DE69201060T2 - Verfahren zur Herstellung von Kohlensäure enthaltenden gelierten Produkten. - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Kohlensäure enthaltenden gelierten Produkten.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Kohlesäure enthaltenden gelierten Produkten mit kühlem und erfrischenden Geschmack.
  • Viele gelierte Produkte, die in jüngerer Zeit vermarktet werden, wirken nicht kühl. Kohlensäure enthaltende gelierte Produkte sollen einen kühlen und erfrischenden Geschmack haben.
  • Bekannte Verfahren für das Versetzen von gelierten Produkten mit Kohlensäure werden beispielsweise in JP-A-50-69247 (die Bezeichnung "JP-AU" bedeutet "ungeprüft veröffentlichte japanische Patentanmeldung") beschrieben, wobei eine gelierte Nahrungsmittelzusammensetzung in einen druckbeständigen Behälter eingebracht wird, Absetzenlassen der Zusammensetzung, Zugabe von Kohlenstoffdioxyd zum Container und schütteln des Inhalts zum Homogenisieren, wobei die Temperatur über dem Punkt gehalten wird, bei dem das Gel zu einem Sol wird, gefolgt von Kühlen. Dieses Verfahren jedoch wird für industrielle Herstellung wegen der komplizierten notwendigen Stufen als nicht geeignet angesehen, wie beispielsweise Erhitzen eines Gelierungsmittels zum Lösen, Kühlung zum Absetzen und nach Zugabe von Kohlenstoffdioxydgas erneutes Hitzen zum Lösen, Schütteln und wiederum Kühlung zum Absetzen.
  • JP-A-59-45837 beschreibt ein Verfahren, wobei eine Gelatinelösung und eine kohlendioxydhaltige wässrige Lösung bei niedriger Temperatur vermischt werden, und die Mischung in einem verschlossenem Behälter zum Absetzen verbleibt. Das Verfahren hat jedoch solche Nachteile wie, daß Kohlendioxyd leicht während des Mischens verlorengeht, wobei das Verfahren schwierig in industriellem Maßstab durchführbar ist und das gebildete gelierte Gelatineprodukt bezüglich Textur gegenüber den gelierten Produkten von κ-Carrageenan und -Carrageenan oder deren Mischung minderwertiger ist.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von Kohlesäure enthaltenden gelierten Produkten, die auf den Geschmack kühl wirken, zur Verfügung zu stellen.
  • Unter Berücksichtigung, daß κ-Carrageenan und -Carrageenan unlöslich in kalten Waser und bei 70 - 80 C löslich sind, wobei erf indungsgemäß ein industriell vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung gelierten, Kohlensäure enthaltenden Produkten gefunden wurde, wobei diese Carrageenan-Arten gleichförmig in einer kalten wässrigen Lösung dispergiert, die Geliermitteldispersion mit Kohlensäure versetzt, die Dispersion in einem Behälter versiegelt und durch Hitzen beim Lösen des Carrageenan sterilisiert wird, und wobei die Lösung zum Absetzen gekühlt wird.
  • Demnach wird erfindungsgemäß ein Verfahren zur Herstellung eines Kohlesäure enthaltenden gelierten Produkts zur Verfügung gestellt, wobei Kohlendioxyd einer gleichförmigen Dispersion von in kaltem Wasser unlöslichen κ-Carrageenan und/oder -Carrageenan in wässriger Lösung zugesetzt wird, die mit Kohlensäure versetzte Dispersion in einem Behälter versiegelt wird, die Dispersion durch Erhitzen sterilisiert und durch Kühlen abgesetzt wird.
  • "Carrageenan" ist ein generischer Name für κ-Carrageenan, - Carrageenan und λ-Carrageenan. κ-Carrageenan weist einen 1,3-gebundenes Galactose - 4-Sulfatrest und einen 1,4-gebundenen 3,6-Anhydro-D-Galactoserest auf und ist in kaltem Wasser unlöslich. -Carrageenan weist einen 1,3-gebundenen Galactose-4-sulfatrest und einen 1,4-gebundenen 3,6-Anhydro-D-Galactose-2-sulfatrest auf und ist ebenfalls in kaltem Wasser unlöslich. Andererseits weist λ-Carrageenan einen 1,3-gebundenen Galactose-2-sulfatrest und einen 1,4- gebundenen D-Galactose-2,6-sulfatrest auf und ist in kaltem Wasser löslich. Carrageenanarten, die als Geliermittel gemäß Erfindung verwendbar sind, sind solche, die in kaltem Wasser unlöslich sind, die jedoch beim Erhitzen zu einer wässrigen Lösung lösbar sind, die eine Gelierverhalten aufweisen, daß sie beim Abkühlen gelieren, beispielsweise κ-Carrageenan, -Carrageenan und deren Mischungen.
  • Erfindungsgemäß ist das als Geliermittel verwendete κ-Carrageenan und/oder -Carrageenan gleichförmig in einer wässrigen Lösung in Konzentrationen von 0,3 bis 2,0 %, vorzugsweise 0,3-1,0 % (Gewichtsprozent) dispergiert. Zur Verbesserung der Textur können geringe Mengen anderer Geliermittel wie Xanthangum (0,1 % oder weniger), Locustbohnengum (0,3 % oder weniger), Pectin (0,3 % oder weniger), Gelatine (1,0 % oder weniger) und Agar (0,3 % oder weniger) der Dispersion zugesetzt werden.
  • Die wässrige Lösung, die erfindungsgemäß verwendbar ist, kann Wasser, Fruchtsaft, Fruchtwein, Milch, fermentierte Milch, Kaffee, Cola, Tee, etc. und deren Mischungen enthalten. Bei Bedarf kann die wässrige Lösung Süßstoffe, Säuerstoffe, Farbstoffe, Geschmacksstoffe etc. enthalten,
  • κ-Carrageenan und/oder -Carrageenan muß, bei Bedarf unter Rühren, gleichförmig in der wässrigen Lösung dispergiert werden. Die wässrige Lösung sollte bei 10 bis 45ºC gehalten werden. Ist die Temperatur höher als 45ºC, löst sich das Carrageenan teilweise, wodurch die Viscosität oder das Abbinden sich zum Zeitpunkt der Kohlensäurezuführung oder beim Abfüllen erhöht.
  • Die gebildete gleichförmige Dispersion wird auf eine Temperatur von 2 bis 25ºC eingestellt und dann mit Kohlensäure versetzt, beispielsweise unter Verwendung eines Carbonators. Die Zugabe von Kohlensäure wird bei einem solchen Druck aufgeführt, daß das Endprodukt 0,5 bis 3,0 Gasvolumen Kohlendioxyd aufweist. Die Terminolgie "Kohlendioxyd Gasvolumen" ist eine Einheit, die in der Kohlensäuregetränkeindustrie verwendet wird, und davon herrührt, daß die Löslichkeit von Kohlendioxyd nahe 1 bei 15,5ºC nach Ostwald's Absorptionscoefficient ist. Das heißt, daß die Menge Kohlendioxyd, die in einer gegebenen Menge Wasser bei 15,5ºC unter Standardatmosphärendruck absorbiert wird, als 1 Gas Volumen genommen wird.
  • Die mit Kohlensäure versehene Dispersion wird in einem Container für Kohlensäuregetränke versiegelt und dann durch Erhitzen sterilisiert.
  • Die Wärmesterilisation der mit Kohlensäure versehenen Dispersion wird in einem Heißwasserbad oder mit einem Pasteurisator vom Heißwasserschauer Typ mit einer Temperatur des Inhalts von 75 bis 90ºC durchgeführt, wobei das Carrageenan vollständig gelöst wird. Ist die Temperatur des Inhalts kleiner als 75 ºC, wird das Carrageenan nicht vollständig gelöst. Nach Sterilisieren wird die Dispersion auf 40 ºC oder weniger abgekühlt, um das erwünschte mit Kohlensäure versehene gelierte Produkt absetzen zu lassen.
  • Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher erläutert. Alle Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht, sofern nichts anderes angegeben wird.
    • Beispiel 1
  • Die Einflüsse des Unterschieds bei der Art des Geliermittels bei der Herstellung mit Kohlensäure versehener gelierter Produkte wurden untersucht.
  • Die Geliermittel gemäß Tabelle 1 waren in isomerisiertem Zucker gleichförmig dispergiert und Wasser und andere Rohmaterialien zugemischt, um eine Geliermitteldispersion herzustellen. Hierbei setzte bzw. härtete Pektin der Formulierung 4 und wurde, weil für die Kohlensäureanreicherung als untauglich angesehen, nicht weiter verarbeitet.
  • Alle Dispersionen, ausgenommen Formulierung 4, wurden auf 18ºC gekühlt. Hierbei setzte sich die Gelatinedispersion von Formulierung 5 ab bzw. härtete und konnte nicht durch einen Carbonator geleitet werden.
  • Alle Geliermitteldispersionen, ausgenommen Formulierungen 4 und 5, wurden durch einen Carbonator, mit einem Druck von 2,6 kg/cm²G geleitet; 100 g Portionen der mit Kohlensäure versetzten Dispersion wurden in 110 ml - Volumenflaschen aus Glas für Kohlensäuregetränke eingefüllt. Nach Versiegelung der Flasche wurde der Inhalt in heißem Wasser über 20 Minuten bei 85ºC sterilisiert.
  • Nach Abkühlung wurden die Flaschen 24 Stunden in einem Kühlschrank bei 5ºC gehalten und dann einem organoleptischen Test durch zwanzig männliche und weibliche Testpersonen im Alter zwischen 20 und 30 Jahren unterzogen. Der Grad der Schmackhaftigkeit und der Kühle wurden gemäß folgenden Standards bewertet. Die Ergebnisse werden in Tabelle 1 wiedergegeben .
    • Standart der Bewertung: 1) Textur:
  • Zu weich und nicht schmackhaft: -2
  • Etwas weich und leicht geschmackhaft: -1
  • Mäßig hart und schmackhaft: 0
  • Etwas hart und leicht schmackhaft: 1
  • Zu hart und nicht schmackhaft: 2
    • 2) Kühle:
  • Nicht kühl -2
  • Leicht kühl -1
  • Mäßig kühl 0
  • Irgendwie irritieren: 1
  • Irritierend: 2
    • Signifikanz Test:
  • *: Signifikant verschieden bei dem 5 % Signifikanzlevel
  • N: Nicht signifikant verschieden
  • Als Ergebniss wurden die Produkte aus den Formulierungen 1 bis 3 als geschmackvolle gelierte Produkte, die durch das Kohlendioxyd einen sehr kühlen Geschmack hatten, bewertet. Andererseits "schmolz" das Produkt aus Formulierung 6 im Mund und war krümelig, sodaß es als Gelierprodukt als nicht schmackhaft eingestuf wurde. Formulierung 7 gelierte beim Kühlen nicht. Das Produkt der Formulierung 8 besaß nicht die Kühle von Kohlendioxyd und war damit als Gelierprodukt schlecht.
  • Darüber hinaus wurde jedes Produkt zwei Wochen bei 37ºC gelagert und dem gleichen organoleptischen Test unterzogen. Als Ergebniss waren die Produkte aus Formulierung 1 bis 3 gleichermaßen kühl und geschmackvoll, während das Produkt aus Formulierung 6 sich in ein Sol umgewandelt hatte, was wahrscheinlich auf dem Abbau des Agar beruhte. Tabelle 1 Formulierung Isomerizierter Zucker 1/5 Konzentrierter Orangensaft -Carrageenan κ-Carrageenan λ-Carrageenan Niederes Methoxyl Pektin Gelantine Agar (Pulver) Calciumlaktat Geschmackstoff Zitronensäure Natriumcitrat Wasser Insgesamt /Gew.%) Ergebnisse des organoleptischen Tests Mittlere Punktzahl Bemerkungen angenehm kühl geliert beim mischen geliert keine Carbonisierung möglich gechmacklos, nicht nicht konservierbar nicht geliert nicht kühl
  • Der Unterschied zwischen Formulierung 1 und 8 war beim 5 % Signifikanzlevel signifikant.
  • Der Unterschied zwischen Formulierung 2 und 8 war beim 5 % Signifikanzlevel signifikant.
  • Der Unterschied zwischen Formulierung 3 und 8 war beim 5 % Signifikanzlevel signifikant.
    • Beispiel 2
  • Die Einflüsse der Konzentration von Geliermittel bei der Produktion eines mit Kohlensäure versehenen gelierten Produkts wurden untersucht.
  • Die Geliermittel in Tabelle 2 waren inisomeriziertem Zucker gleichförmig dispergiert; Wasser und andere Rohmaterialien wurden zugemischt, um eine Geliermitteldispersion zu erhalten.
  • Jede der Dispersionen wurde auf 10ºC gekühlt und durch einen Carbonator unter einem Druck von 1,5 kg/cm²G geleitet; 100 g Portionen der mit Kohlensäure versehenen Dispersionen wurden in 110 ml Volumenflaschen aus Glas für Kohlenssäuregetränke eingefüllt. Nach Versiegelung der Flasche wurde der Inhalt mit einem Schauer heißen Wassers 15 Minuten lang bei 90ºC hitzesterilisiert.
  • Nach Kühlung wurde das Produkt bei 8ºC fertig gestellt und geschmacklich untersucht. Die Formulierungen 2 und 4 führten zu mit Kohlensäure versehenen gelierten Produkten, wie sie gewünscht waren, während Formulierung 1 sich nicht absetzte und Formulierung 5 zu einem harten Gel führte, daß als geliertes Produkt nicht vorzeigbar war. Tabelle 2 Formulierung Isomerizierter Zucker -Carrageenan κ-Carrageenan Xanthangum Locustbohnengum 1/5 Konzentrierter Grapefruitsaft Tartarsäure Natriumcitrat Geschmackstoff Wasser Gesamt (Gew.%) Qualität nicht abgesetzt bei der Geschmacksprobe entspricht den Anforderungen; bei der Geschmacksprobe schwach abgesetz bei der Geschmacksprobe befriedigend abgesetz; angenehm kühl presentierbar als gel. Produkt, obgleich hart abgesetzt zu hart; als gel. Produkt nicht presentierbar
    • Beispiel 3
  • Die Einflüsse der Temperatur, bei der die Geliermittel dispergiert wurden, auf die Herstellung von mit Kohlensäure versehenen gelierten Produkten wurden untersucht.
    • Formulierung:
  • Isomerierter Zucker 12,0 %
  • Granulierter Zucker 2,0 %
  • κ-Carrageenan 0,5 %
  • Xanthangum 0,05 %
  • Locustbohnengum 0,1 %
  • Wasser 85,35 %
  • Insgesamt : 100,00 %
  • Die obigen Geliermittel wurden in isomerisiertem Zucker bei verschiedenen Temperaturen gemäß Tabelle 3 dispergiert; die gebildete Geliermitteldispersion wurde weiter gemäß Beispiel 2 zum Erhalt eines mit Kohlensäure versehenen gerlierten Produkts behandelt.
  • Gemäß Tabelle 3 wurde nachgewiesen, daß ein Teil des Geliermittels bei einer Temperatur oberhalb 45ºC unter Erhöhung der Viskosität der Dispersion sich löste, wodurch eine Verminderung der Kapazität der Flüssigkeitszugabeleitung, der Gasabsorption während der Kohlensäurezufuhr und der Flascheneinfüllkapazität verursacht wurde. Es wurde ebenfalls nachgewiesen, daß das Geliermittel gestörte Dispergierbarkeit in flüssigem Zucker bei Temperaturen unterhalb 10ºC aufwies und viel Zeit zum Dispergieren und zur Zuführen von Flüssigkeit benötigte, was wiederum zu verschiedenen Nachteilen bei der industriellen Produktion führt. Tabelle 3 Dispersionstemperatur Bewertung des Dispersionszustands Die Flüssigkeit besaß eine zu hohe Viscosität, um dispergiert und geleitet zu werden. Dispergierbarkeit und Mischbarkeit waren befriedigend und führten zu keinen Poblemen in den nachfolgenden Schritten. Ebenso Teil des Geliermittels in der Dispersion gelöst, wodurch Probleme bei den nachfolgenden Schritten auftraten. Das Geliermittel begann in der Dispersion unter Erhöhung der Viskosität sich aufzulösen, wodurch Probleme bei der Kohlensäurezufuhr und bei der Flascheneinfüllung auftraten.
    • Beispiel 4
  • Die Einflüsse der Temperatur der Sterilisation auf die Herstellung eines mit Kohlensäure versehenes gelierten Produkts wurden untersucht.
    • Formulierung:
  • Isomerizierter Zucker 10.00 %
  • Granulierter Zucker 3,00 %
  • κ-Carrageenan 0,60 %
  • Xanthangum 0,04 %
  • Locustbohnengum 0,10 %
  • 1/5 Conc. Orangensaft 4,00 %
  • Zitronensäure 0,25 %
  • Natrium Citrat 0,02 %
  • Geschmacksstoff 0,20 %
  • Wasser 81,79 %
  • Insgesammt: 100,00 %
  • κ-Carrageenan und Xanthangum wurden gleichförmig in isomeriziertem Zucker dispergiert. Außerdem wurde Locustbohnengum in heißem Wasser bei 85ºC gelöst, gefolgt von Kühlung auf 30ºC. Die auf diese Weise hergestellten zwei Flüssigkeiten wurden zusammen mit anderen Rohmaterialien in üblicher Weise vermischt, um eine Geliermitteldispersion herzustellen.
  • Die Dispersion wurde durch einen Carbonator unter einem Druck von 1,3 kg/cm²G bei einer Dispersionstemperatur von 14ºC geleitet. Ein 165 g Aliquot der mit Kohlensäure versehenen Dispersion wurde in eine 180 ml-Volumenflasche aus Glas für Kohlensäuregetränke eingebracht und versiegelt. Die Flasche wurde mit einem Schauer heißen Wassers bei 90ºC sterilisiert, so daß der Inhalt auf die Temperaturen gemäß Tabelle 4 erhitzt wurde. Nach Abkühlen wurde die Temperatur des Inhalts auf 10ºC eingestellt; dann wurden Geschmacksproben durchgeführt.
  • Wenn bei Inhaltstemperaturen von niedriger als 75ºC sterilisiert wurde, ergab das Geliermittel in der beschriebenen Menge nicht das erwünschte mit Kohlensäure versehene gelierte Produkt, weil sich das Geliermittel nicht ausreichend zur Erzielung der ausreichenden Gelierkraft löste. Andererseits löste sich das Geliermittel vollständig bei Sterilisierungstemperaturen über 75ºC und ergab ein schmackhaftes geliertes Produkt mit fein abgestimmter Kühle. Tabell 4 Temperaturen des Inhalts beim Sterilisieren Gelöster Zustand des Geliermittels und Absetzzustand Das Geliermittel löste sich nicht vollständig und neigte zum Absetzen. Die Gelierkraft war gering. Das Geliermittel löste sich nicht vollständig; die Gelierkraft war gering. Das Geliermittel löste sich vollständig und wies hohe Gelierkraft auf. Das Geliermittel löste sich vollständig und wies hohe Gelierkraft auf.
    • Beispiel 5
  • Die Einflüsse des Kohlendioxydgasvolumens zur Einbringung von Kohlensäure bei der Herstellung eines mit Kohlensäure versehenen gelierten Produkts wurden untersucht.
    • Formulierung:
  • Isomerizierter Zucker 12,00 %
  • Raffinierter Zucker 3,00 %
  • κ-Carrageenan 0,45 %
  • -Carrageenan 0,05 %
  • Xanthangum 0,04 %
  • Locustbohnengum 0,05 %
  • 1/5 konz. Orangensaft 4,00 %
  • Zitronensäure 0,25 %
  • Natriumcitrat 0,02 %
  • Geschmacksstoff 0,20 %
  • Wasser 79,94 %
  • Insgesamt: 100,00 %
  • κ-Carrageenan, -Carrageenan und Xanthangum wurden in isomerisiertem Zucker dispergiert, bei Bedarf mittels mechanischer Behandlung mit einer Pulverlösungspumpe etc., um eine gleichförmige Dispersion zu erzielen. Darüber hinaus wurde Locustbohnengum mit raffiniertem Zucker vorvermischt und vollständig in heißem Wasser bei 90ºC gelöst, um Bildung ungelöster Klumpen zu verhindern, gefolgt von Abkühlung bei 30ºC oder weniger. Dann wurden die so hergestellten beiden Flüssigkeiten zusammen mit anderen Rohmaterialien zu einer Geliermitteldispersion vermischt.
  • Die Dispersion wurde durch einen Carbonator bei geregeltem Druck und einer solchen Temperatur geleitet, daß ein Kohlendioxydgasvolumen gemäß Tabelle 5 erreicht wurde. Ein 165 g Aliquot der mit Kohlensäure versehenen Dispersion wurde in einer 180 ml Glasflasche für kohlensäurehaltige Getränke versiegelt.
  • Die Flasche wurde durch eine Pasteurisator geführt, so daß der Inhalt bei 85ºC über 15 Minuten gehalten wurde; Durch die folgende Abkühlung wurde das kohlensäurehaltige gelierte Produkt erhalten. Nach Verarbeitung bei 10 ºC wurde mit dem gelierten Produckt der organoleptische Test gemäß Beispiel 1 durchgeführt. Als Ergebniss wurde festgestellt, daß das Produkt mit einem Gasvolumen von 0,4 oder weniger nicht den kühlen Geschmackseindruck von Kohlendioxyd vermittelte. Es wurde festgestellt, daß die Kohlendioxyd - Kühle bei einem Gasvolumen von 0,5 oder mehr auftrat, wobei die besten Ergebnisse beim Gasvolumen zwischen etwa 1,5 bis 2,0 Volumen erzielt wurden. Bei einem Gasvolumen von 3,5 oder mehr besaß das Produkt einen auf Kohlendioxyd zurückzuführenden stechenden Geschmack, der weit von dem gewünschten kühlem Geschmack entfernt ist. Tabelle 5 Gas-Volumen Bewertung der Kühle Durchschnittspunkt Signifikanztest nicht kühl leicht kühl kühl stechend
  • Erfindungsgemäß werden folgende Wirkungen erzielt:
  • 1) Weil alle Stufen wie Mischen der Rohmaterialien, Kohlensäurezufuhr und Verfüllung mit einem Geliermittel in disergiertem Zustand durchgeführt werden, kann ein kohlensäurehaltiges geliertes Produkt in industriellem Maßstab hergestellt werden.
  • 2) Weil Kohlenstoffdioxydgas in einer Flüssigkeit, die ein dispergiertes Geliermittel enthält, absorbiert wird, kann ein gleichfömig geliertes Produkt, in dem Kohlendioxyd gleichförmig verteilt ist, erhalten werden.
  • 3) Die notwendigen Geräte und Stufen für das erfindungsgemäße Verfahren sind wesentlich einfacher als in den bisher bekannten Verfahren. Das Verfahren gemäß Erfindung ist sogar für Produktionsverfahren und Produktionsanlagen für die Herstellung üblicher kohlensäurehaltiger Produkte anwendbar.

Claims (5)

1. Verfahren zur Herstellung von Kohlensäure enthaltenden gelierten Produkten, wobei Kohlendioxyd einer gleichförmigen Dispersion von in kaltem Wasser unlöslichen κ-Carrageenan und/oder - Carrageenan in wässriger Lösung zugegeben, die mit Kohlendioxyd versehene Dispersion in einem Behälter verschlossen, die Dispersion durch Erhitzen sterilisiert und die mit Kohlendioxyd versetzte Dispersion zum Absetzen gekühlt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Konzentration von κ- Carrageenan und/oder -Carrageenan in der Dispersion von 0,3 bis 2,0 Gewichtsprozent beträgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Dispersion von κ- Carrageenan und/oder -Carrageenan in der wässrigen Lösung eine Temperatur im Bereich von 10 bis 45º C aufweist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Sterilisieren bei 75º C oder höher durchgeführt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das gelierte Produkt von 0,5 bis 3,0 Gasvolumen Kohlendioxyd enthält.
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