DE69730260T2

DE69730260T2 - Wässrige Zusammensetzungen, die Amylopektin-Kartoffelstärke enthalten und Verfahren zur Herstellung

Info

Publication number: DE69730260T2
Application number: DE69730260T
Authority: DE
Inventors: Reinald Henk Huizenga; Herman Gerrit Alrich; Ingrid Linda De Groot
Original assignee: Cooperative Avebe UA
Current assignee: Cooperative Avebe UA
Priority date: 1996-04-03
Filing date: 1997-04-02
Publication date: 2005-08-18
Anticipated expiration: 2017-04-03
Also published as: EP0799837A2; NL1002782C2; ES2224201T3; DE69730260D1; ATE274000T1; EP0799837A3; EP0799837B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf wässrige Zusammensetzungen, wie Gele und viskose Flüssigkeiten, die durch die Anwesenheit eines Wechselwirkungsprodukts einer molekulardispergierten Amylopektin-Kartoffelstärke und Emulgatoren gekennzeichnet sind.
In zahlreichen Industrien werden wässrige Zusammensetzungen hergestellt und/oder verwendet. Produkte mit einer Gelstruktur sind unter anderem wichtig bei der Herstellung von speziellen Nahrungsprodukten, Pharmaka, Reinigungsmitteln, Kosmetikprodukten und Tierfutter. Diese Produkte bestehen gewöhnlich aus Wasser, wobei die Gelstruktur erhalten wird, indem man geeignete Gelierungsmittel, wie Gelatine, Agar, Pectine, Stärkeprodukte, Carrageenate, Alginate und Xanthan, verwendet. Häufig werden auch Gemische dieser Gelierungsmittel verwendet.
Stärkeprodukte, Cellulosederivate und verschiedene Naturgummen werden als Verdickungsmittel in Flüssigkeiten verwendet. Es ist dann häufig wünschenswert, Verdickungsmittel zu verwenden, die auch dann, wenn man nur eine kleine Menge davon verwendet, diesen Flüssigkeiten eine relativ hohe Viskosität verleihen. Solche Flüssigkeiten mit einer erhöhten Viskosität sind unter anderem wichtig bei der Herstellung von speziellen Nahrungsprodukten, Tierfuttern, Klebern und Bohrspülungen.
Die Erfindung bezieht sich auf wässrige Zusammensetzungen, bei denen ein neuer Typ von Kartoffelstärke, nämlich Amylopektin-Kartoffelstärke, als Gelierungsmittel oder Verdickungsmittel mitverwendet wird. Es folgt eine kurze Erklärung der Amylopektin-Kartoffelstärke.
Die meisten Stärketypen bestehen aus Körnern, in denen zwei Arten von Glucosepolymeren vorhanden sind, nämlich Amylose (15-35 Gew.-% der Trockensubstanz) und Amylopektin (65-85 Gew.-% der Trockensubstanz). Amylose besteht aus unverzweigten oder nur leicht verzweigten Molekülen mit einem mittleren Polymerisationsgrad von 1000 bis 5000 (je nach Stärketyp). Amylopektin besteht aus sehr großen, hochgradig verzweigten Molekülen mit einem mittleren Polymerisationsgrad von 2 000 000. Die kommerziell wichtigsten Stärketypen, nämlich Maisstärke, Kartoffelstärke, Weizenstärke und Tapiokastärke, enthalten 15-30 Gew.-% Amylose.
Von einigen Getreidearten, nämlich Gerste, Mais, Hirse, Milo, Reis und Sorghum, gibt es natürliche Varietäten, deren Stärkekörner fast vollständig aus Amylopektin bestehen. Berechnet als Gewichtsprozent, bezogen auf die Trockensubstanz, enthalten diese Stärkekörner mehr als 95% und gewöhnlich mehr als 98% Amylopektin. Der Amylosegehalt dieser Getreidestärkekörner ist daher kleiner als 5% und gewöhnlich kleiner als 2%. Es hat sich gezeigt, dass das Enzym, das die Synthese von Amylosemolekülen katalysiert, bei der Bildung von Amylopektin-Getreidestärkekörnern in der Getreidepflanze fehlt. Die obigen Getreidevarietäten werden auch als Wachsgetreidekörner und die daraus isolierten Amylopektinstärkekörner als Wachsgetreidestärken bezeichnet.
Im Unterschied zu der Situation bei verschiedenen Getreiden sind Kartoffelvarietäten, deren Stärkekörner fast ausschließlich aus Amylopektin bestehen, in der Natur nicht bekannt. Die aus Kartoffelknollen isolierten Kartoffelstärkekörner enthalten gewöhnlich etwa 20% Amylose und 80% Amylopektin (Gew.-%, bezogen auf die Trockensubstanz). Während der letzten 10 Jahre wurden jedoch erfolgreiche Anstrengungen unternommen, um durch genetische Modifikation Kartoffelpflanzen zu kultivieren, die in den Kartoffelknollen Stärkekörner bilden, die zu mehr als 95 Gew.-% (bezogen auf die Trockensubstanz) aus Amylopektin bestehen.
Bei der Bildung von Stärkekörnern in der Pflanze sind verschiedene Enzyme katalytisch aktiv. Von diesen Enzymen ist die stärkekorngebundene Stärke- Synthase (GBSS) an der Bildung von Amylose beteiligt. Die Synthese des GBSS-Enzyms hängt von der Aktivität von Genen ab, die das GBSS-Enzym codieren. Die Eliminierung oder Hemmung der Expression dieser spezifischen Gene führt dazu, dass die Synthese des GBSS-Enzyms verhindert oder eingeschränkt wird. Die Eliminierung dieser Gene kann durch genetische Modifikation von Kartoffelpflanzenmaterial erreicht werden. Ein Beispiel dafür ist die amylosefreie Mutante der Kartoffel (amf), deren Stärke durch eine rezessive Mutation im GBSS-Gen im Wesentlichen nur Amylopektin enthält. Diese Mutationstechnik ist unter anderem in den folgenden beiden Magazinartikeln beschrieben:

– J.H.M. Hovenkamp-Hermelink et al., "Isolation of amylose-free starch mutant of the potato (Solanum tuberosum L.)", Theor. Appl. Gent. (1987), 75: 217-221".
– E. Jacobsen et al., "Introduction of an amylose-free (amf) mutant into breeding of cultivated potato, Solanum tuberosum L.", Euphytica (1991), 53: 247-253.

Die Eliminierung oder Hemmung der Expression des GBSS-Gens in der Kartoffel ist auch möglich, indem man die sogenannte Antisense-Hemmung verwendet. Diese genetische Modifikation der Kartoffel ist beschrieben im Kanadischen Patent 2,061,443, im Internationalen Patent WO 92/11376 und in dem folgenden Magazinartikel:

– R.G.F. Visser et al., "Inhibition of the expression of the gene for granule-bound starch synthase in potato by antisense constructs", Mol. Gen. Genet. (1991), 225: 289-296.

Es hat sich als möglich erwiesen, durch Verwendung von genetischer Modifikation Kartoffeln zu kultivieren und zu züchten, deren Stärkekörner wenig oder praktisch keine Amylose enthalten. Der hier verwendete Ausdruck "Amylopektin-Kartoffelstärke" bezeichnet die Kartoffelstärkekörner, die aus Kartoffelknollen isoliert werden und einen Amylopektingehalt von wenigstens 95 Gew.-% haben, bezogen auf die Trockensubstanz.
Bezüglich der Produktionsmöglichkeiten und Eigenschaften gibt es erhebliche Unterschiede zwischen Amylopektin-Kartoffelstärke einerseits und den Wachsgetreidestärken andererseits. Dies gilt insbesondere auch für Wachsmaisstärke, die kommerziell bei weitem die wichtigste Wachsgetreidestärke ist. Die Kultivierung von Wachsmais, der für die Herstellung von Wachsmaisstärke geeignet ist, ist in Ländern mit einem kalten oder gemäßigten Klima, wie den Niederlanden, Belgien, England, Deutschland, Polen, Schweden und Dänemark, kommerziell nicht möglich. Andererseits ist das Klima in diesen Ländern für die Kultivierung von Kartoffeln geeignet.
Die Zusammensetzung und die Eigenschaften von Amylopektin-Kartoffelstärke unterscheiden sich von denen der Wachsgetreidestärken. So hat Amylopektin-Kartoffelstärke einen viel geringeren Gehalt an Lipiden und Proteinen als die Wachsgetreidestärken. Probleme hinsichtlich Geruch und Schaumbildung, die wegen der Lipide und/oder Proteine auftreten können, wenn man Wachsgetreidestärkeprodukte (nativ und modifiziert) verwendet, treten nicht auf oder treten in viel geringerem Maße auf, wenn man entsprechende Amylopektin-Kartoffelstärke-Produkte verwendet. Im Unterschied zu den Wachsgetreidestärken enthält Amylopektin-Kartoffelstärke chemisch gebundene Phosphatgruppen. Infolgedessen haben Amylopektin-Kartoffelstärke-Produkte in gelöstem Zustand einen speziellen Polyelektrolytcharakter.
Das US-Patent 5,291,877 bezieht sich auf eine wässrige Gelzusammensetzung, bei der ein Produkt einer physikalisch-chemischen Wechselwirkung zwischen einer gelatinisierten amylosehaltigen Stärke und einem Emulgator als Gelierungsmittel vorhanden ist. Die physikalisch-chemische Wechselwirkung findet durch Komplexbildung zwischen den Amylosemolekülen und den Emulgatormolekülen statt. Geeignete Stärketypen enthalten 15 bis 30 Gew.-% Amylose, wie Kartoffelstärke (mit 15 bis 30 Gew.-% Amylose), Tapiokastärke, Maisstärke und/oder Weizenstärke. Es wird beobachtet, dass Stärke, die fast vollständig aus Amylopektin besteht, wie Wachsmaisstärke, nicht geeignet ist (Spalte 3, Zeilen 34-38). Sehr gut geeignete Emulgatoren sind Glycerinmonostearat, Calcium stearoyllactylat, Natriumstearoyllactylat, Polyoxyethylensorbitanmonostearat und/oder Polyethylenglycolmonolaurat (Spalte 3, Zeilen 50-54).
Das Französische Patent 2,674,729 bezieht sich auf ein Verdickungsmittel für wässrige Flüssignahrungsprodukte, das aus einer Kombination aus einer Stärke und Zuckerglycerid besteht. Zuckerglyceride sind Emulgatoren, die auch als Sucroglyceride bezeichnet werden. Die Viskosität von wässrigen Lösungen der verwendeten Stärke nimmt in Gegenwart der Sucroglyceride erheblich zu. In diesem Zusammenhang wird auf Synergismus Bezug genommen (Seite 1, Zeilen 26-29). Gemäß dem obigen Patent ist also weniger Stärke erforderlich, um eine bestimmte Viskosität zu erhalten (Seite 1, Zeilen 30-34). Als Stärketyp wird vorzugsweise Maisstärke oder Weizenstärke verwendet (Seite 3, Zeilen 12-14). Es ist jedoch auch möglich, Kartoffelstärke oder Tapiokastärke zu verwenden (Anspruch 7). Die obigen Stärketypen enthalten 15 bis 30 Gew.-% Amylose (siehe auch Seite 1, Zeilen 7-8). Gemäß Beispiel 3 wird keine Viskositätszunahme bestimmt, wenn man Sucroglyceride in Kartoffelstärkelösungen verwendet.
Aus JAOCS, 63, Nr. 12 (1986), Seite 1537-1540, ist bekannt, aus Amylopektin und Monoglyceriden unlösliche Komplexe zu bilden, die zu Brotteig verarbeitet werden können, um ein Altern des Brotes zu verhindern.
Aus der Literatur ist nicht bekannt, Amylopektin-Kartoffelstärke-Produkte in Kombination mit Emulgatoren zu verwenden, um wässrige Zusammensetzungen, wie Gele und viskose Flüssigkeiten, herzustellen. Im Hinblick auf die obige Literatur war es überhaupt nicht offensichtlich, Amylopektin-Kartoffelstärke, die praktisch keine Amylose enthält, durch Wechselwirkung mit Emulgatoren zu modifizieren. Gemäß dem US-Patent 5,291,877 ist es gerade die Amylosefraktion, die durch Komplexierung in Wechselwirkung mit Emulgatoren gerät. Gemäß dem Französischen Patent 2,674,729 werden nur amylosehaltige Stärken verwendet.
Überraschenderweise hat sich jetzt gezeigt, dass Amylopektin-Kartoffelstärke in molekulardisperser Form in Wasser mit Emulgatoren wechselwirken kann. Das Wechselwirkungsprodukt kann wässrigen Flüssigkeiten einen Gelcharakter oder einen hochviskosen Charakter verleihen.
Es ist ein Ziel der Erfindung, eine wässrige Zusammensetzung bereitzustellen, die durch die Gegenwart eines Wechselwirkungsprodukts einer molekulardispergierten Amylopektin-Kartoffelstärke und eines Emulgators den Charakter eines Gels oder einer viskosen Flüssigkeit hat. Die stattfindende Wechselwirkung ist vermutlich physikalisch-chemischer Natur und führt zur Bildung von wasserlöslichen Komplexen.
Gemäß der Erfindung wird Amylopektin-Kartoffelstärke als Stärkekomponente verwendet. Diese Stärke kann unmodifiziert (nativ) oder modifiziert sein. Die modifizierte Amylopektin-Kartoffelstärke kann durch physikalische, enzymatische und/oder chemische Modifikation von nativer Amylopektin-Kartoffelstärke in einer solchen Weise erhalten werden, dass sie in einer molekulardispergierten Form in Wasser mit den verwendeten Emulgatoren wechselwirken kann. Beispiele für diese modifizierten Amylopektin-Kartoffelstärke-Produkte sind vorgelatinisierte Amylopektin-Kartoffelstärke und zersetzte (konvertierte) Amylopektin-Kartoffelstärke-Produkte, die durch partielle Depolymerisation von Amylopektin-Kartoffelstärke unter dem Einfluss von Säuren, Oxidationsmitteln und/oder Enzymen erhalten werden. Die wässrige Zusammensetzung gemäß der Erfindung enthält vorzugsweise 1 bis 40 Gew.-% und am meisten bevorzugt 2 bis 20 Gew.-% Amylopektin-Kartoffelstärke.
Der gemäß der Erfindung verwendete Emulgator muss in der Lage sein, mit in Wasser gelösten Amylopektin-Kartoffelstärke-Molekülen in Wechselwirkung zu treten. Beispiele für geeignete Emulgatoren sind Salze von Fettsäuren, Monoglyceride von Fettsäuren, Monoglyceride von Fettsäuren, die noch mit Essigsäure, Milchsäure, Zitronensäure und/oder Weinsäure verestert sind, Zuckerglyceride, Zuckerester von Fettsäuren, Polyglycerinester mit Fettsäuren, Ester von Propylenglycol mit Fettsäuren, Calciumstearoyllactylat, Natriumstearoyllactylat, Stearoyltartrat, Sorbitanmonoglyceride und Polysorbate.
Der Emulgator wird in einer solchen Form verwendet, dass sich die Emulgatormoleküle in molekulardispergierter Form in dem verwendeten wässrigen Medium befinden, was sie in die Lage versetzt, mit den gelösten Amylopektin-Kartoffelstärke-Molekülen in Wechselwirkung zu treten. Zu diesem Zweck kann der Emulgator zuvor in einer kleineren Menge Wasser und/oder Ethanol dispergiert werden, woraufhin die resultierende Dispersion zu der lufttrockenen Stärkekomponente oder zu dem Stärke-Wasser-Gemisch gegeben wird. Die Temperatur und der pH-Wert, bei denen die Emulgatordispersion hergestellt wird, hängen von der Art des Emulgators ab.
Der Emulgator kann vor, während oder nach der Gelatinisierung der Stärke zu dem Stärke-Wasser-Gemisch gegeben werden. Falls gewünscht, kann der Emulgator auch zu dem lufttrockenen Stärkeprodukt gegeben werden, woraufhin das resultierende Gemisch in Wasser gelatinisiert wird. Die Menge des verwendeten Emulgators hängt von der Art des Emulgators, der Stärkekonzentration, der gewünschten Wirkung (Grad der Viskositätserhöhung oder Gelierung), dem Grad der Molekulardispersion der Stärke, dem Verfahren und dem Grad des Erhitzens und Abkühlens und der Art und Menge der anderen Komponenten der wässrigen Zusammensetzung ab. Die gemäß der Erfindung verwendete Menge des Emulgators liegt vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 15 Gew.-% und am meisten bevorzugt 0,2 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die trockene Stärke. Ein Gel zu erhalten erfordert im Allgemeinen mehr Emulgator, als eine wässrige Flüssigkeit mit einer erhöhten Viskosität zu erhalten.
Um zu bewirken, dass die Amylopektin-Kartoffelstärke-Moleküle mit dem Emulgator Wechselwirken, ist eine ausreichende Molekulardispersion dieser Stärkemoleküle in einem wässrigen Medium erforderlich. Die Molekulardispersion der Amylopektin-Kartoffelstärke während und/oder nach der Gelatinisierung wird dadurch gefördert, dass man eine hohe Gelatinisierungstemperatur, eine längere Heizzeit und/oder die Einwirkung von mechanischen Kräften verwendet. Ein geeignetes Verfahren für die Molekulardispersion von Amylopektin-Kartoffelstärke besteht darin, die wässrige Stärkesuspension in einer sogenannten Dampfeinspritzapparatur (Dampfstrahlkocher) zu gelatinisieren. Bei diesem Verfahren wird die Stärkesuspension mittels Dampf und mechanischen Kräften bei Temperaturen von 100 °C oder mehr gelatinisiert. Wenn die Stärkesuspension unter 100 °C gelatinisiert wird, ist eine längere Heizzeit und/oder ein zusätzliches mechanisches Verfahren (z.B. Rühren) erforderlich, um eine ausreichende Molekulardispersion der Stärke zu realisieren.
Die gemäß der Erfindung erhaltenen wässrigen Zusammensetzungen können in verschiedenen Produkten verwendet werden, wie Nahrungsprodukten, Kosmetikprodukten, Pharmaka, Reinigungsmitteln, Tierfutter und Klebern. Beispiele für Nahrungsprodukte mit einer Gelstruktur sind Puddings, Eiercreme, sterilisierte Nahrungsprodukte, Gelees, Tortenfüllungen, Desserts, Fleischkonserven, Süßigkeiten, Salate, Soßen, Eiscreme, Aufstriche und verschiedene kalorienarme Nahrungsprodukte. Nahrungsprodukte in Form von viskosen Flüssigkeiten sind spezielle Soßen, Cremes, Suppen und kalorienarme Nahrungsprodukte. Die wässrigen Zusammensetzungen gemäß der Erfindung können verwendet werden, um Fette und/oder Öle in verschiedenen Nahrungsprodukten zu ersetzen.
Neben Wasser, Amylopektin-Kartoffelstärke und Emulgator können die wässrigen Zusammensetzungen gemäß der Erfindung auch andere Bestandteile und Additive enthalten, die für die betreffende Verwendung üblich sind, wie Zucker, Proteine, Gelierungsmittel, Verdickungsmittel, Stabilisatoren, Farbstoffe und Aromen.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele erläutert. In diesen Beispielen sind alle Teile und Prozente gewichtsbezogen, wenn nichts anderes angegeben ist. Die folgenden Produkte und Verfahren wurden in den Beispielen verwendet.
Emulgatoren
Die folgenden kommerziellen Produkte wurden verwendet:

Monoglycerid: Myvatex Mighty Soft (von Eastman Chemical Company; mindestens 85% Monoglycerid) Myvatex Mighty Soft wurde als heiße Lösung von 1 Teil Myvatex Mighty Soft in 16 Teilen Ethanol hinzugefügt. Wenn in den Beispielen von MG die Rede ist, ist das Monoglycerid Myvatex Mighty Soft gemeint.
Calciumstearoyllactylat: Basic CSL (von Food Basics)
Natriumstearoyllactylat: Basic SSL (von Food Basics)

Die in den Beispielen erwähnten Prozente an MG, CSL und SSL beziehen sich auf Gewichtsprozent des kommerziellen Produkts (Myvatex Mighty Soft; Basic CSL; Basic SSL), bezogen auf die trockene Stärke.
Viskosität
Die Viskosität wurde mittels eines Brookfield Helipath (HAT) bei einer Rotationsgeschwindigkeit von 10 U/min bestimmt. Die Messung fand nach 20 Sekunden statt.
Gelfestigkeit
Die Gelfestigkeit wurde mittels eines Stevens LFRA Texture Analyzer bestimmt. Der Abstand betrug 40 mm, und die Geschwindigkeit betrug 20 mm/s. Verwendet wurden die zylindrische Spindel TA 11 (Durchmesser 2,5 cm; Höhe 3,5 cm) und der normale Cyclus.
Visuelle Untersuchung
Bei der visuellen Untersuchung der wässrigen Zusammensetzungen wurde im Wesentlichen untersucht, ob es möglich war, die Zusammensetzung nach 2 Stunden oder 24 Stunden in Becherglasform aus dem Becherglas zu entnehmen, indem man das Becherglas auf den Kopf stellt. Es wurde untersucht, ob die Form aufrechterhalten wurde oder nicht. Wie es in den Beispielen verwendet wird, bedeutet das Wort "gelieren", dass das Gel vollständig in Becherglasform aus dem Becherglas entnommen (gelöst) werden kann. Im Falle eines starken Gels wird die herausgelöste Form während einer längeren Zeit aufrechterhalten. Im Falle eines schwachen Gels beginnt die herausgelöste Form nach kurzer Zeit zu fließen.
Beispiel 1
In diesem Beispiel werden das Gelierungsverhalten von wässrigen Lösungen von Kartoffelstärke (KS; mit 20% Amylose) und das von Amylopektin-Kartoffelstärke (AKS; im Wesentlichen ohne Amylose) mit und ohne Monoglycerid (MG) miteinander verglichen.
Die Stärkelösungen wurden mittels eines Labordampfstrahlkochers hergestellt, wobei man eine Suspension von Stärke in Leitungswasser mittels Dampf gelatinisierte, wobei eine Stärkelösung entstand, in der die Stärkemoleküle weitgehend molekulardispergiert sind. Die resultierende Stärkelösung hatte eine Stärkekonzentration von 10%. Zu dieser Stärkelösung wurde unter Rühren 1% MG (bezogen auf die trockene Stärke) gegeben (als heiße Lösung in Ethanol). Dann wurde die Stärkelösung in Bechergläser von 250 ml gegossen. Falls notwendig, wurden Schaum und Luftblasen mittels eines Ultraschallbades entfernt. Dann wurden die Bechergläser in ein Wasserbad von 20 °C gestellt. Nach 2 oder 4 Stunden und 24 Stunden wurden die Viskosität (HAT) und die Gelfestigkeit (Stevens) bestimmt, und die Stärkelösung wurde visuell untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
Tabelle 1
Wenn Lösungen von Kartoffelstärke (mit und ohne MG) und von Amylopektin-Kartoffelstärke (ohne MG) aufbewahrt wurden, blieben die Lösungen flüssig, und es erfolgte keine Gelierung.
Wenn eine Lösung von Amylopektin-Kartoffelstärke, zu der 1% MG gegeben wurde, aufbewahrt wurde, bildete sich ein Gel, das als Form aus dem Becherglas herausgelöst werden konnte, indem man das Becherglas auf den Kopf stellte.
Beispiel 2
In diesem Beispiel wird die Wirkung der Menge des Monoglycerids (MG) auf das Theologische Verhalten von 10%igen Lösungen von Amylopektin-Kartoffelstärke (AKS) in Leitungswasser untersucht. Die Stärkelösungen wurden so hergestellt, wie es in Beispiel 1 beschrieben ist. Die Menge an MG wurde von 0%, 0,3%, 0,5%, 0,7% und 1% MG (bezogen auf die trockene Stärke) variiert. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben.
Tabelle 2
Tabelle 2 zeigt, dass die Viskosität zunimmt, wenn die Menge des zugefügten MG zunimmt. Die 10%ige Lösung von AKS (ohne MG) ist eine flüssige, gießfähige Lösung. Die AKS-Lösung mit 0,3% MG hat eine erhöhte Viskosität, ergibt jedoch kein Gel, das seine Form beibehält. Die anderen AKS-Lösungen mit 0,5%, 0,7% und 1% MG können als Form aus dem Becherglas herausgelöst werden. Die Gelform mit 0,5% MG ist die am wenigsten feste (hängt ein wenig durch). Die AKS-Gele mit 0,7% und mit 1% MG haben eine vergleichbare visuelle Gelfestigkeit.
Beispiel 3
In diesem Beispiel werden Calciumstearoyllactylat (CSL) und Natriumstearoyllactylat (SSL) als Emulgatoren verwendet. Diese Emulgatoren werden in fester Form zu der 10%igen Lösung von Amylopektin-Kartoffelstärke (wie sie in Beispiel 1 hergestellt wurde) gegeben. Nach dieser Zugabe wurde die Lösung mit Hilfe eines Mixers gründlich gemischt. Die Ergebnisse der rheologischen Messungen sind in Tabelle 3 angegeben.
Tabelle 3
Tabelle 3 zeigt, dass die Anwesenheit von CSL und SSL AKS-Lösungen eine erhöhte Viskosität verleiht. Die AKS-Zusammensetzung mit CSL kann als Form aus dem Becherglas entnommen werden, und danach zerfließt die Form langsam. Die AKS-Zusammensetzung mit SSL kann ebenfalls als Form aus dem Becherglas entnommen werden. Das resultierende Gel ist fester und zerfließt nicht so schnell.
Beispiel 4
Dieses Beispiel zeigt, dass bei Verwendung von Wachsmaisstärke (WMS) in Kombination mit MG eine erheblich geringere Viskositätszunahme und Gelierungswirkung erhalten wird als bei Verwendung von Amylopektin-Kartoffelstärke (AKS) in Kombination mit MG gemäß der Erfindung (vergleiche mit Beispiel 1). Wachsmaisstärke besteht wie AKS fast vollständig aus Amylopektin.
Die Lösungen von Wachsmaisstärke wurden mit dem Labordampfstrahlkocher hergestellt, wie es in Beispiel 1 beschrieben ist. Die Zugabe von MG erfolgte jedoch vor der Gelatinisierung von WMS in dem Dampfstrahlkocher. In Tabelle 4 sind die Ergebnisse der rheologischen Messungen angegeben, die an den in die Bechergläser gegossenen Stärkelösungen vorgenommen wurden (wie es in Beispiel 1 beschrieben ist).
Tabelle 4
Die Verwendung von WMS in Kombination mit 1% MG ergibt kein festes Gel, nicht einmal bei 19,1% WMS. Gemäß Beispiel 1 ergibt die Kombination AKS mit 1% MG bereits bei 10% AKS ein festes Gel. Weiterhin zeigt sich, dass bei Verwendung von 10,5% WMS in Kombination mit 1% MG eine viel niedrigere Viskosität (10 000 mPa·s) erhalten wird als bei der Kombination 10% AKS mit 1% MG (240 000 mPa·s), selbst bei einer Lagerzeit von 4 Stunden für WMS und 2 Stunden für AKS.
Beispiel 5
Dieses Beispiel zeigt, dass bei Verwendung von oxidierter Amylopektin-Kartoffelstärke und säuremodifizierter Amylopektin-Kartoffelstärke in Gegenwart von MG in wässrigen Lösungen eine Viskositätszunahme und/oder Gelierung erfolgt.
Eine Stärkesuspension (1 Liter), in der 100 g Stärke und 1 g MG vorhanden waren, wurde mit Direktdampf aufgekocht. Nach dem Gelatinisieren wurde noch 20 Minuten lang weitergekocht. Dann wurde das Volumen auf 1 Liter aufgefüllt, und die Stärkelösung wurde 1 Minute lang mit einer Kotthoff-Mischsirene (mit 2800 U/min) gerührt. Anschließend wurde über Nacht auf 20 °C gekühlt. Dann wurde die Viskosität mit einem Brookfield-Viskosimeter (Typ RVF, mit 20 U/min) gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 angegeben.
Tabelle 5
Tabelle 5 zeigt, dass partiell depolymerisierte Amylopektin-Kartoffelstärke-Produkte, die mittels Oxidation und Säurehydrolyse durch Wechselwirkung mit MG erhalten wurden, wässrige Lösungen mit dem Charakter eines Gels oder einer hochviskosen Flüssigkeit ergeben können.

Claims

Wässrige Zusammensetzung, gekennzeichnet durch die Anwesenheit eines Wechselwirkungsprodukts einer molekulardispergierten Amylopektin-Kartoffelstärke und eines Emulgators.
Wässrige Zusammensetzung gemäß Anspruch 1 in Form einer viskosen Flüssigkeit.
Wässrige Zusammensetzung gemäß Anspruch 1 in Form eines Gels.
Wässrige Zusammensetzung gemäß den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Emulgator ein Monoglycerid ist.
Wässrige Zusammensetzung gemäß den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Emulgator ein Stearoyllactylat ist.
Wässrige Zusammensetzung gemäß den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass 1 bis 20 Gew.-% Amylopektin-Kartoffelstärke vorhanden sind.
Wässrige Zusammensetzung gemäß den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass 0,1 bis 15 Gew.-% Emulgator (bezogen auf die trockene Stärke) vorhanden sind.
Wässrige Zusammensetzung gemäß den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein partiell depolymerisiertes Stärkeprodukt als Amylopektin-Kartoffelstärke verwendet wird.
Verfahren zur Herstellung einer wässrigen Zusammensetzung gemäß den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Amylopektin-Kartoffelstärke molekular in einer wässrigen Flüssigkeit dispergiert wird und danach der Emulgator hinzugefügt wird.
Verfahren zur Herstellung einer wässrigen Zusammensetzung gemäß den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Amylopektin-Kartoffelstärke in Gegenwart des Emulgators molekular in einer wässrigen Flüssigkeit dispergiert wird.
Verfahren gemäß Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Emulgator in einer Menge von 0,1 bis 15 Gew.-% verwendet wird, bezogen auf die trockene Amylopektin-Kartoffelstärke.
Verwendung eines Wechselwirkungsprodukts einer molekulardispergierten Amylopektin-Kartoffelstärke und eines Emulgators als Mittel zur Erhöhung der Viskosität einer wässrigen Zusammensetzung, oder um ihr eine Gelstruktur zu verleihen.