z.B.
den Geschmack, negativ zu beeinflussen.
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Ein
besonders nützliches
Verfahren für
die Herstellung der phosphorylierten Stärken wird in der gleichzeitig
anhängigen
US-Patentanmeldung, Serial-Nr. 09/633,832, eingereicht am 7. August
2000, beschrieben. Dieses Verfahren beinhaltet Imprägnieren
der gewünschten
Stärke
mit einem Phosphatreagens und gegebenenfalls mit einem Oligosaccharid.
Die imprägnierte
Stärke
wird dann aus ihrem fluidisierten Zustand zu einem wasserfreien
Zustand, vorzugsweise zu 1 Gew.-% der Stärke oder weniger, getrocknet
und zur Durchführung der
Phosphorylierung hitzebehandelt. Die Imprägnierung der Stärke durch
Oligosaccharid und Phosphatreagens kann in beliebiger Reihenfolge
durchgeführt
werden. Der pH der resultierenden Aufschlämmung kann dann auf zwischen
3 und 12, vorzugsweise zwischen 6 und 9,5, eingestellt werden.
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Der
Ausdruck "Phosphatreagens", wie er hierin verwendet
wird, beinhaltet ein beliebiges Phosphatreagens, das zur Phosphorylierung
von Stärke
verwendet wird, z.B. Ortho-, Pyro-, Meta- und Tripolyphosphate. Typische
Phosphatreagenzien sind die Alkalimetallphosphate, z.B. Natrium-
und Kaliumorthophosphat, Phosphorsäure, Phosphoroxychlorid, Natrium-
und Kaliumtripolyphosphat und Natrium- und Kaliumtrimetaphosphat.
Das Reagens kann ein Mono-, Di- oder Trialkylmetallphosphat oder
Kombinationen davon sein. Besonders nützlich ist Natriumtripolyphosphat
("STP").
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Eine
Imprägnierung
durch das Phosphatreagens kann erreicht werden, indem das Reagens
in einer Menge von weniger als 15 Gew.-% der Stärke, vorzugsweise weniger als
10 Gew.-%, zugesetzt wird. Das Phosphatreagens kann in trockenem
Zustand zu nassen Stärkekörnern gegeben
werden oder durch Auflösen des
Reagens in Wasser unter Bildung einer wässrigen Lösung, die dann mit den Stärkekörnern gemischt
wird, zugesetzt werden. Diese Imprägnierungstechniken sind z.B.
in den US-Patenten Nrn. 4 166 173 und 4 216 310 beschrieben.
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Zur
Verwendung hierin kann ein beliebiges Oligosaccharid geeignet sein
und kann aus einer beliebigen Quelle wie die oben aufgelisteten
stammen. Die Quelle kann die gleiche sein wie die für die Stärkekomponente
oder kann eine andere sein. Wie hierin definiert, enthält das Oligosaccharid
eine bis zwanzig Zuckereinheiten, die durch glycosidische Bindungen
verknüpft
sind. Oligosaccharid soll Monosaccharide, Disaccharide, Oligosaccharide,
Maissirupfeststoffe und Maltodextrine umfassen. Oligosaccharide,
die für
die vorliegende Erfindung geeignet sind, umfassen, sind aber nicht
beschränkt
auf, entzweigte Stärken,
Maissirupfeststoffe, Dextrose, Fructose, Maltose, insbesondere Maissirupfeststoffe
mit einem DE-Wert von 20 bis 40. Obgleich Oligosaccharid Monosaccharide
umfassen soll, fügen
diese im Allgemeinen Farbe und/oder Aroma zu, was in vielen industriellen
Anwendungen unerwünscht
sein kann. Für
die vorliegende Erfindung sind daher besonders geeignete Oligosaccharide
solche, die wenigstens zwei Zuckereinheiten enthalten, die durch
glycosidische Bindungen verknüpft
sind.
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Ein
Zusatz des Oligosaccharids zu der Stärke kann erreicht werden, indem
das Oligosaccharid trocken oder als wässrige Lösung zugesetzt wird. Das Oligosaccharid
kann insbesondere zu einer bewegten Stärkeaufschlämmung gegeben werden, oder
Stärke
kann zu einer gerührten
wässrigen
Lösung
des Oligosaccharids gegeben werden. Außerdem kann eine wässrige Lösung des
Oligosaccharids auf trockene oder nasse Stärkekörner gesprüht werden.
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Die
Stärke,
die mit Phosphat und gegebenenfalls mit Oligosacchariden imprägniert ist,
wird dann einem fluidisierten Zustand unterworfen und hitzebehandelt,
um die Phosphorylierung zu bewirken. Obgleich die Hitzebehandlung
in einem Schritt durchgeführt
werden kann, ist es bevorzugt, dass sie in zwei Schritten durchgeführt wird.
Erstens, die imprägnierte
Stärke
wird dem fluidisierten Zustand unterworfen und bei weniger als 140°C, vorzugsweise
zwischen 60°C
und 140°C
und am bevorzugtesten zwischen 100 und 125°C bis zu nahezu wasserfreien
Bedingungen, vorzugsweise zu einem Feuchtigkeitsgehalt von weniger
als 1 Gew.-% der Stärke,
getrocknet. Zweitens, während
sich das getrocknete Produkt noch im fluidisierten Zustand befindet, wird
es auf zwischen 100 und 185°C,
vorzugsweise zwischen 120 und 140°C
für 30
bis 300 Minuten erhitzt. Bei Temperaturen von über etwa 150°C beträgt die Bearbeitungszeit
vorzugsweise weniger als 45 Minuten.
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Der
fluidisierte Zustand wird durch kräftiges Mischen der festen Stärkepartikel
in Vakuum oder in einem Gas erreicht, wodurch eine gleichmäßige Verteilung
von Stärke
durch das Vakuum oder das Gas erreicht werden kann. Ein kräftiges Mischen
kann durch Verwendung von Luft oder Gas bei Atmosphärendruck
oder Überatmosphärendruck
in einem Wirbelbettreaktor oder durch ausreichende mechanische Bewegung
erreicht werden. Wenn unter Druck gesetztes Gas verwendet wird,
um den fluidisierten Zustand zu erreichen, muss die Geschwindigkeit
des Gases eine Mindestgeschwindigkeit erreichen, so dass die Partikel
frei sind, um sich zu bewegen, und einen "fluidisierten Zustand" aufweisen. Der fluidisierte
Zustand resultiert in einer sehr effizienten Wärmeübertragung und ermöglicht,
dass die Stärke
bei niedriger Temperatur schnell zu einem nahezu wasserfreien Zustand
trocknet.
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Geeignete
Stärken,
die in der vorliegenden Erfindung einsetzbar sind, umfassen bei
kalter Temperatur stabile Stärken,
von denen bekannt ist, dass sie von sich aus in einer Lösung mit
niedriger Temperatur stabil sind oder Stärken, die genetisch modifiziert
wurden, um den Phänotyp
mit Niedrigtemperaturlösungsstabilität zu begünstigen.
Solche Stärken
umfassen, ohne Beschränkung,
Wachsmaisstärke
mit einem rezessiven Sugary-2-Allel. Ein Beispiel für eine solche
Stärke
umfasst Wachsmaisstärke,
die von einer Pflanze mit Endospermgewebe abgeleitet ist, die für das rezessive
Sugary-2-Allel heterozygot ist, wie es im US-Patent Nr. 5 954 883 beschrieben ist.
Ein anderes Beispiel umfasst Stärke,
die von einer Wachsmaispflanze eines wxsu2 (homozygoten) Genotyps
und Translokationen, Inversionen, Mutanten und Varianten davon stammt,
die im US-Patent
Nr. 4 428 972 diskutiert wird.
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Physikalisch
modifizierte Stärken,
die von den vorstehend genannten geeigneten Stärken abgeleitet sind, können zur
Verwendung hier ebenfalls geeignet sein; diese beinhalten vorgelatinierte
und konvertierte Stärken.
Vorgelatinierungs- bzw. Vorverkleisterungstechniken umfassen Trommeltrocknung
und Sprühtrocknung,
einschließlich
Sprühtrocknung
unter Verwendung der Verfahren, die in den US-Patenten Nrn. 4 280 851; 4 600 480;
5 131 953 und 5 149 799 beschrieben sind, sowie Alkoholbehandlungen,
wie sie im US-Patent Nr. 4 465 702 beschrieben sind. Umwandlungsprodukte
(Abbauprodukte), die von einer der Stärken, einschließlich Fluiditätsstärken oder
dünn-siedende
Stärken,
hergestellt durch Oxidation, Enzymumwandlung, saure Hydrolyse, Wärme- und/oder
Säure-Dextrinierung, abgeleitet
sind, und/oder scherbehandelte Produkte können hier nützlich sein.
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Eine
beliebige Stärke,
die zur Verwendung hierin geeignete Eigenschaften hat, kann gegebenenfalls durch
ein beliebiges Verfahren gereinigt werden, das auf dem Fachgebiet
bekannt ist, um Stärke-Off-Flavor (auch
bekannt als "off-notes") und Farben, die
für die
Stärke
nativ sind oder während
Stärkemodifikationsprozessen
erzeugt werden, zu entfernen. Geeignete Reinigungsverfahren zur
Behandlung der Instantstärken
werden in der Europäischen
Patentanmeldung Nr. 93 101 520.0 (Veröffentlichung Nr. 0 554 818)
von Eden et al. Offenbart. Alkaliwaschtechniken für Stärken, die
zur Verwendung in körniger
oder vorgelatinierter Form bestimmt sind, sind nützlich und werden in den US-Patenten
Nr. 4 477 480 von Seidel und 5 187 272 von Bertalan et al. Beschrieben.
Eine Reinigung der Stärken
durch Extraktion mit einem Fluid in der superkritischen oder flüssigen Phase
ist ebenfalls einsetzbar und wird in der US-Patentanmeldung, Serial Nr. 60/317,572,
eingereicht am 6. September 2001, beschrieben.
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Im
Allgemeinen werden geeignete Stärken
verwendet, um stabilisierende Sirupe herzustellen. Diese Sirupe
werden anschließend
mit einer Lösung
von Milchfeststoffen vermischt. Wie oben angegeben wurde, richtet
sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung eines stabilisierenden
Sirups, der Zusammenmischen von Zucker, Stärke und Wasser und Kochen des
Gemisches unter Erhalt eines vollständig dispergierten Gemisches
umfasst. Wie hierin definiert ist, bezeichnet ein vollständig dispergiertes
Gemisch ein Gemisch, in dem keine Stärkekörper intakt gelassen sind.
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Verwendbare
Kochtechniken können,
ohne Beschränkung,
Niedrigtemperatur- und Langzeit-Verfahren ("LTLT" =
low temperature and long time), Hochtemperatur- und Kurzzelt-Verfahren ("HTST" = high temperature
and short time) und Ultrahochtemperatur-Verfahren ("UHT") umfassen. LTLT-Pasteurisierung
erfolgt bei einem Minimum von etwa 63°C für etwa 30 Minuten, was eine
Stärkehydratation
und ein Stärkekochen
erlaubt. Eine Bearbeitung bei höherer
Temperatur deckt einen weiten Bereich von Bedingungen ab, und diese sind
vollständig
im US-Patent Nr. 6 247 507 beschrieben. Im Allgemeinen beinhaltet
HTST eine Pasteurisierung bei einer Mindesttemperatur von etwa 72°C für etwa 15
Sekunden. Unter UHT-Bedingungen muss das Produkt typischerweise
eine Mindesttemperatur von etwa 138°C für mindestens etwa 2 Sekunden,
bevorzugter von etwa 4 bis etwa 6 Sekunden, erreichen.
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Ein
Kochen kann durch eine Vielzahl von Verfahren, die auf dem Fachgebiet
bekannt sind, erreicht werden, einschließlich, ohne Begrenzung, Röhrenwärmetauscher,
Röhrenwärmeaustausch,
Plattenwärmeaustausch,
usw. Eine besonders nützliche
Kochtechnik ist via HTST-Pasteurisierung, die z.B. in einem Röhren- oder
Platten-Wärmeaustauscher
bei etwa 115°C
für etwa
3 Sekunden oder unter solchen Bedingungen, dass ein vollständig dispergierter
Sirup erhalten wird, durchgeführt
wird.
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Der
resultierende stabilisierende Sirup wird dann gegebenenfalls gelagert
oder direkt zur Herstellung von angesäuerten Milchgetränken verwendet.
Die Herstellung involviert Mischen des stabilisierenden Sirups unter
niedriger Scherbeanspruchung (mechanisches Rühren). Der Sirup wird in einem
Verhältnis
von 10 bis 60 Gew.-% mit 0 bis 3,5% Fett und 9 bis 17% Milchfeststoffprodukt,
das zu einem pH von 3,9 bis 4,6 fermentiert und nach Techniken,
die auf dem Fachgebiet bekannt sind, homogenisiert wurde, vermischt.
Das Verhältnis von
stabilisierendem Sirup zu der Lösung
des fermentierten Milchprodukts kann entsprechend Verarbeitungsbeschränkungen
und den gewünschten
Charakteristika des angesäuerten
Milchproduktes eingestellt werden. Das resultierende angesäuerte Milchgetränk kann
außerdem
einer Hitzebehandlung unterzogen werden, um die Lagerungszeit zu
verlängern.
Aromatisierende, färbende
und andere Ingredienzien, die für
traditionelle angesäuerte
Milchgetränke
charakteristisch sind, können
gegebenenfalls dem erfindungsgemäßen angesäuerten Milchgetränk zugesetzt
werden.
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Der
Ausdruck "angesäuertes Milchgetränk", wie er hierin verwendet
wird, ist als Getränk
definiert, das einen Gesamtfeststoffgehalt von weniger als 20%,
einen pH zwischen 3,9 und 4,6 und eine Brookfield-Viskosität, gemessen
bei 50 U/min und 4°C,
von weniger als 400 mPa·s
(cP) hat. Das Getränk
hat insbesondere eine Viskosität
von weniger als 300 mPa·s
(cP). Noch bevorzugter hat das Getränk eine Viskosität zwischen 100
mPa·s
(cP) und 200 mPa·s
(cP).
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Die
Stärken
des erfindungsgemäßen Verfahrens
können
eingesetzt werden, um im Wesentlichen den gesamten Gummi zu ersetzen,
der traditionell zur Stabilisierung von angesäuerten Milchgetränken verwendet wird.
Um angesäuerte
Milchgetränke
in adäquater
Weise zu stabilisieren, wird typischerweise etwa 0,3 Gew.-% Gummi
verwendet. Dementsprechend enthalten die angesäuerten Milchgetränke der
vorliegenden Erfindung weniger als 0,15 Gew.-% Gummi, insbesondere
weniger als 0,1 Gew.-% Gummi und noch bevorzugter weniger als 0,05
Gew.-% Gummi, bezogen auf das Getränk.
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Zusätzlich zur
Stabilisierung von angesäuerten
Milchgetränken
können
bestimmte Stärken
des erfindungsgemäßen Verfahrens
wünschenswerter
Weise bestimmte organoleptische und strukturelle Eigenschaften der
angesäuerten
Milchgetränke,
insbesondere Viskositätsstabilität, Mundgefühl und Geschmack,
aufrechterhalten. Beispielsweise behalten die angesäuerten Milchgetränke, die
nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
erhalten werden und hydroxypropylierte Wachs maisstärke enthalten,
im Wesentlichen ihre Viskositätsstabilität, ihr Mundgefühl und ihr
Aroma im Vergleich zu dem entsprechenden Getränk, das 0,3 Gew.-% eines Industriestandard-Pektinstabilisators
enthält,
bei.
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Die
folgenden Beispiele werden die Ausführungsformen der Erfindung
vollständiger
darstellen. In den Beispielen sind alle Teile und Gewichtsangaben
auf das Gewicht bezogen und alle Temperaturen in Grad Celsius angegeben,
wenn nichts Anderes angegeben ist.
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BEISPIELE
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Verfahren
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Messung der Viskositätsstabilität
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Die
Viskosität
der angesäuerten
Milchgetränke
wurde mit einem Brookfield LV/DV-III-Viskosimeter
gemessen, das mit einem Adapter für kleine Proben und einem Computer
mit Brookfield-Rheocalc-Software (Brookfield Rheocalc for Windows – Brookfield
Engineering Laboratories, Inc., Stoughton, Massachusetts) ausgestattet
war, gemessen. Eine Probe mit einer Unze der Getränke, die
bei 4°C
gelagert waren, wurde einmal umgedreht und dann in den Brookfield-Thermocel-Einlass
gegossen (Einlass und eine SC4-31-Spindel wurden in Eis vorgekühlt). Dann
wurde ein 50–250
U/min-Scan über
etwa 2,5 Minuten mit den Proben durchgeführt.
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Messung der Getränkestabilität (auch
bekannt als "Wheying-off" bzw. Molkeabscheidung)
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Von
jedem angesäuerten
Milchgetränk
wurden nach 1, 7 und 14 Tagen Lagerung bei 4°C digitale Fotos aufgenommen.
Die Bilder wurden dann unter Verwendung von Sigma Scan Pro V 4.0-Bildanalyse-Software durch
manuelle Definition (Zeichnen mit der Maus) der klaren flüssigen Region
(oder der von Feststoffen abgetrennten Flüssigkeit) analysiert. Eine "Spurenmessung" wurde dann für die Gesamtzahl
der Pixel im definierten Bereich durchgeführt. Der Prozentwert für das "wheying-off" bzw. die "Molkeabscheidung" wurde auf der Basis
der Spurenmessung bestimmt.
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Messung der organoleptischen
Eigenschaften
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Jede
Probe eines angesäuerten
Milchgetränks
wurde von einem Experten für
Mundgefühl
und Aroma an einer Skala von –4
bis +4 bewertet. Null (0) ist der Wert des entsprechenden angesäuerten Milchgetränks, das
nach dem Verfahren, das in Beispiel 3 unten beschrieben wird, hergestellt
ist, und das 0,3% eines Industriestandardpektins enthält.
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Mundgefühl beschreibt
die gesamten Texturcharakteristika des Getränks, wie es im Mund wahrgenommen
wird. Ein negativer Wert für
Mundgefühl
ist ein Hinweis für
das Vorliegen von Faktoren wie Mundtrockenheit und Adstringenz im
Vergleich zum Kontrollgetränk.
Ein positiver Wert ist ein Hinweis für das Vorliegen von Faktoren,
einschließlich
dem Ausmaß der
Mundbeschichtung und der Gleitfähigkeit.
Ein negativer Wert für
Geschmack (Aroma) ist ein Hinweis für Off-Wahrnehmungen oder die Maskierung des
Milchgeschmacks oder die Maskierung der Süße im Vergleich zum Kontrollgetränk. Ein
positiver Wert gibt an, dass das Getränk im Vergleich zur Kontrolle
weniger Maskierung des Milcharomas oder der Süße aufweist.
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Beschreibung
von Stärken,
die in den Beispielen verwendet werden.
Stärke A – Wachsmaisstärke
Stärke B – Insgesamt
1000 Teile Wachsmaisstärke
wurden in einen Reaktionsbehälter
eingefüllt,
der eine Lösung
von 18,75 Teilen Natriumsulfat in 1500 Teilen Wasser enthielt. Die
erforderliche Menge an Propylenoxid wurde dann zugesetzt (3 Gew.-%
in einem Fall, 9 Gew.-% im anderen Fall), und der Behälter wurde
dicht verschlossen. Die Inhalte wurden für 16 Stunden bei 40°C rühren gelassen,
während
der Behälter
kontinuierlich hin und her bewegt wurde, um eine gleichmäßige Suspension
der Stärke
im Gemisch sicherzustellen. Der pH der resultierenden Suspension
wurde durch Zusatz einer 25%-igen Schwefelsäurelösung auf 5,5 eingestellt. Die
hydroxypropylierte Stärke
wurde durch Filtration gewonnen, zweimal mit 1500 Teilen Wasser
gewaschen und getrocknet.
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Stärke C – Eine Gesamtmenge
von 100 Teilen Wachsmaisstärke
wurde in 150 Teilen Wasser aufgeschlämmt, und der pH wurde mit einer
3%-igen Natriumhydroxydlösung
auf 8,2 eingestellt. Die angegebene Menge an Essigsäureanhydrid
(1 Gew.-% oder 4 Gew.-%) wurde langsam zugesetzt, während der
pH mit dem obigen Alkali zwischen 7,8 und 8,2 gehalten wurde. Die
Reaktion war vollständig,
wenn kein weiterer Alkalizusatz notwendig war. Der pH wurde zwischen
4,0 und 6,5 eingestellt und das resultierende Derivat wurde durch Filtration
gewonnen und zweimal mit 150 Teilen Wasser gewaschen.
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Stärke D – Insgesamt
100 Teile Wachsmaisstärke
wurden in 150 Teilen Wasser aufgeschlämmt und der pH wurde mit 3%-iger
Natriumhydroxidlösung
auf 8,2 eingestellt. Die angegebene Menge an fein vermahlenem Bernsteinsäureanhydrid
(1 Gew.-%, bezogen auf Stärke)
wurde langsam zugesetzt, während
der pH mit dem obigen Alkali zwischen 7,8 und 8,2 gehalten wurde.
Die Reaktion war beendet, wenn kein weiterer Alkalizusatz notwendig
war. Der pH wurde auf zwischen 4,0 und 6,5 eingestellt, und das
resultierende Derivat wurde durch Filtration gewonnen und zweimal
mit 150 Teilen Wasser gewaschen.
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Stärke E – Es wurden
mehrere Aufschlämmungen
hergestellt, indem 3.000 g Wachsmaisstärke zu 3.750 ml Wasser gegeben
wurden, gefolgt von der Zugabe von 75 oder 150 g Natriumtripolyphosphat
(STP) mit 2,5 Gew.-% oder 5 Gew.-%, bezogen auf Stärke. Der
pH jeder Aufschlämmung
wurde unter Verwendung von 10%-iger Salzsäure auf 7,0 eingestellt, für etwa 10
Minuten gerührt
und mit einem Buchner-Trichter filtriert. Die resultierende STP-imprägnierte
Stärke
wurde dann zu einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 10% luftgetrocknet
und unter Verwendung einer Prater-Mühle vermahlen.
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Ein
Wirbelbettreaktor (erhalten von Procedyne Corporation, New Brunswick,
New Jersey) wurde auf 115°C
vorerhitzt und die imprägnierte
Stärke
wurde in den Reaktor gefüllt.
Die Temperatur wurde bei 115°C gehalten,
bis die Feuchtigkeit der imprägnierten
Stärke
weniger als 1% war. Zur Durchführung
einer Phosphorylierung wurde danach die Temperatur des Reaktors
auf 127°C
erhöht
und dort für
60 Minuten gehalten. Die Hitzebehandlung für jedes Level der STP-Behandlung resultierte
in Leveln von 0,13% und 0,31% Gehalt an anorganischem Phosphor.
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Beispiel 1 – Herstellung
des stabilisierenden Sirups
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Zucker
(Saccherose, 17,0 Gew.-%) und Stärke
(hydroxypropylierte Wachsmaisstärke,
2,0 Gew.-%) wurden gründlich
vermischt und unter starkem Rühren
zu Wasser (81,0 Gew.-%) gegeben. Unter Verwendung eines Röhrenwärmetauschers
(Modell 25-2S, erhältlich
von Microthermics, Ind. Raleigh, North Carolina) wurde das Gemisch
auf 90°C
vorerhitzt und dann für
3 Sekunden bei 115°C
gekocht (HTST-Prozess).
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Beispiel 2 – Herstellung
von angesäuerten
Milchgetränken
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Fettfreies
Trockenmilchpulver wurde zu fettarmer Milch gegeben, so dass ein
Feststoffgehalt von 10% erreicht wurde. Das Pulver wurde gemischt,
bis es gelöst
war. Unter Verwendung eines Röhrenwärmetauschers
wurde das Gemisch dann auf 65°C
vorerhitzt, bei 1.500 psig homogenisiert, für 2 Minuten bei 93°C pasteurisiert
und auf 43 bis 44°C
gekühlt.
Das homogenisierte und pasteurisierte Gemisch wurde mit Joghurtkultur (0,1% "Jo-Mix® NM
1-20", erhältlich von
Danisco Cultor) beimpft, bei 44°C
inkubiert, bis ein pH von 4,3 bis 4,6 erreicht war, und auf etwa
4°C gekühlt. Die
geronnene Milch des angesäuerten
Milchprodukts wurde dann aufgebrochen, und es wurde bei 2.500/500
psig homogenisiert, um die Partikelgröße weiter zur reduzieren. Der gemäß Beispiel
1 hergestellte Stabilisatorsirup wurde auf 4°C gekühlt, dann mit dem angesäuerten Milchprodukt
in einem Gewichtsverhältnis
von 50:50 vermischt und mit einem leichten Vortex für zwei Minuten
bewegt. Die resultierenden Getränke,
die durch das vorstehende Verfahren hergestellt worden waren, enthielten
insgesamt 1 Gew.-% Stärke.
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Beispiel 3 – Eigenschaften
der angesäuerten
Milchgetränke
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Eine
Vielzahl von angesäuerten
Milchgetränken
wurde nach dem in Beispiel 2 beschriebenen Verfahren hergestellt.
Zusätzlich
wurde ein "Kontroll"-Getränk durch
das Verfahren von Beispiel 2 hergestellt, wobei ein stabilisierender
Sirup verwendet wurde, der durch das Verfahren von Beispiel 1 hergestellt
wurde, außer dass
ein Pektin (Genu® Pektin, Typ JMJ, erhältlich von
CP Kelco, US, Inc. Wilmington, Delaware) für die Stärke in einer Sirupformulierung
mit einem Gewichtsverhältnis
von 0,6:17,0:82,4 (Pektin:Saccherose:Wasser) eingesetzt wurde. Dies
führte
zu einem Getränk
mit 0,3% Gummi, der Industriestandardkonzentration.
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Die
Eigenschaften jeden Getränks,
das die Stärken
und einen Industriestandardgummi (die "Kontrolle") enthielt, wurden nach den obigen Verfahren
gemessen. Die Resultate, die in der folgenden Tabelle aufgelistet
sind, zeigen, dass Getränke,
die die erfindungsgemäßen Stärken enthalten
(Beispiele 3a–3e)
eine bessere Stabilität
haben, was durch % Wheying-off während
der zweiwöchigen
Lagerungszeit der Getränke
im Vergleich zum Kontrollgetränk
(Beispiel 3f) gezeigt wird. Außer
dass die Getränke
der vorliegenden Erfindung verbesserte Stabilität aufweisen, behalten die Getränke der
vorliegenden Erfindung, die hydroxyalkylierte Stärken (Beispiele 3b und 3c)
enthalten, im Wesentlichen eine Reihe wünschenswerter organoleptischer
Eigenschaften, die für
das Kontrollgetränk
(Beispiel 3f) charakteristisch sind, bei, was durch ähnliches
Mundgefühl, ähnlichen
Geschmack und ähnliche
Viskositätsstabilität bewiesen
wird.
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