DE69405716T2

DE69405716T2 - Verfahren und zusammensetzung für süsse saften aus cucurbitaceae fruchten

Info

Publication number: DE69405716T2
Application number: DE69405716T
Authority: DE
Inventors: Galen Edward Erlanger Ky 41018 Downton; Ruediger D-67574 Osthofen Engel; Heather Jean Hamilton Oh 45011 Harper; Manfred D-65529 Waldems-Steinfischbach Litke; Michael William Dayton Ky 41074 Maxwell; Marvin Joseph Jr. Cincinnati Oh 45251 Mohlenkamp; George Peter Cincinnati Oh 45224 Rizzi; Karin D-6232 Bad Soden Romer
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1993-02-16
Filing date: 1994-02-15
Publication date: 1998-04-09
Anticipated expiration: 2014-02-16
Also published as: CN1119825A; CA2155966A1; CN1075363C; JPH08506733A; WO1994018854A3; US5411755A; EP0684771B1; AU6241794A; MX9401220A; WO1994018854A2; CA2155966C; EP0684771A1; JP3466191B2; DE69405716D1

Description

Diese Anmeldung ist eine Fortsetzungsanmeldung der gleichzeitig anhängigen Anmeldung mit der US-Anmeldenummer 08/056,459, eingereicht am 3. Mai 1993, welche eine Fortsetzungsanmeldung der jetzt fallengelassenen Anmeldung mit der US-Anmeldenummer 08/017,936 ist, welche am 16. Februar 1993 im Namen von Mohlenkamp Marvin J. Jr., Downton Galen E., Harper Heather J. und Maxwell Michael W. eingereicht wurde; und auch der jetzt fallengelassenen Anmeldung mit der US-Anmeldenummer 08/017,937, welche am 16. Februar 1993 im Namen von Downton Galen E., Maxwell Michael W., Harper Heather J. und Mohlenkamp Marvin J. Jr. eingereicht wurde.

Technisches Gebiet

Diese Erfindung betrifft die Herstellung von konzentrierten und stabilisierten, sehr süßen Fruchtsäften der Cucurbitaceae-Familie.

Hintergrund der Erfindung

Der Verbrauch an Frucht- und Gemüsesäften hat sehr zugenommen, da Saftprodukte mit besserer Qualität, besserem Geschmack und höherer Reinheit entwickelt wurden. Die Herausforderung zur Herstellung von Getränken, welche für einen großen Bereich von Verbrauchern annehmbar sind, schließt das harmonische Verhältnis von Geschmack, Aroma, Aussehen und einem zufriedenstellenden Mundgefühl ein. Die Menge an Zucker und Süße beeinflußt diese Eigenschaften.
Da die Verbraucher kalorienbewußter werden, sind sie über ihre tägliche Zukkeraufhahme besorgt. Ein gut schmeckendes Getränk, welches sowohl wenig Kalorien als auch wenig Zucker enthält, wird bevorzugt. Kalorienärmere Säfte wurden durch Entfernen einiger der Zuckerverbindungen und Zugabe künstlicher Süßungsmittel oder durch Verdünnen des Saftes hergestellt. Die Verbraucher sind auch über ihre Aufnahme hinsichtlich künstlicher Süßungsmittel besorgt.
Einige Pflanzen der Cucurbitaceae-Familie, welche überwiegend in Südasien zu finden sind, produzieren einzigartige, äußerst süße Säfte. Diese Früchte weisen aufgrund der Gegenwart von Terpenglykosiden, die natürliche Materialien sind, welche die Süße von natürlichem Zucker mit geringfügigen Kalorienmengen und ohne die Anforderung für künstliche Süßungsmittel vorsehen können, eine charakteristische intensive Süße auf
Die bekannteste Frucht dieser Familie, welche Luo Han Guo bezeichnet wird, wird von der Pflanze S. grosvenorii produziert, die man in Südchina findet. Die frische Frucht hat einen erdigen, bohnenartigen, pflanzlichen Geschmack. Einige Früchte weisen auch bittere Geschmacksrichtungen auf Die frischen Früchte faulen beim Liegen innerhalb weniger Wochen. Diese Früchte enthalten sehr süße Terpenglykoside, welche als Mogroside bezeichnet werden. Die Mogroside IV und V, 11-Oxo-Mogrosid V und Siamenosid I wurden als die sehr süßen Komponenten der Gattung Siraitia identifiziert und chemisch charakterisiert. Vgl. zum Beispiel Matsumoto et al., Chem. Pharm. Bull. 38(7) (1990), 2030-2032.
Üblicherweise werden diese Früchte in Öfen langsam getrocknet und bis zum Gebrauch im trockenen Zustand gelagert. Das Trocknungsverfahren konserviert die Frucht und entfernt den größten Teil des widerlichen Geschmacks der frischen Frucht. Die Trocknung verursacht auch die Bildung von bitteren, adstringierenden und einigen sauren Geschmacksstoffen. Diese Geschmacksstoffe schränken die Verwendung der getrockneten Früchte und der getrockneten Fruchtextrakte auf die Herstellung von verdünnten Tees und Suppen und Produkten, zu denen Zucker, Honig und ähnliches zugegeben werden, ein.
Luo Han Guo, die häufigste Cucurbitaceae-Frucht, wird wegen der Probleme hinsichtlich ihrer Lagerung, ihres unattraktiven, pflanzlichen Geschmacks und ihrer Tendenz zur Bildung von Beigeschmacks-Materialien selten verwendet. Der Saft der Luo Han Guo-Frucht hat einen natürlichen pH von etwa 6 und er enthält Zucker, welche braun werden und vergären können. Schließlich geliert das Pektin beim Liegen.
Die Säfte können durch Verdampfüngsverfahren konzentriert und getrocknet werden, welche zuweilen das Erwärmen des Saftes unter vermindertem Druck einschließen. Es kann eine Hydrolyse und/oder Oxidation der Komponenten des Saftes erfolgen. Lipide können oxidiert werden, und Aminosäuren und Zucker können während der Eindampfüng Bräunungsreaktionen durchmachen. Solche Abbauprodukte können in dem konzentrierten Saft unerwünschte Beigeschmacksrichtungen verursachen.
Es ist allgemein bekannt, daß Konzentrierungsverfahren mittels Verdampfung nützlich und sehr wirksam sind, jedoch findet ein signifikanter Verlust an Aroma- und Geschmacksverbindungen statt. Im Fall der Säfte aus der Cucurbitaceae-Familie kann der Verlust bestimmter Aromastoffe erwünscht sein.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist das Vorsehen eines Verfahrens zur Herstellung eines sehr süßen Fruchtsaftes und eines Konzentrats, welcher bzw. welches aus sehr süßen Säften der Cucurbitaceae-Familie, einschließlich von Luo Han Guo-Saft, hergestellt wird. Ein Ziel ist auch, diesen Saft so herzustellen, so daß er keine widerlichen Beigeschmacks-Materialien enthält und bei der Lagerung keine wesentlichen Mengen an Beigeschmacks-Materialien neu bildet.
Ein weiteres Ziel dieser Erfindung ist die Herstellung eines Saftes und insbesondere eines Fruchtsaftes, welcher durch Mischen der sehr süßen Cucurbitaceae-Säfte mit anderen Fruchtsäften zucker- und kalorienärmer ist.
Diese und andere Ziele dieser Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung der Erfindung deutlich.

Zusammenfassung der Erfindung

Hinsichtlich methodischer Gesichtspunkte betrifit die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines süßen Saftes aus der Frucht der Cucurbitaceae-Familie. Ein solches Verfahren umfaßt die folgenden Schritte:
(a) Abtrennen von Schale, Samen und etwaiger Fruchtpulpe vom Saft der Frucht;
(b) wahlweise Ansäuern des Saftes;
(c) Entfernen von Beigeschmacks-Vorläufern aus dem Saft; und
(d) Entfernen einer Beigeschmacks-Materialien enthaltenden Fraktion flüchtiger Bestandteile aus dem Saft und wahlweise gleichzeitig Konzentrieren des Saftes.
Wahlweise kann der Saft oder das Konzentrat geklärt werden. Wahlweise wird der Saft auch unter Bedingungen pasteurisiert, welche die Erzeugung von Beigeschmacks- Materialien verhindern.
Gemäß Gesichtspunkten hinsichtlich der Zusammensetzung betrifft die vorliegende Erfindung süßen(s) Cucurbitaceae-Fruchtsaft oder -püree, aus dem Beigeschmacks Materialien und -Vorläufer entfernt wurden. Dieser(s) Cucurbitaceae-Fruchtsaft oder -püree ist dadurch gekennzeichnet, daß er (es) auf Trockengewichtsbasis eine Süße aufweist, welche höher als die von Zucker (Saccharose) ist. Dieses Produkt enthält auf Trockengewichtsbasis mindestens 0,1%, vorzugsweise mindestens 1% süße Terpenglykoside, und nicht mehr als 100 ppm freies Methionin, vorzugsweise nicht mehr als 50 ppm. Die bevorzugten konzentrierten Säfte weisen einen Feststoffgehalt von etwa 15 bis etwa 65% auf

Ausführliche Beschreibung der Erfindung

Der hier verwendete Begriff "umfassend" bedeutet, daß verschiedene Komponenten gemeinsam in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen und Verfahren verwendet werden können. Demgemäß sind die Begriffe "im wesentlichen bestehend aus" und "bestehend aus" im Begriff "umfassend" eingeschlossen. Wenn nicht anders angegeben, sind alle Verhältnisse, Anteile und Prozentangaben auf das Gewicht bezogen.
Der erfindungsgemäße süße Saft und Konzentrate hiervon können aus einer beliebigen Frucht der Pflanze der Familie Cucurbitaceae, Klasse Jollifieae, Unterklasse Thladianthinae, Gattung Siraitia, hergestellt werden. Besonders bevorzugt werden die Gattungen/Arten S. grosvenorii, S. siamensis, S. silomaradiae, S. sikkimensis, S. africana, S. borneensis und S. taiwaniana. Die am meisten bevorzugte Frucht ist die Frucht der Gattung/Art S. grosvenorii, welche oft als Luo Han Guo-Frucht bezeichnet wird. Obwohl die folgende Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens unter besonderer Bezugnanme auf die Herstellung eines süßen Luo Han Guo-Saftes oder Konzentrats hiervon angegeben wird, ist es selbstverständlich, daß das Verfahren nicht darauf begrenzt ist. Das Verfahren ist in gleicher Weise auf andere süße Fruchtsäfte der Cucurbitaceae-Familie anwendbar, welche mindestens 0,01% süße Triterpenglykoside oder Mogroside enthalten. Vorzugsweise enthalten die Säfte 0,1 bis etwa 15% Mogroside, vorzugsweise Mogrosid V, Mogrosid IV, (11-Oxo-Mogrosid V) Siamenosid und Mischungen hiervon.

Verarbeitung der Frucht

Die frische Frucht wird ausgewählt, gelagert und verarbeitet, um einen hohen Süßegrad vorzusehen, verfaulte Früchte zu entfernen bzw. das Verfaulen zu vermeiden und die Entfernung der äußeren Schale vom inneren Fleisch zu erleichtern.
Üblicherweise wird die Frucht in einem leicht unreifen Zustand gepflückt und man läßt sie während der Lagerung reifen. Alternativ kann man die Frucht am Stamm völlig ausreifen lassen. Während den Reifeendstadien geht etwas Feuchtigkeit aus der Frucht verloren und es findet eine leichte Kontraktion der inneren Frucht und eine Trennung von der äußeren Schale statt. Auch der Süßegrad nimmt zu. Die unreife Frucht ist härter, neigt dazu, weniger süß zu sein und kann bitter sein. Die durch Insekten, wie Fruchtfliegenlarven, infizierte reife Frucht verfault schnell und sollte entfernt und verworfen werden.
Die Frucht wird üblicherweise gründlich gewaschen, um allen anhaftenden Schmutz zu entfernen, vorzugsweise unter Verwendung von Desinfektionsmittellösungen. Der Waschschritt kann durchgeführt werden, indem die Frucht in Bottiche mit sich bewegendem Wasser geschüttet, aus dem Wasser abgesondert und sprühgewaschen wird. Sie kann auch mit starken Sprühwasserstrahlen behandelt werden, während sie sich auf einem Rollenfördersystem fortbewegt. Die Frucht wird dann vorzugsweise von Hand oder maschinell sortiert, um alle teilweise oder völlig verfaulten Früchte oder von Insekten befallenen Früchte zu entfernen. Das Waschwasser kann Chlor (etwa 5 bis 20 ppm) oder ein anderes Desinfektionsmittel enthalten.
Die gewaschenen und sortierten Früchte werden üblicherweise zur Extraktion mittels Entfernen der Spitze oder der Schale durch ein beliebiges herkömmliches Verfahren zur Entkernung von Früchten und Gemüse vorbehandelt. Die Frucht kann in Hälften geschnitten und das Zentrum von Hand oder mittels mechanischer Separatoren ausgestochen werden. Schälen mittels Dampf ist ebenfalls annehmbar. Wahlweise muß die Frucht nicht geschält werden, solange wie die Schale und die Samen schnell aus der zerdrückten Frucht entfernt werden. Dies beugt der Beigeschmacks-Bildung aufgrund des Kontakts von Saft und Schale vor.
Vorzugsweise wird die Frucht in einer sauerstoff-restriktiven Atmosphäre zerdrückt. Eine zum Zerdrücken von Äpfeln, Kartoffeln und anderen weichen Früchten und Gemüse verwendete Vorrichtung kann verwendet werden, um den Fruchtkem so zu zerkleinern, daß die Samen nur geringfügig aufgebrochen werden. Ein Typ einer Quetschvorrichtung, eine Ratz-Mühle (hergestellt von der Lauffer Company in Horb, Deutschland), zerreibt die Frucht zu einer breiigen Masse; und eine Schlagmühle (z.B. Fitzmill , hergestellt von der Fitzpatrick Company, Elmhurst, Illinois) kann verwendet werden, um die Frucht so zu zerkleinern, daß sie durch den Nachbereiter hindurch läuft.
Andere herkömmliche Vorrichtungen zur Herstellung eines Pürees oder von zerkleinertem Saft sind 1) eine hydraulische Apfelmostpresse, 2) eine pneumatische Saftpresse, 3) eine kontinuierliche Schraubenpresse, 4) eine kontinuierliche Plattenpresse, 5) eine semikontinuierliche Plattenpresse, 6) eine horizontale Trommelpresse, 7) eine Siebklassierzentrifuge, 8) eine Gewebenetzpresse und 9) eine kontinuierliche Bandpresse. Saftpreßverfahren werden beschrieben bei Nelson et al., Fruit and Vegetable Juice Processing Technology, AVI Publishing Co. (1980), 216-229.
Die Luo Han Guo-Frucht enthält eine große Zahl von Samen. Die Schale und die Samen machen etwa 40-50 Gew.-% der Frucht aus. Während der Verarbeitung kann zu der geschälten Frucht Wasser zugegeben werden, um die Abtrennung der Samen zu beschleunigen. Es verdünnt auch den Saft, aber kann in einem Konzentrierungsschritt entfemt werden.
Der (die) rohe Saft oder Frucht, so wie er (sie) aus dem Quetsch-, Zerkleinerungs- und Extraktionsverfahren hervorgeht, enthält Pulpe, Samen und möglicherweise Schale. Diese Materialien werden vom Saft in einem "Nachbereiter" oder einer einen Sieb enthaltenden Schleuderextraktionsvorrichtung abgetrennt. Die Sieböffnungsgröße kann im Bereich von etwa 0,5 bis etwa 6,5 mm liegen. Falls die Sieböffnung größer als 6,5 mm ist, gehen kleine Samen in den Saft über und verunreinigen ihn.
Kleinere Siebe halten die Pulpe zusammen mit den Samen zurück. Die Öffnungsgröße kann in Abhängigkeit von der gewünschten Dicke des resultierenden Pürees eingestellt werden. Der fertige Saft, welcher das Siebverfahren durchlaufen hat, kann auch durch eine Zentrifuge hindurch geleitet werden, um die Pulpenmenge einzustellen. Die Pulpe besteht aus Pektin, Cellulose und kleinen safthaltigen Fruchtstücken. Sie bildet das Fruchtfleisch.
Der aus den zuvor beschriebenen Verfahrensschritten erhaltene Saft ist kein klarer Saft, sondern ist eher ein Saftpüree. Der hier verwendete Begriff "Saft" schließt ein solches Saftpüree oder Saft mit Pulpe ein. Wenn die Pulpe oder die festen Partikel im wesentlichen entfernt sind, wird der Saft als klarer Saft bezeichnet.

Schalen/Samen/Pulpen-Extraktion

Die vom Saft abgetrennte(n) Schale/Samen/Pulpe kann (können) wahlweise mit heißem Wasser extrahiert werden, um mehr Saft zu gewinnen. Die Extraktionsbedingungen sollten kontrolliert werden, um die Extraktion unerwünschter Beigeschmacks-Materiauen auf ein Miriimum zu beschränken. Das Verhältnis von Wasser zu Schale/Samen/Pulpe sollte weniger als etwa 2:1, vorzugsweise etwa 1,5:1 bis etwa 0,7:1 und stärker bevorzugt etwa 1:1 betragen. Die Wassertemperatur sollte unter etwa 100ºC, vorzugsweise zwischen etwa 70ºC bis etwa 90ºC liegen und stärker bevorzugt etwa 80ºC betragen. Die Kontaktdauer zwischen dem Wasser und Schale/Samen/Pulpe sollte weniger als etwa 1 Stunde, vorzugsweise etwa 20 bis etwa 40 Minuten und stärker bevorzugt etwa 30 Minuten betragen. Der Extrakt kann von dem festen Material durch herkömmliche Verfahren, wie Absetzenlassen, Filtrieren oder Zentrifugieren, abgetrennt werden. Der erhaltene Extrakt kann mit dem zuvor von Schale/Samen/Pulpe abgetrennten Saft vereinigt werden.

Ansäuerung

Die Ansäuerung wird erfindungsgemäß wahlweise durchgeführt, ist jedoch ein wichtiger Schritt bei der Herstellung von bevorzugtem erfindungsgemäßem Luo Han Guo- Saft. Der angesäuerte Saft hat eine helle Farbe, ist weniger bitter und geliert nicht. Das Nichtgelieren fördert die Verarbeitung und Trinkbarkeit des Saftes. Die Ansäuerung macht den Saftgeschmack fruchtiger und weniger "bohnenartig" oder "pflanzlich".
Die Säure wird zu dem Saft vorzugsweise vor oder während der Homogenisierung zugegeben, um den pH von etwa 6,0 auf weniger als etwa 5,3, vorzugsweise auf etwa 3,5 bis etwa 4,5 und besonders bevorzugt auf etwa 3,8 bis etwa 4,2 zu erniedrigen. Jede nahrungsmittelverträgliche, organische oder anorganische Säure kann verwendet werden. Citronen-, Äpfel-, Milch-, Wein- und Essigsäuren werden bevorzugt. Phosphor-, Schwefel- und Chlorwasserstoffsäuren können verwendet werden, sie können jedoch einen adstringierenden oder bitteren Geschmack einbringen. Salpetersäure kann verwendet werden, sie kann jedoch nicht zur Verwendung in allen Getränken zugelassen sein. Mischungen dieser Säuren können ebenfalls verwendet werden. Andere saure Fruchtsäfte, wie Citrus-, Ananas- und Apfelsäfte, können zum Ansäuern des Saftes verwendet werden.
Die Ansäuerung verhindert, daß das Püree geliert, wenn es konzentriert wird. Bei pH-Werten unter 4,5 und vorzugsweise im Bereich von 3,8 bis 4,2 ist der pasteurisierte Saft mikrobiell stabiler. Wahlweise kann das Gelieren mittels Pektinentfernung verhindert werden, wie nachstehend beschrieben ist.

Homogenisierung

Der aus dem Nachbereiter austretende Saft kann große Stücke von Fruchtpulpenmaterial enthalten. Gegebenenfalls wird er vorzugsweise in einem Hochgeschwindigkeitsmischgerät, wie ein Mischgerät, eine Reihenmühle oder ein Homogenisator, durchmischt. Der Saft neigt zur Schaumbildung. Der Todraum in dem Mischgerät oder Homogenisator sollte auf ein Minimum verringert werden, um die Belüftung des Saftes während der Verarbeitung zu verhindern oder auf Minimum zu beschränken. Der Zweck dieses Schrittes ist, die Partikelgröße auf weniger als etwa 850 Mikron zu verringern.

Entfernung von Beigeschmacks-Vorläufern

Die Abdampfung flüchtiger Bestandteile aus dem Saft entfernt viele der unerwünschten Geschmacksnoten aus dem Saft. Jedoch verbleiben im Saft Beigeschmacks- Vorläufer. Der Gegenstand der Erfindung umfaßt einen Verfahrensschritt zur Entfernung von Beigeschmacks-Vorläufern aus dem Saft. Cucurbitaceae-Fruchtsaft oder -Püree kann auch bei jedem Schritt oder jeder Stufe des Verfahrens behandelt werden, um Beigeschmacks-Materialien und -Vorläufer zu entfernen, welche schwefelhaltige Materialien und/oder schwefelhaltige Aminosäurematerialien umfassende Beigeschmacks-Vorläufer einschließen. Die Vorläufer sind die Quelle unerwünschter schwefeliger oder pflanzenähnlicher Gerüche und Beigeschmacksrichtungen, welche sich in dem geschönten süßen Saft- oder Püreeprodukt bilden können.
Idealerweise wird das in dem vorliegenden Verfahren verwendete Saft- oder Püreematerial behandelt, um im wesentlichen alle flüchtigen, schwefelhaltigen Materialien und Beigeschmacks-Vorläufer auf Grundlage schwefelhaltiger Aminosäuren zu entfernen. Solche Vorläufer umfassen Methionin, 5-Methylmethionin, Cystin und Cystein sowie sie enthaltende Proteine und Peptide. Es wurde festgestellt, daß ein wesentlich verbesserter Cucurbitaceae-Fruchtsaft mittels den erfindungsgemäßen Verfahren durch Reduzieren der Aminostickstoffverbindungen des Saftes, welche solche schwefelhaltigen Aminosäuren, Peptide und Proteine einschließen, um mindestens etwa 70% (nur etwa 30% des ursprüng lichen Aminostickstoffgehalts verbleibt), während der Mogrosidgehalt oder der Gehalt an anderen süßen Terpenglykosiden des Saftes um nicht mehr als etwa 20% (mindestens etwa 80% des ursprünglichen Mogrosidgehalts verbleibt) reduziert wird, hergestellt werden kann. Stärker bevorzugt wird der Aminostickstoffgehalt um mindestens etwa 80% reduziert, während die Mogrosidentfernung bei einer Reduzierung auf nicht mehr als 15% gehalten wird. Die erfindungsgemäßen Verfahren reduzieren die freie Aminosäure Methionin und andere schwefelhaltige Aminosäuren im Saft vorzugsweise um mindestens etwa 80% und stärker bevorzugt um mindestens etwa 90%.
Die Entfernung solcher Beigeschmacks-Materialien und -Vorläufer kann die Behandlung des Saftmaterials zur Entfernung von Pulpenfeststoffen daraus, die Behandlung des Saftmaterials zur Entfernung von schwefelhaltigen Aminosäuren und löslichen Proteinvorläufern daraus und/oder die Behandlung des Saftmaterials zur Entfernung bereits gebildeter Beigeschmacks-Materialien, einschließlich schwefelhaltiger, flüchtiger Bestandteile, wie H&sub2;S, Methional, Methionol, Dimethylsulfid und Methylmercaptan, einschließen. S-Methylmethional wäre ein Zersetzungsprodukt von vorhandenem S-Methylmethionin. Eine große Vielzahl von Ausfällungsmitteln, Filterungshilfsstoffen, Adsorbentien, Ionenaustauscherharzen und anderen geruchsbeseitigenden/geschmacksbeseitigenden Mitteln kann zur Entfernung von Pulpen-, Aminosäure-, Protein- und anderen Beigeschmacks-Materialien und -Vorläufern verwendet werden. Mehrere Arten von mechanischen Trennverfahren sind ebenfalls verfügbar, welche zusammen mit oder ohne diese Verarbeitungshilfsmittel angewendet werden können. Temperaturen, Drücke und andere Verfahrensparameter können variiert werden, um die Entfernung der unerwünschten Materialien zu bewirken. Es ist jedoch wichtig, daß die Reagensmengen, Kontaktzeiten und andere Verfahrensbedingungen kontrolliert werden, so daß der Mogrosidverlust auf ein Minimum beschränkt wird, während die Entfernung der Beigeschmacks-Materialien und -Vorläufer maximiert wird.
Die Entfernung der Beigeschmacks-Materialien und -Vorläufer durch die Entfernung von Pulpenfeststoffen und die Verwendung von Ionenaustauscherharzen, Schönungsmitteln, Adsorbentien und Ausfällungsmitteln kann in einem einzigen Schritt oder in getrennten oder mehreren Schritten durchgeführt werden, vorzugsweise mittels Filtration oder Zentrifügation, um Pulpenfeststoffe, Ionenaustauscherharze, Schönungsmittel, Adsorbentien und Ausfällungsmittel aus dem Saft zu entfernen. Die Verfahren können diskontinuierlich oder kontinuierlich sein und werden geeigneterweise bei Temperaturen von etwa 0ºC bis etwa 60ºC ausgeführt; niedrigere Temperaturen werden im allgemeinen bevorzugt, um das mikrobielle Wachstum zu hemmen. Bevorzugte erfindungsgemäße Verfahren umfassen die Entfernung von Pulpe aus dem Saft; entweder im gleichen Schritt zusammen mit der Entfernung von Schale und/oder Samen oder in einem getrennten Schritt. Zu dem Saft kann Wasser zugegeben werden, um ihn zu verdünnen und die Abtrennung der Pulpe von dem Saft zu fördern. Nach einer solchen Pulpenentfernung enthält der Saft vorzugsweise weniger als etwa 2% Pulpe und stärker bevorzugt weniger als etwa 1% Pulpe. Mechanische Trennverfahren, wie Zentrifugation und Filtration, können angewendet werden.
Bevorzugte erfindungsgemäße Verfahren umfassen die Behandlung des Saftes vor oder nach der Ansäuerung mit Enzymen. Die Behandlung des Saftes mit bestimmten Enzymen, wie Pektinase, Amylase und Multienzym-Kombinationen (z.B. Pektinase, Cellulase, Glykosidase), kann bei der Entfernung von Beigeschmacks-Materialien und -Vorläufern und bei der Klärung des Saftes hilfreich sein. Pektinase ist ein bevorzugtes Enzym; es entfernt Pektin aus dem Saft, sieht die Klarheit des Saftes vor und verhindert das Gelieren des Saftes. Geeignete Mengen an Enzymen, insbesondere Pektinase, welche dem Saft zugegeben werden (im allgemeinen als verdünnte Lösung), sind etwa 0,001 bis etwa 1% und vorzugsweise etwa 0,005 bis etwa 0,05% (Trockenbasis). Man läßt die Pektinase mit dem Saft vorzugsweise solange reagieren, bis er im wesentlichen frei von Pektin ist, üblicherweise während mindestens etwa 0,5 Stunden, vorzugsweise etwa 1 Stunde bis etwa 2 Stunden, bei einer Temperatur von etwa 10ºC bis etwa 60ºC, vorzugsweise etwa 40ºC bis etwa 50ºC.
Beigeschmacks-Materialien und -Vorläufer werden vorzugsweise aus dem Saft durch die Verwendung eines Ionenaustauscherharzes, vorzugsweise eines Kationenaustauscherharzes, entfernt. Bevorzugt werden stark saure Kationenaustauscherharze, wie sulfonierte Polystyrol/Divinylbenzol-Copolymer-Harze. Ebenfalls nützlich sind schwach saure Kationenaustauscherharze, wie Polyacrylsäureharze. Ionenaustauscherharze entfernen schnell schwefelhaltige Aminosäuren und lösliche Peptide und Proteine aus dem Saft. Die lonenaustauscherharze entfernen Mogroside langsamer aus dem Saft. Folglich ist der Zeitraum begrenzt, während dem die Ionenaustauscherharze mit dem Saft in Kontakt gebracht werden, um die Entfernung der schwefelhaltigen Verbindungen zu maximieren, aber die Entfernung der Mogroside auf ein Minimum zu beschränken. Geeignete Kontaktzeiten zwischen Ionenaustauscherharzen und dem Saft sind etwa 5 bis etwa 50 Minuten, vorzugsweise etwa 10 bis etwa 25 Minuten und stärker bevorzugt etwa 15 Minuten. Geeignete Mengen an verwendeten Ionenaustauscherharzen sind etwa 5 bis etwa 30%, vorzugsweise etwa 10 bis etwa 25% und stärker bevorzugt etwa 15 bis etwa 20%, wobei die Prozentangaben auf einer Volumen/Volumen-Basis beruhen. Dieser Verfahrensschritt wird üblicherweise bei einer Temperatur von etwa 0ºC bis etwa 30ºC und vorzugsweise etwa 5 bis etwa 10ºC ausgeführt. Die Ionenaustauscherharze werden vorzugsweise mit dem Saft durch Mischen gemischt und aus dem Saft mittels Filtration oder Zentrifugation entfernt. Der Saft kann vor der Behandlung mit Ionenaustauscherharz verdünnt werden, geeigneterweise von etwa 3 auf etwa 10 Brix. Die Ionenaustauscherbehandlung wird vorzugsweise mit Saft ausgeführt, aus dem die Pulpe entfernt wurde, vorzugsweise mit klarem Saft.
Beigeschmacks-Materialien und -Vorläufer werden auch vorzugsweise aus dem Saft durch die Verwendung von Adsorptions- und/oder Schönungsmitteln entfernt. Solche Mitteln fördern die Entfernung schwefelhaltiger Verbindungen, insbesondere Proteine und Aminosäuren. Geeignete Absorptions/Schönungsmittel umfassen Aktivkohle, Bentonit, Bleicherde (Filtrol F105), Kaolin, Perlit, Diatomeenerde, Cellulose, Cyclodextrinpolymer und unlösliches Polyamid (z.B. Nylon). Viele dieser Materialien wirken als Filterungsund Zentriftigationshilfsmittel. Die Entfernung von Beigeschmacks-Materialien und Vorläufern kann auch durch Behandlung des Saftes oder Pürees mit Ausfällungsmitteln, wie Gelatine, Tannin/Gelatine, Sparkolloid und wasserkolloide Lösungen von Kieselsäure (Silika), beschleunigt werden.
Bevorzugte erfindungsgemäße Verfahren umfassen die Entfernung von Beigeschmacks-Materialien und -Vorläufern aus dem Saft durch Einmischen von Schönungs- und/oder Absorptions- und/oder Ausfällungsmitteln in den Saft und anschließend Entfernen des resultierenden Mittel/Präzipitat-Komplexes, vorzugsweise mittels Filtration oder Zentrifugation. Die bevorzugten verwendeten Mittel und geeigneten Mengen sind die folgenden:
Aktivkohle in einer Menge von etwa 0,1 bis etwa 5% und vorzugsweise etwa 0,25 bis etwa 2%;
Gelatine (vorzugsweise als verdünnte Lösung zugegeben) in einer Menge von etwa 0,001 bis etwa 0,5% und vorzugsweise etwa 0,005 bis etwa 0,5% (Trockenbasis);
Bentonit (vorzugsweise als Aufschlämmung zugegeben) in einer Menge von etwa 0,05 bis etwa 3% und vorzugsweise etwa 0,1 bis etwa 1% (Trockenbasis); und
Silika in einer Menge von etwa 0,1 bis etwa 5% und vorzugsweise etwa 0,25 bis etwa 2% (Trockenbasis).
Diese Mittel werden geeigneterweise mit dem Saft gemischt, bis die gewunschte Wirkung erzielt wird, üblicherweise während mindestens etwa 0,5 Stunden, vorzugsweise während etwa 1 Stunde bis etwa 2 Stunden, bei einer Temperatur von etwa 10ºC bis etwa 60ºC, vorzugsweise etwa 20ºC bis etwa 50ºC.

Entfernung von flüchtigen Bestandteilen und Konzentrierung

Die zuvor beschriebene Entfernung von Beigeschmacks-Vorläufem und -Matenahen kann nicht alle flüchtigen Beigeschmacks-Bestandteile einschließlich schwefelhaltigen, flüchtigen Bestandteilen aus dem Saft entfernen. Solche flüchtigen Beigeschmacks- Bestandteile werden vorzugsweise in einem Schritt nach der Entfernung der Beigeschmacks-Vorläufer entfernt, um die Erzeugung zusätzlicher flüchtiger Beigeschmacks- Bestandteile aus den Vorläufern auf ein Minimum zu beschränken. Jedoch kann die Umkehrung dieser Schritte dennoch Saft mit einem annehmbaren Geschmack ergeben.
Schwefelhaltige, flüchtige Bestandteile liegen üblicherweise in geringen Mengen (weniger als 1 ppm) in dem extrahierten Saft vor, aber verleihen dem Saft auch in solch geringen Mengen ein unerwünschtes Aroma und einen erwünschten Geschmack. Zusätzliche flüchtige Bestandteile bilden sich aus den Vorläufern, insbesondere nach Aussetzen des Saftes von Luft und/oder Wärme. Die erfindungsgemäßen Verfahren reduzieren die schwefelhaltigen, flüchtigen Bestandteile in dem Saft um mindestens etwa 80%, stärker bevorzugt um mindestens etwa 90% und noch stärker bevorzugt um mindestens etwa 95%.
Die Verwendung von Aktivkohle, wie vorstehend beschrieben, kann zur Entfernung flüchtiger Beigeschmacks-Bestandteile einschließlich schwefelhaltigen, flüchtigen Bestandteilen angewendet werden.
Ein Verdampfer oder eine andere Konzentrierungsvorrichtung wird verwendet, um bestimmte flüchtige Bestandteile aus dem Saft oder Püree zu entfernen und vorzugsweise um ihn (es) zu konzentrieren. Es kann eine übliche Verdampfung bei erhöhten Temperaturen und Unterdruck angewendet werden. Die Verdampfüng entfernt unerwünschte Geschmacksnoten und auch etwas Wasser. Die Verdampfung sollte in einer Weise ausgeführt werden, daß künstliche, aufgeschlossene oder erzeugte Geschmacksstoffe auf ein Minimum verringert oder vollständig entfernt werden. Folglich werden niedrige Temperaturen und/oder kurze Zeiträume für eine solche Verdampfüng bevorzugt. Die entfernten flüchtigen Bestandteile können vollständig oder teilweise gewonnen, konzentriert und für andere Nahrungsmittelgeschmacksanwendungen verwendet, dem Saft wieder zugegeben oder verworfen werden.
Ein Mehrstufenvakuumverdampfer mit mehreren Verdampfüngs-Kondensations-Einheiten, wie der TASTE (thermisch beschleunigter Kurzzeitverdampfer ("thermically accelerated short time evaporator")), kann verwendet werden. Das Temperaturprofil wird vorzugsweise so reguliert, daß die maximale Safttemperatur etwa 40ºC bis etwa 90ºC beträgt. Der Verdampfer kann mit entweder Vorwärtsfluß oder Mischfluß betrieben werden.
In jedem Fall, ob Vorwärts- oder Mischfluß, hat der Dampf- und der Verdampfungsstrahl in der ersten Verdampfüngs-Kondensations-Einheit (Behälter mit Dampfstrahl) und in den nachfolgenden Verdampfüngs-Kondensations-Einheiten den gleichen Verlauf. Der Saftdampf beginnt beim höchsten Druck und endet in der Stufe mit dem niedrigsten Druck. Jedes geeignete Vakuumsystem kann zur Entfernung nicht-kondensierbarer Materialien verwendet werden, aber üblicherweise ist es ein Mehrstufendampfstrahlsystem. Der Prozeß wird vorzugsweise bei Drücken von etwa 50 mm (2 Inch) bis etwa 100 mm (4 Inch) Quecksilber absolut gefahren.
Bei einem Verdampfer mit mehreren Verdampfüngs-Kondensations-Einheiten wird Dampf nur in der ersten Verdampfungs-Kondensations-Einheit verwendet und jede nachfolgende Verdampfungs-Kondensations-Einheit wird durch den in der vorhergehenden Stufe verdampften Dampf erwärmt. Dieser Dampf besteht hauptsächlich aus Wasser, aber er enthält auch flüchtige Materialien, die ursprünglich im Saft waren. Diese flüchtigen Bestandteile können durch Entfernen eines Teils des Dampfes von der Heizseite der Verdampfüngseinheit gewonnen werden. Dieser entzogene Strahl kann über eine Reihe von Fraktionatoren, Kondensatoren und Kondensatoren geleitet werden, wobei eine kühle, flüssige Essenz erhalten wird, welche reich an flüchtigen Fraktionen ist. Dieses Verfahren wird üblicherweise in der Industrie praktiziert.
Neuere Typen von Verdampfern, wie der Flüssigkeitssäulensteigverdampfer mit kleinem Durchmesser, Sigma Star (erhältlich von der Schmidt GmbH, Bretten, Deutschland), werden bevorzugt verwendet. Ein Fraktionierbürsten-Verdampfer, worin der Kondensator direkt in das Zentrum des Fraktionierbürsten-Verdampfers eingebaut ist, wie bei dem von Leybold-Heraeus, Hanau, Deutschland, zur Ölabscheidung/destillation hergestellten Kurzwegverdampfer, wird vorzugsweise verwendet.
Für kleine Chargen kann ein Rotations- oder Schleuderverdampfer, wie eine Centriterm-Vorrichtung, verwendet werden.
Die flüchtigen Bestandteile im Saft bestehen aus "bohnenartigen" und erdigen Geschmacksnoten sowie Geschmacksnoten von grünem Pfeffer, Kartoffel, Karamel und Minze. Die meisten dieser Materialien werden bei dem Verfahren zur Entfernung der flüchtigen Bestandteile entfernt. Vorzugsweise werden mindestens 50% der flüchtigen Bestandteile entfernt und am meisten bevorzugt werden etwa 90% der flüchtigen Bestandteile wahrend der Verdampfung entfernt. Die am meisten bevorzugten Produkte weisen durch Methylenchlorid extrahierbare flüchtige Bestandteile von etwa 1 ppm bis etwa 25 ppm auf. Dies wird in einfacher Weise mittels Gaschromatographieanalyse gemessen. Der Methylenchloridextrakt eines frisch angesäuerten Luo Han Guo-Saftes von der grünschaligen Variante von S. grosvenorii weist etwa 50 bis 60 ppm flüchtige Bestandteile auf, bei der Messung gemäß dem nachstehend angegebenen Verfahren. Der Methylenchloridextrakt des verarbeiteten Saftes weist etwa 2 ppm flüchtige Bestandteile auf
Die im Verdampfer flüchtigen Bestandteile werden im allgemeinen nicht wieder zu dem konzentrierten Saft zugegeben, da sie Beigeschmacks-Materialien enthalten. Diese flüchtigen Bestandteile können fraktioniert werden, um bevorzugte Geschmacksstoffe abzutrennen. Falls der Wassergehalt der im Verdampfer flüchtigen Bestandteile hoch ist oder falls die im Verdampfer flüchtigen Bestandteile gelagert werden sollen, dann ist es wirtschaftlicher, die im Verdampfer flüchtigen Bestandteile zu konzentrieren, z.B. durch herkömmliche Rektifikationsverfahren.
Das eingedampfte Konzentrat wird gekühlt und entweder in einen Mischtank geleitet und mit anderen Komponenten des Produkts gemischt oder weiterhin auf etwa -18ºC gekühlt und in Tanks oder Fässern unter einer inerten Gasatmosphäre, wie Stickstoff oder Kohlendioxid, gelagert. Diese Lagertanks sollten vor Licht geschützt werden, um einem durch Licht induzierten Abbau des Konzentrats vorzubeugen.
Der Saft wird vorzugsweise auf eine übliche Konzentration des Pürees von 9º bis 24º Brix auf etwa 150 bis etwa 65º Brix konzentriert. Vorzugsweise weist das Saftpüree oder der klare Saft eine Konzentration von mindestens 350 Brix und am meisten bevorzugt 40º bis 65º Brix auf Der hier verwendet Begriff "Brix" entspricht im wesentlichen dem Feststoffgehalt in Prozent.

Stabilisierung

Bevorzugte erfindungsgemäße Verfahren umfassen einen Erwärmungsschritt, um Enzyme im Saft zu inaktivieren und/oder den Saft zu pasteurisieren. Die Inaktivierung der Enyzme trägt dazu bei, den Geschmack und die Stabilität des Saftes zu erhalten. Die Pasteurisierung beugt einem mikrobiellen Wachstum im Saft vor. Vorzugsweise hält ein solcher Erwärmungsschritt den Saft bei einer Temperatur von etwa 90 bis etwa 130ºC wäurend etwa 3 bis etwa 60 Sekunden, stärker bevorzugt etwa 120 bis 125ºC während etwa 3 bis etwa 5 Sekunden, und auch vorzugsweise etwa 90 bis etwa 95ºC während etwa 20 Sekunden bis etwa 3 Minuten.
Der Saft sollte nach dem Erwärmen innerhalb von etwa 30 Minuten auf Raumtemperatur gekühlt werden. Vorzugsweise wird er innerhalb von 5 bis 10 Minuten gekühlt.

Zusammensetzung

Die vorliegende Erfindung umfaßt süße Saftzusammensetzungen, welche aus der Cucurbitaceae-Frucht gemäß einem der vorstehenden Verfahren hergestellt wurden.
Üblicherweise umfassen die erfindungsgemäßen süßen Saftzusammensetzungen, auf Trockengewichtsbasis, etwa 40 bis etwa 60% Zucker, wie Glucose, Fructose und Saccharose; 0 bis etwa 25% Protein (einschließlich freier Aminosäuren und/oder Peptide); bis etwa 4% Fett; etwa 1 bis etwa 6% Asche; etwa 5 bis etwa 20% organische Säuren, wie Citronensäure und Äpfelsäure; 0 bis etwa 2% Vitamin C; und 0 bis etwa 10% andere Materialien.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen umfassen vorzugsweise, auf Trokkengewichtsbasis, weniger als etwa 100 ppm der freien Aminosäure Methionin, stärker bevorzugt weniger als etwa 70 ppm und besonders bevorzugt weniger als etwa 50 ppm. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen umfassen, auf Trockengewichtsbasis, etwa 0,1 bis etwa 15% Mogroside, vorzugsweise mehr als etwa 1% Mogroside, stärker bevorzugt mehr als etwa 4% Mogroside und besonders bevorzugt mehr als etwa 7% Mogroside.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können auf mittels Methylenchlorid extrahierbare flüchtige Bestandteile und schwefelhaltige, flüchtige Bestandteile gemäß den nachstehenden Testverfahren A und B analysiert werden. Für solche Zusammensetzungen umfassen die Zusammensetzungen vor der Konzentrierung (Entfernung von Wasser) des süßen Saftes vorzugsweise weniger als etwa 30 ppm mittels Methylenchlorid extrahierbare flüchtige Bestandteile, stärker bevorzugt weniger als etwa 10 ppm, noch stärker bevorzugt weniger als etwa 6 ppm und besonders bevorzugt weniger als etwa 3 ppm. Für solche Zusammensetzungen umfassen die Zusammensetzungen vor der Konzentrierung vorzugsweise weniger als etwa 0,5 (Verhältnis gegenüber Standard) schwefelhaltige, flüchtige Bestandteile, stärker bevorzugt weniger als etwa 0,1, noch stärker bevorzugt weniger als etwa 0,05 und besonders bevorzugt weniger als etwa 0,02. Für konzentrierte und getrocknete Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung werden die bevorzugten Grenzwerte für die mittels Methylenchlorid extrahierbaren, flüchtigen Bestandteile und schwefelhaltigen Bestandteile durch Multiplizieren der vorstehenden Grenzwerte mit der Anzahl der Konzentrationstufen des süßen Saftes festgelegt.
Erfindungsgemäße süße Saftzusammensetzungen, insbesondere wenn sie konzentriert oder getrocknet sind, können für viele Zwecke zum Vorsehen einer natürlichen Süße verwendet werden. Beispiele solcher Anwendungen zum Vorsehen von Süße sind bei Getränken, wie Tee, Kaffee, Fruchtsaft und Getränke mit Fruchtgeschmack; Nahrungsmitteln, wie Manneladen und Gelees, Erdnußbutter, Pasteten, Puddings, Frühstücksflocken, Zuckerwaren, Eiskrem, Joghurts und Popsicles ; Körperpflegeprodukten, wie Zahnputzmitteln, Mundspülungen, Hustenbonbons und Erkältungssirupe; Kaugummi; und als Zuckerersatz.

Mischen

Die erfindungsgemäßen süßen Saftzusammensetzungen können mit einem anderen frisch sterilisierten oder pasteurisiertem Saft gemischt werden, um kalorienarme (zukkerarme) Getränkeprodukte herzustellen. Auf einer Volumen/Volumen-Basis werden Mischungen von 10:1 bis 1:100 bevorzugt.
Der Saft aus den erfindungsgemäßen Verfahren wird mit anderen Säften und Geschmacksstoffen zur Herstellung von kalorienarmen Getränken gemischt. Solche anderen Säfte umfassen Apfel, Preiselbeere, Birne, Pfirsich, Pflaume, Aprikose, Nektarine, Weintraube, Kirsche, Johannisbeere, Himbeere, Stachelbeere, Heidelbeere, Erdbeere, Zitrone, Orange, Grapefruit, Kartoffel, Tomate, Salat, Stangensellerie, Spinat, Kohl, Brunnenkresse, Löwenzahn, Rhabarber, Karotte, Zuckerrübe, Gurke, Ananas, Annone, Granatapfel, Guanabana, Kiwi, Mango, Papaya, Banane, Wassermelone, Passionsfrucht und Kantalupe. Bevorzugte andere Säfte sind Apfel, Birne, Zitrone, Grapefruit, Preiselbeere, Orange, Erdbeere, Weintraube, Kiwi, Ananas, Passionsfrucht, Mango, Guave, Kirsche, Hagebutte, Litschi, Wasserkastanie und Rohrzucker. Citrussäfte werden wegen ihrem hohen Säuregehalt für das Mischen mit den erfindungsgemäßen Säften bevorzugt.
Citrussaftmischungen können auch Citruspulpe enthalten. 0 bis 19% (Vol./Vol.) Pulpe sind annehmbar. Vorzugsweise beträgt die Menge an Pulpe 3 bis 12% (Volumen- Volumen), wobei die Pulpe eine Größe von 0,50 mm bis 5 mm aufweist.
Aus natürlichen Geschmacksstoffen, pflanzlichen Geschmacksstoffen und Mischungen hiervon gewählte Geschmacksstoffe können zu dem erfindungsgemäßen süßen Saft zugegeben werden. Der Begriff "Fruchtgeschmacksstoffe" bezieht sich auf jene Geschmacksstoffe, welche sich vom genießbaren, reproduktiven Teil einer Samenpflanze ableiten, insbesondere von einer Samenpflanze mit einer mit dem Samen assoziierten süßen Pulpe. Im Begriff "Fruchtgeschmacksstoff" sind auch synthetisch hergestellte Geschmacksstoffe eingeschlossen, die hergestellt wurden, um Fruchtgeschmacksrichtungen zu imitieren, welche von natürlichen Quellen stammen.
Der hier verwendete Begriff "pflanzlicher Geschmacksstoff" bezieht sich auf Geschmacksstoffe, welche von anderen Teilen einer Pflanze als der Frucht abgeleitet sind; d.h. von Bohnen, Nüssen, Rinde, Wurzeln und Blättern. Diese schließen Gewürzgeschmacksstoffe ein. Im Begriff "pflanzlicher Geschmacksstoff" sind synthetisch hergestellte Geschmacksstoffe eingeschlossen, die hergestellt wurden, um pflanzliche Geschmacksrichtungen zu imitieren, welche von natürlichen Quellen stammen. Beispiele solcher Geschmacksstoffe umfassen Kakao, Schokolade, Vanille, Kaffee, Kola, Tee, Zimt, Gewürznelke und ähnliches. Pflanzliche Geschmacksstoffe können von natürlichen Quellen abgeleitet sein, wie essentielle Öle und Extrakte, oder können synthetisch hergestellt werden.
Die bestimmte Menge der Geschmackskomponente, die wirksam ist, um den erfindungsgemäßen Getränken Geschmackseigenschaften zu verleihen ("Geschmacksverstärkung"), kann von der(den) gewählten Geschmacksrichtung(en), dem gewünschten Geschmackseindruck und der Form der Geschmackskomponente abhängen. Die Geschmackskomponente kann mindestens 0,001 Gew.-% der Getränkezusammensetzung und vorzugsweise etwa 0,01 bis etwa 10% umfassen. Falls frische Säfte als Geschmacksstoff verwendet werden, kann die Menge an Saft etwa 0,05 bis etwa 65% betragen.

Testverfahren A

Messung von flüchtigen Bestandteilen

1. Vorrichtung und Verfahren

Die durch Methylenchlorid löslichen Komponenten des Saftes werden unter Verwendung eines Hewlett Packard 5880A-Gaschromatographs analysiert, welcher mit einer geteilten/ungeteilten Einspritzdüse und einer 30 m x 0,32 mm I.D. Kieselpulver- Kapillarsäule ausgerüstet ist. Diese Säule weist eine 1 Meter dicke, stationäre DB-5-Phase auf. Die DB-5-Phase stellt eine Mischung von 5% Diphenyl-, 94% Dimethyl- und 1% Vinylpolysiloxanen (J&W Scientific Folsom, Kalifornien) dar.
Der Gaschromatographofen ist so programmiert, daß er die Temperatur von 37ºC, bei der er während 7 Minuten nach der Injektion gehalten wird, auf 80ºC bei einer Geschwindigkeit von 3ºC/Minute erhöht; die Temperatur wird dann auf 90ºC bei einer Geschwindigkeit von 1ºC/Minute und anschließend auf 190ºC bei einer Geschwindigkeit von 30ºC/Minute erhöht. Schließlich wird die Temperatur der Säule auf 250ºC bei einer Geschwindigkeit von 5º/Minute erhöht. Die Papiervorschubgeschwindigkeit für den Detektorausgang beträgt 0,5 cm/Minute. Die eluierten Komponenten wird mit einem Flammenionisationsdetektor nachgewiesen. Gleichzeitig werden sensorische Bewertungen an einer Schhüffelöffnung werden durchgeführt.
Die Proben werden wie folgt hergestellt:
Zwanzig Gramm (20 g) Püree plus 5 ml Wasser werden mit 51,5 mg Cyclohexylcyclohexanon (interner Standard) versetzt und mit 5 ml Methylenchlorid während 30 Sekunden unter Verwendung eines Tekmar Tissuemizer (Einstellung auf der Skala 6-7) homogenisiert. Die Probe wird dann bei 15.000 Upm während 45 Minuten bei 0ºC zentrifugiert. Ein Aliquot von 2 µl wird aus der Methylenchloridschicht entnommen und direkt in den Gaschromatograph eingespritzt. Es wird erwartet, daß die Extraktionswirksamkeit für diese Frucht mindestens 75% beträgt.

Testverfahren B

Messung von schwefelhaltigen, flüchtigen Bestandteilen

8 ml Methylenchlorid werden zu 10 g Probe zugegeben. 50 µl einer 100 ppm- Lösung von 2-Isopropyl-4-methylthiazol werden als interner Standard zugegeben. Die Proben werden dann während 30 Sekunden homogenisiert und bei 1.000 Upm während 30 Minuten zentrifugiert. 5 ml des Methylenchloridextrakts werden in ein Titrationsfläschchen überführt und auf ein Volumen von 0,5 ml eingedampft. 1 µl dieser Lösung wird in einen HP 5880A-Kapillargaschromatograph mit einem Flammenphotometer-Schwefeldetektor eingespritzt. Die Ergebnisse werden als Verhältnis von Detektorantwort (Peakbereich) gegenüber dem internen Standard bestimmt.
Die folgenden, aber nicht begrenzenden Beispiele veranschaulichen die erfindungsgemäßen Verfahren.

Beispiel 1

Eine Luo Han Guo-Frucht aus China wird ausgewählt und in 20 ppm Chlor enthaltendem Wasser gewaschen. Die Frucht wird von Hand geschält und die äußere Kruste wird entfernt. Der Kern oder das Fleisch der Frucht wird von Hand zerdrückt und dann durch einen Nachbereiter geleitet, welcher einen Siebeinsatz mit einer Maschengröße von 0,05 cm (0,02 Inch) bis 0,12 cm (0,025 Inch) enthält. Citronensäure wird zu dem aus dem Nachbereiter austretenden Saft zugegeben, um den pH auf weniger als 4,0 zu erniedrigen. Dieser angesäuerte Saft wird in einem Mischgerät während 45 Sekunden behandelt, um ein Saftpüree mit einer Teilchengröße von weniger als 850 Mikron herzustellen. Es wird durch ein 20-Maschensieb (0,51 mm) passiert, um kleine Sanienstücke zu entfernen.
Das gefilterte Saftpüree wird dann unter Verwendung eines üblichen Labor- Rotationsverdampfersystems eingedampft. Die Badetemperatur beträgt 52 bis 54ºC, und der Saft wird bei einem verminderten Druck von 650 mm Hg (26 Inch) bis 700 mm Hg (28 Inch) eingedampft.
Die flüchtigen Bestandteile werden zusammen mit dem Wasser entfernt. Der konzentrierte Saft wird heiß verpackt bei 85 bis 95ºC bei einer Standzeit von 60 Sekunden pasteurisiert, in Glasgefäße gefüllt und dann während 20 bis 30 Minuten in einem Wasserbad mit Umgebungstemperatur gekühlt.

Beispiel II

Ein gemäß Beispiel I hergestellter Saft wird in einem Getränk gelöst, worin 35% der Feststoffe Orangensaftfeststoffe sind. Es wird durch Mischen von 6,22 g gefrorenem, konzentriertem Orangensaft, 91,28 g Wasser und 2,5 g Luo Han Guo-Saft hergestellt. Die so erhaltene Saftmischung wird pasteurisiert und heiß verpackt, wie in Beispiel 1 beschrieben ist. Nach einem Lagerungszeitraum von 7 Tagen in versiegelten Behältern bei Umgebungs- (20ºC) oder Kühlraumtemperaturen sind die Säfte mikrobiell stabil, d.h. sie zeigen kein Wachstum von E. coli, Hefe, Salmonella und Pseudomonas in einem üblichen mikrobiellen Test.
Die Intensität der Süße des mit 35% Saft gemischten Saftes aus Beispiel 1 zeigt, daß seine Intensität in einem Anteil von 2,5% der von 35% Saft entspricht, zu dem 3% Zucker zugegeben worden war. In diesem Beispiel ist der Saft aus Beispiel I auf Trokkengewichtsbasis etwa 7mal süßer als Zucker.
Die folgenden vier, aber nicht begrenzenden Beispiele veranschaulichen Verfahren, welche ausgeführt werden können, um Beigeschmacks-Materialien und -Vorläufer aus Luo Han Guo-Saft zu entfernen, der gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde.

Beispiel III

Gemäß dem Verfahren von Beispiel I hergestellte Luo Han Guo-Saftpüree-Proben werden gefroren gelagert, um die Oxidationsreaktionen auf ein Minimum zu beschränken Beigeschmacks-Materialien und Beigeschmacks-Vorläufer werden weiter aus dem Saft durch das folgenden Dreistufenverfahren entfernt.

1. Entfernung von Püreefeststoffen

500 g frisch aufgetautes Luo Han Guo-Püree werden mit 2.000 ml destilliertem Wasser und 50 g Celit 545-Diatomeenerde (Fisher Sci. Co., Nr. C-212) aufgeschlämmt.
Die Aufschlämmung wird unter vermindertem Druck in einem 26 cm großen Büchner- Trichter durch Einstärken-Pyrex-Glasfaser G/F-Filter"papier" (Whatman Co.) filtriert. Eine optimale Filterung wird unter Anlegen eines Wasserstrahlpumpen-Vakuums (etwa 15-20 mm Hg) erzielt, wobei 2270 g eines klaren, hellgelben Filtrats mit 4,6 Brix und einem pH von 4,07 erhalten werden. Der ungespülte Filterkuchen wird verworfen.

2. Entfernung von schwefelhaltigen Aminosäuren und löslichen Proteinvorläufern

Ein im Handel erhältliches Ionenaustauscherharz (Dow AG50W X8, Maschenzahl 50-100) wird wiederholt mit 1 N NaOH, Wasser, 1 N HCl und noch mehr Wasser gewaschen, um alle Anzeichen von farbigen Verunreinigungen und schlechten Gerüchen vor dem Gebrauch zu entfernen. Das letzte Wasser sollte einen neutralen pH aufweisen. Eine Menge an reinem Harz wird in einer 0,1%-igen Citronensäurelösung aufgeschlämmt, wobei 375 ml feuchtes, abgesetztes Harz erhalten werden. Das feuchte Harz wird abgenutscht, wobei ein lösungsfreier, feuchter Harzkuchen erhalten wird.
Das feuchte Harz wird schnell zu 2250 ml des Filtrats aus Schritt 1 unter starkem Rühren mittels einem Magnetrührers in einem offenen Becherglas zugegeben. Nach Rühren während 15 Minuten bei Raumtemperatur wird die Aufschlämmung schnell durch einen Büchner-Trichter mit einer groben Glasfritte (10 cm x 300 ml) unter Anlegen eines verminderten Drucks von 15 mm Hg gefiltert. Ein Filtrationszeitraum von 1-2 Minuten ist erforderlich, um 2250 g eines hellgelben Filtrats zu erhalten. Das Harz wird nicht gespült.
3. Entfernung von bereits gebildeten Beigeschmacks-Materialien 2250 g Filtrat aus Schritt 2 werden mittels eines Magnetrührers bei Raumtemperatur in einem offenen Becherglas gerührt. 22,5 Norit SG-Aktivkohle (EM Science, Nr. CX0655-1) werden während 5 Minuten allmahlich zugegeben. Das Becherglas wird dann mit einer Saran Wrap-Schicht bedeckt und der Rührvorgang wird während 2 Stunden fortgesetzt. Die Aufschlämmung wird durch Glasfaser GIF gefiltert, wie in Schritt 1 beschrieben, wobei 2250 g eines beinahe farblosen Produkts mit 3,8 Brix und einem pH von 2,75 erhalten werden. Der Filterkuchen wird nicht gespült. Das Endprodukt wird unter einer Stickstoffabschirmung bei 34ºC im Dunkeln gelagert oder bis zum Gebrauch eingefroren.
Von dem ersten Filtrat in Schritt 1 bis zum Endprodukt in Schritt 3 werden etwa 86% des Aminostickstoffgehalts (ein Maß des Aminosäuregehalts) entfernt und etwa 16% des Mogrosids (natürlich vorkommende süße Komponente in der Luo Han Guo-Frucht) gehen verloren. Der resultierende Saft ist im wesentlichen geruchsfrei und frei von unerwünschten schwefelhaltigen, pflanzlichen Beigeschmacks-Materialien. Wenn der Saft pasteurisiert und bei 32ºC während einer Woche in Gegenwart von Luft gelagert wird, regenerieren sich keine Beigeschmacks-Materialien.

Beispiel IV

Weitere eingefrorene Proben von Luo Han Guo-Saftpüree aus Beispiel I (50 Liter) werden frisch aufgetaut und in der nachstehend beschriebenen Weise behandelt.
1. 50 Liter Luo Han Guo-Püree werden mit der gleichen Menge destilliertem Wasser in einem Rührtank bei Raumtemperatur verdünnt. Material von 18-19 Brix wird auf 10,5 Brix verdünnt.
2. Das verdünnte Püree wird in einem Westphalia OSC-4-Separator zentrifugiert, welcher bei 7000-8000 g arbeitet, um Pulpenfeststoffmaterial zu entfernen.
3. Eine Gelatinelösung (0,5%, 10 g Lösung/kg Saft) und eine Pektinaselösung (1%, 12 ml Lösung/kg Saft) werden zu dem zentrifugierten Saft in einem Nachbehandlungstank zugegeben und die Mischung wird während 2 Stunden geschüttelt. Die pektolytische Behandlung mit Enzymen verstärkt die Wirksamkeit der nachfolgenden Schritte.
4. Eine 10%-ige wäßrige Aufschlämmung von Bentonit (35 g/kg) und Aktivkohle (1 g/kg) wird zugegeben, um Proteine, Aminosäuren und niedermolekulargewichtige, geruchsgebende Komponenten zu adsorbieren. Die Mischung wird während 30 Minuten geschüttelt.
5. Eine Gelatinelösung (0,5%, 0,15 g/kg) und Kieselsol (Silika, 1 ml/kg) werden zur weiteren Entfernung von Beigeschmacks-Materialien zugegeben. Die Lösung wird vor der Klärung während 5 Minuten geschüttelt.
6. Die Lösung wird erneut durch den OSC-4-Separator geklärt. Das geklärte Produkt weist einen Brix-Meßwert von 7 auf
7. Der geklärte Saft wird dann zur weiteren Entfernung von Proteinen, Aminosäuren und niedermolekulargewichtigen, geruchsgebenden Komponenten ultrafiltriert. Der Brix-Endmeßwert ist 6,5.
Der resultierende Saft ist eine klare, hellgelbe Flüssigkeit, welche eine signifikante Abnahme hinsichtlich der Beigeschmacks-Komponenten zeigt.

Beispiel V

Gemäß dem Verfahren von Beispiel 1 hergestellte Luo Han Guo-Saftpüree-Proben werden gefroren gelagert, um die Oxidationsreaktionen auf ein Minimum zu beschränken. Beigeschmacks-Materialien und Beigeschmacks-Vorläufer werden weiterhin aus dem Saft durch die folgenden Verfahren entfernt.

Pulpenentfernung

Wasser wird zu 236 kg Puree mit 18,5º Brix zugegeben, um das Püree auf 420 kg mit 10,4º Brix zu verdünnen. Das verdünnte Püree wird mit einem Westphalia OSC-35-Separator zentrifugiert, welcher mit 650 kg/Std und 5-6 Bar Druck arbeitet. Etwa 89 kg Püreepulpenfeststoffe werden während des Zentrifugierverfahrens entfernt.

Pektin/Protein/Beigeschmacks-Materialien/Vorläufer-Entfernung

Schönungsmittel werden zu 331 kg des verbleibenden Saftes zugegeben. 1,7 kg einer 1%-igen Gelatinelösung werden zu dem Saft zugegeben. Anschließend werden 2,1 kg einer 2%-igen Pektinaselösung zugegeben. Nach 90 Minuten wird der Saft auf Pektin untersucht. Wenn die Tests auf Pektin für den Saft negativ sind, werden 12,9 kg einer 10%-igen Lösung von Natriumbentonit zugegeben. Nach etwa 15 Minuten wird der Saft auf Protein untersucht. Wenn die Tests auf Protein für den Saft negativ sind, werden 0,3 kg Aktivkohle, 5,0 kg einer 1%-igen Gelatinelösung und 0,4 kg einer im Handel erhältlichen Silikalösung zugegeben.

Schönungsmittel-Entfernung

Die Saft/Schönungsmittel-Mischung wird mit einem Westphalia OSC-35-Separator zentrifugiert, welcher mit 700 kg/Std und 5-6 Bar Druck arbeitet. Dies ergibt 310 kg Saft mit 8,70 Brix.

Enzymdesaktivierung

Ein Saftprodukt wird, wie in Beispiel II beschrieben, unter Verwendung von 1,6% des gereinigten Luo Han Guo-Saftes zubereitet. Die Enzyme werden desaktiviert, wenn das Saftprodukt durch herkömmliche Verfahren bei 95ºC heiß verpackt wird.
Durch diese Verarbeitungssclrritte behält der Luo Han Guo-Saft einen hohen Mogrosidgehalt bei, während die Mengen an Beigeschmacks-Materialien und Beigeschmacks-Vorläufern signifikant reduziert werden.

Beispiel VI

1,000 kg frische Luo Han Guo-Früchte werden in einer 10-20 ppm Natriumhypochlorit enthaltenden Desinfektionsmittellösung gewaschen. Die Frucht wird dann mit reinem Wasser abgespült. Die ganze, saubere Frucht wird teilweise zerhackt, um die Frucht ohne Aufbrechen der Samen zu zerkleinern. Die Mischung aus Sannen, Schale, Pulpe und Saft wird zu einem Zentrifugalextraktor zugegeben, um den Großteil des Saftes von den Samen, der Schale und der Pulpe abzutrennen. Der resultierende Saft hat ein Gewicht von 400 kg bei 11º Brix.
Die Mischung aus Samen, Schale und Pulpe wird in Siebtrommeln eingefüllt und mit 900 kg 80ºC warmen Wasser während 30 Minuten extrahiert. Der so erhaltene Extrakt hat einen Brix-Wert von 4,7º und wird zu dem Saft zugegeben. Die vereinigte Saft/Extrakt-Mischung hat einen Brix-Wert von 7,50 und eine Temperatur von 45-50ºC. Zitronensaftkonzentrat mit 500 Brix wird zugegeben, um den pH des Luo Han Guo-Saftes auf 3,8-4,2 einzustellen. 126 g Pektinase werden zugegeben. Nach 90 Minuten waren die Tests auf Pektin für den Saft negativ.
Schönungsmittel werden zu dem Saft zugegeben, umfassend 400 g Aktivkohle, 6 kg einer 1%-igen Gelatinelösung und 440 g einer im Handel erhältlichen Silikalösung. Nach 10 Minuten wird die Safttemperatur auf 70-80ºC erhöht, um weitere Proteine auszuflocken. Nach 15 Minuten wird der Saft durch eine Filterpresse unter Verwendung von Diatomeenerde als Filterhilfsmittel gefiltert.
Der gefilterte Saft wird bei 125ºC während 3-5 Sekunden in einem im Handel erhältlichen Pasteurisierungsgerät pasteurisiert. Die flüchtigen Bestandteile werden entfernt und der Saft wird unter Verwendung eines Niedertemperatur-Rotationsverdampfers, welcher bei 50ºC und 4 Inch Hg absolut arbeitet, teilweise konzentriert. Der Saft wird erneut bei 125ºC während 3-5 Sekunden zur Kontrolle des mikrobiellen Wachstums pasteurisiert. Der resultierende konzentrierte Saft weist einen Brix-Wert von 200 auf. Der Saft wird in Kunststoffbehälter verpackt und für die zukünftige Verwendung eingefroren.

Beispiel VII

Der süße Saft aus dem vorstehenden Beispiel III wird mit einem geeigneten Verdünnungsmittel (Polydextrose oder Maltodextrin) gemischt. Die so erhaltene Lösung wird in Flaschen gefüllt und in einer Alkohol/Trockeneis-Mischung gekühlt. Die Flaschen werden gedreht, so daß die Lösung in einer dünnen, die Flaschenwand bedeckenden Schicht gefriert. Die Flaschen werden auf einem "Labonco Freeze Dryer 4,5"-Gefriertrockner befestigt und mit Hilfe einer Vakuumpumpe luftleer gepumpt. Die Flaschen werden kontinuierlich luftleer gepumpt, bis das freie Wasser sublimiert ist (15-36 Stunden). Das Vakuum wird aufgehoben und die trockene Saftzusammensetzung wird entfernt.
Alternativ wird ein getrockneter süßer Saft durch Zugabe von 0,1 N Natriumhydroxidlösung zu dem Ausgangssaft, bis sich der pH auf etwa 5,5 erhöht, und anschließendem Gefriertrocknen mittels des gleichen Verfahrens hergestellt.

Beispiel VIII

1717 g süßer Saft aus Beispiel III werden teilweise auf pH 5,5 durch Zugabe von 85 ml 1 N Natriumhydroxid plus 85,5 ml 0,1 N Natriumhydroxid neutralisiert. Die resultierende Lösung weist einen Brix-Wert von 3,3 auf 136 g Maltodextrin werden zu der Flüssigkeit unter Rühren zugegeben und die Lösung wird erwärmt. Die Losung wird unter Verwendung eines Niro-Sprühtrockners unter den folgenden Bedingungen sprühgetrocknet:
Gesamtdauer: 72 Minuten;
Eintrittstemperatur: 200ºC
Austrittstemperatur: 98-102ºC
Luftdruck: 53-42 mm Wasser
Pumpeneinstellung: 13-18% des Maximalwerts
Düsendruck: 1,5-1,6 Bar
Es wird ein sprühgetrockneter süßer Saft erhalten.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines süßen Saftes aus der Frucht der Cucurbitaceae-Familie, vorzugsweise der Luo Han Guo-Frucht, umfassend

(a) Abtrennen von Schale und Samen vom Saft der Frucht;

(b) wahlweise Ansäuern des Saftes auf einen pH von weniger als 5,3, vorzugsweise auf einen pH von 3,8 bis 4,2:

(c) Entfernen von Beigeschmacks-Vorläufern von dem Saft, einschließlich einer schwefelhaltigen Aminosäure, Peptid- und Proteinmaterialien; und

(d) Entfernen einer mittels Methylenchlorid extrahierbaren Fraktion flüchtiger Bestandteile einschließlich schwefelhaltigen, flüchtigen Bestandteilen aus dem Saft.

2. Verfahren nach Anspruch 1, umfassend die Entfernung von Pulpenfeststoffen aus dem Fruchtsaft, so daß der Saft aus weniger als 2% Pulpenfeststoffen, vorzugsweise weniger als 1% Pulpenfeststoffen besteht.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, umfassend die Behandlung des Saftes mit Additiven, gewählt aus Ionenaustauscherharzen, Adsorbentien, Schönungs mitteln und Ausfällungsmitteln, vorzugsweise gewählt aus Kationenaustauscherharzen, Gelatine, Aktivkohle, Bentonit und Silika, und die Entfernung des resultierenden Ionenaustauscherharzes, Adsorptionsmittels, Schönungsmittels, Ausfällungsmaterials von dem Saft.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Saft zur Entfernung von im wesentlichen des gesamten Pektins in dem Saft mit Pektinase behandelt wird, und daß der süße Saft vorzugsweise ausreichend erwärmt wird, um Enzyme in dem Saft zu desaktivieren und den Saft zu pasteurisleren.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Mogrosidgehalt des Saftes um nicht mehr als 20%, vorzugsweise nicht mehr als 15% reduziert wird; und daß der Methioningehalt des Saftes um mindestens 80%, vorzugsweise mindestens 90% reduziert wird.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an durch Methylenchlorid extrahierbaren, flüchtigen Bestandteilen des Saftes um mindestens 50%, vorzugsweise um mindestens 90% reduziert wird; und der Gehalt an schwefelhaltigen, flüchtigen Bestandteilen des Saftes um mindestens 80%, vorzugsweise mindestens 90% reduziert wird.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Additive ein stark saures Kationenaustauscherharz; oder eine Kombination aus Gelatine, Aktivkohle, Silika und entweder Bentonit oder Diatomeenerde umfassen.

8. Verarbeiteter süßer Saft, hergestellt aus der Frucht der Cucurbitaceae-Famille, vorzugsweise der Luo Han Guo-Frucht, wobei der süße Saft weniger als 100 ppm (Trockenbasis) freies Methionin: vorzugsweise weniger als 70 ppm; und 0,1 bis 15% (Trockenbasis) Mogroside, vorzugsweise mindestens 1%, weitervorzugsweise mindestens 4% umfaßt, wobei der verarbeitete süße Saft dadurch gekennzeichnet ist, daß er nicht mehr als 30% des ursprünglichen Aminostickstoffgehaltes des Saftes umfaßt.

9. Süßer Saft nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der süße Saft weniger als 10 ppm (unkonzentrierte Basis) durch Methylenchlorid extrahierbare, flüchtige Bestandteile, vorzugsweise weniger als 3 ppm; und weniger als 0,5 (unkonzentrierte Basis) schwefelhaltiger, flüchtiger Bestandteile (Verhältnis gegenüber Standard), vorzugsweise weniger als 0,05 umfaßt.

10. Süßer Saft nach den Ansprüchen 8-9, dadurch gekennzeichnet, daß die Mogroside, die aus Mogrosid IV, Mogrosid V, Siamenosid I und Mischungen hiervon gewählten umfassen.