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Die vorliegende Erfindung betrifft
Aufstriche mit kontinuierlicher Wasserphase, die für das Aufstreichen auf
Brot anstelle von Butter, Margarine oder Aufstrichen mit niedrigem
Fettgehalt geeignet sind, die Hydrokolloide als Strukturierungsmittel
enthalten, die einen sehr geringen oder keinen Fettgehalt aufweisen
und die spezielle rheologische Eigenschaften aufweisen.
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Hintergrund
der Erfindung
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Im Vereinigten Königreich sind Aufstriche mit
einem sehr geringen Fettgehalt von weniger als 10 Gew.% Fett auf
dem Markt erschienen. Diese enthalten gewöhnlich eine geringe Menge eines
Fructooligosaccharids, Inulin, als Quelle von Nahrungsfaser, wobei
die Mengen zu gering sind, um eine größere Strukturierungswirkung
bereitzustellen. Inulin ist als Quelle für Nahrungsfaser bevorzugt,
da es das Wachstum von nützlichen
Bakterien, wie Bifidobakterium spp., im Darm unterstützt.
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Es ist auch bekannt, Inulin als Strukturierungsmittel
in Aufstrichen mit kontinuierlicher Wasserphase mit sehr geringem
Fettgehalt in Anwesenheit von anderen Hydrokolloid-Strukturierungsmitteln
zu verwenden, obwohl große
Mengen an Inulin erforderlich sind.
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Die EP-A-0596546 und die WO-A-9409647
offenbaren Aufstriche, die 10–50
Gew.% einer Oligofructose, 0,05–30
Gew.% eines von Oligofructose verschiedenen Biopolymers und weniger
als 20 Gew.% einer Fettphase enthalten. Die Beispiele enthalten
alle 25–33
Gew.% Inulin.
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Die EP-B-0605019 offenbart Aufstriche
mit mehr als 15 Gew.% Oligofructose und 0,1–7 Gew.% Fett, wobei die Oligofructose
einen durchschnittlichen Polymerisationsgrad von 6–100 aufweist
und die bevorzugteste Menge an Oligofructose 20–50 Gew.% befrägt. Die
Beispiele enthalten alle 33 Gew.% Inulin.
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Die EP-B-0605020 offenbart Aufstriche
mit einer ähnlichen
Zusammensetzung wie diejenige der EP-B-0605019, die aber zusätzlich 0,1–15 Gew.%
Mono- oder Dissaccharide enthalten, wobei das bevorzugte Mono- oder
Disaccharid Lactose ist. Die Beispiele enthalten ebenfalls alle
33 Gew.% Inulin.
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Die EP-A-0605217 offenbart Aufstriche,
die ein gelierendes Maltodextrin oder gelierende Stärke, welche
behandelt worden sind, um amorphe Bereiche zu entfernen, Inulin
und/oder ein Gummi und gegebenenfalls ein Füllmaterial enthalten. Die bevorzugten
Mengen der Komponenten sind 3,5–10
Gew.% gelierendes Maltodextrin oder gelierende Stärke, 10–23 Gew.%
Inulin, 0,1–2,0
Gew.% eines Gummis, 0–10
Gew.% eines Füllmaterials
und 0–15
Gew.% Fett. Ein Beispiel enthält
20 Gew.% Inulin, das andere Beispiel enthält kein Inulin.
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Die EP-A-0648425 offenbart Aufstriche
mit einer ähnlichen
Zusammensetzung wie diejenige der EP-A-0605217, aber mit einer wachsartigen
Maisstärke
zusätzlich
zu oder anstelle des gelierenden Maltodextrins oder der gelierenden
Stärke.
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Die EP-A-0672350 offenbart Aufstriche,
die 0–20
Gew.% einer Fettphase und eine kontinuierliche wässrige Phase enthalten, welche
ein gelierendes Maltodextrin und ein Aggregat-bildendes proteinhaltiges Gelierungsmittel
umfasst, und die ein Verhältnis
von plastischem Druck (σp) zu maximalem Druck (σp/σmax)
von 0,95–1,0
aufweisen; die Aufstriche können
auch 1–7
Gew.% einer löslichen
Pflanzenfaser enthalten.
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Die WO-A-9409648 offenbart Aufstriche,
die mindestens 18 Gew.% Faserbestandteile, am bevorzugtesten Inulin,
enthalten und die eine Druck-Formänderungs-Beziehung
mit einem maximalen Druck (σmax) von 0,01–100 kPa bei einer Formänderung
(εmax) von 0,001–0,3 und ein Verhältnis von
plastischem Druck (σp) zu maximalem Druck (σp/σmax)
von 0,1–0,95
zeigen.
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Die GB-B-2254536 offenbart Aufstriche,
die 2–20
Gew.% Stärke
und ein wasserbindendes System, das aus 0,05–1,5 Gew.% Alginat und 0,1–5 Gew.%
Gelatine besteht, zusammen mit einer ausreichenden Menge einer Quelle
für ein
zweiwertiges Metallion umfassen, um das wasserbindende System zu
stabilisieren. Die Aufstriche können
0–40 Gew.%
Fett und 1–15
Gew.% Pflanzenfaser enthalten.
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Die GB-A-2280196 offenbart Aufstriche,
die 5–60
Gew.% einer Fettphase und eine wässrige
Phase umfassen, die 0,1–30
Gew.% Pflanzenfaser und ein Verdickungsmittel, vorzugsweise 0,01–4 Gew.%
Alginat, enthält;
jedoch muss die Fettphase dieser Aufstriche die kontinuierliche
Phase sein.
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Oligofructosen mit einem hohen durchschnittlichen
Polymerisationsgrad sind z. B. in der WO-A-9601849 und der WO-A-9603888
offenbart.
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Die WO-A-9603888 offenbart Aufstriche
mit mindestens 7 Gew.%, vorzugsweise 9–25 Gew.% einer Oligofructose
mit einem Gewichtsmittel des Polymerisationsgrades von mindestens
14, so dass die GF1-4-Oligofructose-Moleküle 0–8 Gew.%
der Gesamt-GF1-60-Oligofructose-Moleküle umfassen,
und der Aufstrich weist einen festen Fettgehalt von weniger als
10 Gew.% bei 10°C
auf. Die Aufstriche zeigen eine Druck-Formänderungs-Beziehung mit einem
maximalen Druck (σmax) von 0,3–60 kPa bei einer Formänderung (εmax)
von 0,01–0,5
und ein Verhältnis
von plastischem Druck (σp) zu maximalem Druck (σp/σmax)
von 0,2–0,95.
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Die EP-A-0532775 offenbart auch Nahrungsmittel,
die Fructose-Polymere mit sehr hohen Polymerisationsgraden enthalten
und durch Fermentation von Zucker oder Inulin mit Enzymen erhalten
werden, die von Schimmelpilzen abstammen, obwohl Aufstriche mit
kontinuierlicher Wasserphase und sehr geringem Fettgehalt nicht
offenbart sind.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Wir haben nun gefunden, dass es möglich ist,
Aufstriche mit kontinuierlicher Wasserphase (wasserkontinuierliche
Aufstriche) mit einem sehr geringen oder keinem Fettgehalt herzustellen,
die sehr geringe Mengen an Fructooligosacchariden enthalten, jedoch
einen guten Geschmack und eine gute Verstreichbarkeit aufweisen.
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Die vorliegende Erfindung stellt
einen Aufstrich mit kontinuierlicher Wasserphase bereit, der 88–100 Gew.%
einer kontinuierlichen wässrigen
Phase und 0–12
Gew.% einer dispergierten Fettphase umfasst und der spezielle rheologische
Eigenschaften aufweist, wie nachstehend angegeben.
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Die kontinuierliche wässrige Phase
umfasst 1–20
Gew.%, bezogen auf den Aufstrich, eines Fructooligosaccharids mit
einem durchschnittlichen Polymerisationsgrad von 20–30 zusammen
mit mindestens zwei anderen hydrokolloiden Komponenten, die aus
Pektinen, Stärken,
Milchproteinen, gelierenden Maltodextrinen und Xanthangummi ausgewählt sind.
Der Aufstrich ist im wesentlichen Gelatine-frei.
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Die vorliegende Erfindung stellt
weiter ein Verfahren zur Herstellung des Aufstrichs mit kontinuierlicher Wasserphase
bereit, in dem die wässrige
Phase und die Fettphase als getrennte Phasen hergestellt werden, die
Phasen gemischt werden, um eine Öl-in-Wasser-Emulsion
zu bilden und die Emulsion homogenisiert, pasteurisiert, teilweise
gekühlt,
abgepackt und bei niedriger Temperatur gelagert wird.
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Rheologische
Eigenschaften der Aufstriche
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Die rheologische Technik der Kompressionsanalyse
(siehe z. B. Dairy Rheology: A Concise Guide, Prentice JH, VCH Publishers,
1992) kann verwendet werden, um die Druck/Formveränderungs-Charakteristika
aller Arten von strukturierten Nahrungsmitteln zu analysieren. Wenn
ein Schaubild von Druck gegen Formänderung für Produkte unter Kompressionsanalyse
aufgetragen wird, werden charakteristische Kurven für Hydrokolloidgele,
plastische Dispersionen und sehr viskose Lösungen erzeugt.
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Für
den Zweck der vorliegenden Anmeldung definieren wir die charakterisierenden
Merkmale des Druck/Verformungs-Profils von plastischen Dispersionen
wie Butter, Margarinen, Aufstrichen mit geringem Fettgehalt oder
Aufstrichen mit kontinuierlicher Wasserphase wie folgt:
der
maximale Druck (σm), welcher der Punkt ist, wo der Druck durch
einen maximalen Wert geht,
die maximale Formänderung
(εm), welche die Formänderung beim maximalen Druck
(σm) ist,
der Druck am Wendepunkt (σi),
welcher der Druck am Wendepunkt der Kurve ist, wo der Druck durch
einen minimalen Wert geht, gefolgt von einer scharfen Abnahme bei
einer Formänderung,
die leicht größer ist
als die maximale Formänderung,
der
plastische Druck (σp), welcher der Druck an einem horizontalen
oder nahezu horizontalen Abschnitt der Kurve (Plateau) bei einer
Formänderung
ist, die leicht größer ist
als die maximale Formänderung,
das
Verhältnis
des Drucks am Wendepunkt zu maximalem Druck (σi/σm),
und
das Verhältnis
des plastischen Drucks zum maximalen Druck (σp/σm).
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Diese Terminologie ist nicht dieselbe,
die im Stand der Technik (oder in unserer obigen Erörterung
des Standes der Technik, wo wir Einzelheiten, wie gegeben, angeben)
verwendet wird, aber sie folgt derjenigen von Kasapis S., Alevisopoulos
S. et al. (Gums and Stabilisers for the Food Industry, Hsg. Phillips
GO, Williams PA und Wedlock DJ, IRL Press, 1996, S. 195–206). Sie
wird in dieser Anmeldung von diesem Punkt an verwendet.
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Unter Verwendung dieser Definitionen
ist der Druck am Wendepunkt charakteristisch für Dispersionen mit einem gelartigen
Charakter, welche ein scharfes Muster des Brechens ohne einen horizontalen
oder nahezu horizontalen Bereich von plastischem Fluss zeigen. Das
Verhältnis
des Drucks am Wendepunkt zum maximalen Druck (σi/σm)
liegt zwischen 0,1 und 0,95. Im Gegensatz dazu liegt das Verhältnis des
plastischen Drucks zum maximalen Druck zwischen 0,95 und 1,0 und
wird durch eine Änderung
der viskoelastischen Antwort der Dispersion und der Schaffung eines
plastischen Profils mit einer glatten Schulter, gefolgt von einer flachen
Mulde oder einem flachen Plateau, begleitet. Jedoch zeigt die Tatsache,
dass immer noch eine Zunahme des Drucks bei einer Formänderung
vorhanden ist, die leicht größer als
die maximale Formänderung
ist, an, dass diese Dispersionen immer noch etwas gelartige Struktur
aufweisen.
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Gemäß der EP-B-0298561, wo diese
Merkmale von Druck/Formänderungs-Profilen mit Bezug
auf Aufstriche mit kontinuierlicher Wasserphase erörtert werden,
beträgt
das Verhältnis
des Drucks am Wendepunkt ("plastischer
Druck" in ihrer
Terminologie) zum maximalen Druck (σi/σm)
vorzugsweise 0,2 bis 0,95, bevorzugter 0,3 bis 0,8. Jedoch beträgt gemäß der EP-A-0672350
das bevorzugte Verhältnis
von plastischem Druck zu maximalem Druck bei Aufstrichen mit kontinuierlicher
Wasserphase 0,95 bis 1,0, was für
Produkte mit verbesserten Verstreichungseigenschaften charakteristisch
ist.
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Wir haben nun gefunden, dass Aufstriche
mit kontinuierlicher Wasserphase, die eine Schulter auf der Druck/Formänderungs-Kurve
aufweisen, die aber keinen maximalen Druck zeigen, ebenfalls für ein Verstreichen
auf Brot anstelle von Butter, Margarine oder Aufstrichen mit geringem
Fettgehalt geeignet sind. Tatsächlich
sind sie denjenigen überlegen,
die einen maximalen Druck auf der Druck/Formänderungs-Kurve zeigen. Da es
unmöglich
ist, irgendein Verhältnis
für diese
Produkte zu berechnen, die keinen maximalen Druck aufweisen, haben
wir einen Parameter C definiert, um den Bereich von Produkten abzugrenzen,
die gemäß unserer
Erfindung hergestellt sind und für
das Verstreichen auf Brot anstelle von Butter, Margarine oder Aufstrichen
mit geringem Fettgehalt geeignet sind.
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Rheologische
Eigenschaften der Erfindung
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Aufstriche, die gemäß der Erfindung
hergestellt sind, zeigen charakteristische Kompressionskurven ähnlich derjenigen,
die in 1a (Beispiel
1) gegeben ist. Es gibt kein Anzeichen eines gelartigen Bruchs mit einer
Kurve mit negativer Steigung jenseits der Fließgrenze. Die Auftragung der
ersten Ableitung des Drucks als Funktion der Probenverformung gegen
die Probenverformung für
denselben Aufstrich ist in 1b gezeigt. Diese
Kurve zeigt drei verschiedene Bereiche, die für die Aufstriche der Erfindung
charakteristisch sind:
Teil AB ist der Abschnitt der Kompressionskurve,
in dem die Rate der Druckzunahme beschleunigt ist; in der Auftragung
der ersten Ableitung entspricht dies dem Abschnitt, in dem dσ/dD rasch
bis zu einem Maximum zunimmt.
Teil BC ist der Abschnitt der
Kompressionskurve, wo sich die Rate der Druckzunahme verlangsamt
und sich asymptotisch einem Plateau nähert; in der Auftragung der
ersten Ableitung entspricht dies dem Abschnitt, in dem dσ/dD auf ein
Minimum fällt
(Punkt C).
Teil CD ist der Abschnitt der Kompressionskurve,
wo sich die Rate der Druckzunahme wieder beschleunigt, was das Fließniveau
wiederspiegelt, wenn die bewegliche Platte sich der stationären Platte
nähert;
in der Auftragung der ersten Ableitung entspricht dies dem Abschnitt,
in dem dσ/dD
wieder zunimmt.
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Der Punkt C ist wichtig, da er ermöglicht,
dass eine klare Unterscheidung zwischen Aufstrichen, die etwas gelartige
Struktur zeigen, und denjenigen, die rein plastische Eigenschaften
zeigen, gezogen wird. Ein rein plastischer Aufstrich erzeugt eine
glatte Kompressionskurve mit einer Schulter im mittleren Teil und
ohne ersichtlichen Fließpunkt,
der eine Kurve mit einer negativen Steigung erzeugen würde. Kurven
von plastischen Aufstrichen zeigen deshalb Werte von dσ/dD ≥ 0 am Punkt
C. Im Gegensatz dazu erzeugen Aufstriche, die irgendeine gelartige
Struktur zeigen, Kompressionskurven mit einem identifzierbaren Fließpunkt (σm)
und einer negativen Steigung nach dem Fließpunkt, was Werte von dσ/dD am Punkt
C zum Ergebnis hat, die negativ sind. Das Druck/Formveränderungs-Profil
und die Auftragung der ersten Ableitung eines aufstreichbaren Produkts
der Erfindung sind auch in 2 (Beispiel
2) gegeben, und dem ist die gelartige Struktur der Produkte der
WO-A-9603888 (Vergleichsbeispiel A) in 2 und von Produkten der WO-A-9601849
(Vergleichsbeispiel B) und der EP-A-0596546 (Vergleichsbeispiel C) in 3 gegenübergestellt.
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Aufstriche, die Gelatine enthalten,
zeigen aufgrund des stark elastischen Charakters des Gelatinegels keine
rein plastische Eigenschaften und weisen demgemäß einen negativen Wert am Punkt
C auf.
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Wenn bei dem Aufstrich gemäß der vorliegenden
Erfindung bei 5°C
nach Lagerung bei dieser Temperatur über mindestens 24 Stunden eine
Kompressionsanalyse unter Verwendung einer zylindrischen Probe mit einem
Durchmesser von 28 mm und einer Höhe von 14 mm durchgeführt wird,
welche mit einer konstanten Geschwindigkeit von 0,8 mm/s auf 10%
ihrer ursprünglichen
Höhe komprimiert
wird (90% Kompression), zeigt eine Auftragung von Druck (σ) gegen Formänderung
(ε) eine
einzige Schulter ohne maximalen Druck. Wenn die erste Ableitung
des Drucks (σ)
als Funktion der Probenverformung (D – messbar als die Entfernung
in mm, die von der Kompressionsplatte zurückgelegt wurde) gegen die Probenverformung
aufgetragen wird (d. h. dσ/dD
gegen D), zeigt das Diagramm ein Minimum mit einem Wert größer als
oder gleich null. C ist als der Wert von dσ/dD an dem Minimum definiert.
Wenn die Druck/Formänderungs-Kurve einen maximalen
Druck zeigt, der größer ist
als der plastische Druck, dann ist C negativ, und der Aufstrich
weist nicht die vorteilhaften Eigenschaften gemäß der vorliegenden Erfindung
auf.
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Die Strukturentwicklung in den Aufstrichen
der Erfindung findet im Laufe der Zeit statt, wie in 4a (Beispiel 3) gezeigt. Dies wird durch
einen ständig
anwachsenden Wert B in der Auftragung der ersten Ableitung von etwa
1,4 bis 1,8 bis 2,7 kPa/mm an den Tagen 1, 2 bzw. 7 wiedergespiegelt
(4b). Die Produkte werden klar im
Laufe der Zeit fester, bleiben aber innerhalb des annehmbaren Bereichs
für ein
aufstreichbares Produkt. Weiter schafft der charakteristische Abfall
des Wertes von dσ/dD ähnliche
Minima von 0,06, 0,01 und 0,16 kPa/mm am Punkt C über diese
Zeitspanne. Dies betont die Bedeutung des Punktes C, da er demonstriert,
dass die Entwicklung der Festigkeit der Produkte der Erfindung im
Laufe der Zeit deren gute Aufstreicheigenschaften nicht verändert.
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Wenn die Aufstriche der Erfindung
unter den oben angegebenen Bedingungen nach Lagerung bei 5°C über irgendeine
Zeitspanne zwischen 24 Stunden und 7 Tagen einer Kompressionsanalyse
unterzogen werden, zeigt die Auftragung der ersten Ableitung des
Drucks (σ)
als Funktion der Probenverformung gegen die Probenverformung eine
Mulde, in welcher der Wert von dσ/dD
am Punkt C größer als
oder gleich Null ist. Die Aufstriche können einen Wert C bis zu 6,0
kPa/mm aufweisen. Vorzugsweise beträgt der Wert C 0,0–1,0 kPa/mm,
bevorzugter beträgt
der Wert C 0,0–0,37
kPa/mm.
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Zusammensetzung
der Aufstriche der Erfindung
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Die Aufstriche der vorliegenden Erfindung
sind Dispersionen mit kontinuierlicher Wasserphase, die 88–100 Gew.%
einer kontinuierlichen wässrigen
Phase und 0– 12
Gew.% einer dispergierten Fettphase umfassen, wobei die kontinuierliche
wässrige
Phase 1–20
Gew.%, bezogen auf den Aufstrich, eines Fructooligosaccharids mit
einem durchschnittlichen Polymerisationsgrad von 20–30 zusammen
mit mindestens zwei Hydrokolloid-Komponenten umfasst, welche aus Pektinen,
Stärken,
Milchproteinen, gelierenden Maltodextrinen und Xanthangummi ausgewählt sind,
wobei die Aufstriche im Wesentlichen Gelatine-frei sind.
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Vorzugsweise sind die Hydrokolloid-Komponenten
aus den folgenden ausgewählt:
0,3–4,0 Gew.%,
bezogen auf den Aufstrich, eines Pektins, bei dem es sich entweder
um 0,3–1,3
Gew.% eines Pektins mit geringem Methoxygehalt zusammen mit 50–100% des
stöchiometrischen Äquivalents
an Calciumionen oder um 1,0–4,0
Gew.% eines getrockneten kationischen Pektin-Salzes handelt, welches,
wenn es in destilliertem Wasser suspendiert wird, quillt, was wärmestabile
Teilchen mit einem mittleren Äquivalenzdurchmesser
von mehr als 100 μm
ergibt,
1,0–8,0
Gew.%, bezogen auf den Aufstrich, an Stärke,
1,5–7,5 Gew.%,
bezogen auf den Aufstrich, eines Milchproteins,
8,0–14,0 Gew.%,
bezogen auf den Aufstrich, eines gelierenden Maltrodextrins und
0,05–0,2 Gew.%,
bezogen auf den Aufstrich, Xanthangummi.
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Das Fett, welches, falls anwesend,
in der Fettphase des Aufstrichs verwendet wird, ist aus Milchfett, Pflanzenölen, Pflanzenfetten,
tierischen Fetten, hydrierten Pflanzenölen, hydrierten Fischölen oder
Mischungen von irgendwelchen der vorangehenden Öle oder Fette ausgewählt. Das
verwendete Fett oder die verwendeten Fette können einer geeigneten Umesterungs-
oder Fraktionierungsbehandlung unterzogen worden sein. Falls Milchfett
verwendet wird, kann es in Form von Butter, Butteröl, wasserfreiem
Milchfett, fraktioniertem Milchfett, Sahne, konzentrierter Sahne
oder einer Mischung derselben vorliegen. Wenn Pflanzenöle oder
hydrierte Pflanzenöle
verwendet werden, können
sie aus allen Pflanzenölen
ausgewählt
sein, die normalerweise bei der Herstellung von Margarinen und Aufstrichen
mit geringem Fettgehalt verwendet werden. Typische Pflanzenöle sind
Rapsöl,
Palmöl,
Sojaöl,
Sonnenblumenöl
und deren Mischungen.
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Bevorzugt beträgt die Menge an Fett, die in
dem Aufstrich vorliegt, weniger als 10,5 Gew.%, bevorzugter liegt
sie im Bereich von 2,5 bis 7,5 Gew.%. Um die geeignete Dispersion
des Fetts in der wässrigen
Phase sicherzustellen, ist es erforderlich, die Emulsion so zu homogenisieren,
dass das Fett in Form von Tröpfchen mit
einem Durchmesser von 0,1–5,0 μm, bevorzugt
mit einem Durchmesser von 0,5–2,0 μm vorliegt.
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Gegebenenfalls kann ein Emulgator
verwendet werden, um zu der Aufrechterhaltung der Dispersion in
dem Fett beizutragen. Die verwendete Konzentration wäre dem Fachmann
wohlbekannt.
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Das im Aufstrich verwendete Fructooligosaccharid
muss einen durchschnittlichen Polymerisationsgrad von 20–30 aufweisen.
Dies ist erforderlich, um für
das notwendige Maß an
Struktur in dem Aufstrich zu sorgen und um das Auftreten eines süßen oder
anderen unerwünschten
Geschmackes zu vermeiden. Vorzugsweise beträgt die Menge an Fructooligosaccharid
weniger als 15 Gew.%, bevorzugt weniger als 9 oder 10 Gew.% und
am bevorzugtesten weniger als 7 Gew.%. Das Fructooligosaccharid
ist geeignet ein Inulin, das von Zichorie oder irgendeinem anderen
geeigneten Pflanzenmaterial abstammt. Geeignete Inuline sind diejenigen, die
unter den Handelsbezeichnungen Raftiline HP, Futafit XLC, Frutafit
EXL und Fibruline LC auf dem Markt sind.
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Das Pektin mit geringem Methoxygehalt
[low-methoxy pektin], das in dem Aufstrich verwendbar ist, ist von
der Art, die normalerweise auf dem Markt unter dieser Bezeichnung
erhältlich
ist. Bevorzugt beträgt
die Menge an Pektin mit geringem Methoxygehalt 0,6 bis 1,0 Gew.%.
Die Calciumionen, die erforderlich sind, um das Pektin mit geringem
Methoxygehalt zu gelieren, können
durch irgendeine geeignete Calciumquelle von Nahrungsmittelgüte geliefert
werden, beispielsweise einem Salz, wie Calciumchlorid und Calciumlactat,
oder einem Milchprodukt. Wenn ein Calciumsalz verwendet wird, ist
es vorzugsweise Calciumlactat. Vorzugsweise ist die Menge an verwendeten
Calciumionen die Menge, die ausreicht, um 75–100% des stöchiometrischen Äquivalents
der verwendeten Menge an Pektin mit geringem Methoxygehalt zu liefern.
Die Menge an Calcium, die für
die stöchiometrische Äquivalenz
erforderlich ist, kann leicht vom Fachmann ermittelt werden.
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Alternativ zur Verwendung eines Pektins
mit geringem Methoxygehalt kann ein getrocknetes kationisches Salz
eines Pektins mit hohem Methoxygehalt verwendet werden, wie das
Produkt, das unter der Handelsbezeichnung Slendid auf dem Markt
ist. Diese Art von Pektinsalz quillt, wenn sie in destilliertem
Wasser suspendiert wird, was wärmestabile
Teilchen mit einem mittleren Äquivalenzdurchmesser
von mehr als 100 μm ergibt.
Bevorzugt beträgt
die Menge an getrocknetem kationischem Pektinsalz 1,75–3,25 Gew.%.
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Bei der Stärke, die in dem Aufstrich verwendbar
ist, kann es sich um natürliche
Stärke
oder um eine modifizierte Stärke
handeln. Die Stärke
kann aus irgendeiner geeigneten Quelle abstammen, beispielsweise aus
Weizen, Reis, Kartoffeln, Tapioca, Mais oder Wachsmais. Beispiele
für geeignete
modifizierte Stärken
umfassen acetyliertes Distärkeadipat,
acetyliertes Distärkephosphat
und Hydroxypropyldistärkephosphat.
Maltodextrine außer
gelierenden Maltrodextrinen sind nicht zur Verwendung in den Aufstrichen
der Erfindung geeignet und sind deshalb aus der Definition von Stärke ausgeschlossen.
Bevorzugt beträgt
die verwendete Stärkemenge
1,5 bis 7,5 Gew.%, bevorzugter 1,5–5,0 Gew.%.
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Bei dem Milchprotein, das in dem
Aufstrich verwendbar ist, kann es sich um irgendeine Form von Milchprotein
handeln, bevorzugt werden aber Buttermilchpulver oder Magermilchpulver
als Quellen von Milchprotein verwendet. Andere geeignete Quellen
von Milchprotein, die verwendet werden können, umfassen Buttermilchkonzentrat,
Magermilchkonzentrat, Vollmilchpulver, Vollmilchkonzentrat, Molkenproteinkonzentrat, Molkenproteinisolat,
Natriumcaseinat oder eine Mischung von Caseinat und Molkenprotein
in im Wesentlichen denselben Verhältnissen, wie sie in Milch
vorliegen. Der Ausdruck Konzentrat in dem Obigen soll jedes bekannte
Verfahren der Konzentrierung umfassen, einschließlich Ultrafiltration, Umkehrosmose,
Verdampfen und Ansäuern,
gefolgt von Abtrennung. Die verwendete Menge an Milchprotein variiert
abhängig
davon, ob Stärke
oder gelierendes Maltodextrin anwesend ist oder nicht. Wenn keine
Stärke
oder kein Maltodextrin in der wässrigen
Phase vorliegt, beträgt
die verwendete Menge an Milchprotein vorzugsweise 3,5 bis 6,5 Gew.%. Wenn
Stärke
oder gelierendes Maltodextrin in der wässrigen Phase vorliegt, beträgt die Gesamtmenge
an Milchprotein plus Stärke
oder von Milchprotein plus gelierendes Maltodextrin vorzugsweise
2,5 bis 15 Gew.%.
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Bei dem gelierenden Maltodextrin,
das in dem Aufstrich verwendbar ist, kann es sich um irgendein Maltodextrin
handeln, das geliert, aber bevorzugt handelt es sich um eines, das
als Fettersatz verwendet werden kann. Ein gelierendes Maltodextrin
ist als eines mit einem Dextrose-Äquivalent (DE) von < 10 definiert. Vorzugsweise
beträgt
die verwendete Menge an gelierendem Maltodextrin 10 bis 12 Gew.%.
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Eine Funktion des Xanthangummis,
das in dem Aufstrich verwendbar ist, besteht darin, die Viskosität der wässrigen
Phase zu erhöhen,
um zur Stabilisierung der Dispersion vor der Gelierung der Hauptstrukturierungsmittel
(Fructooligosaccharid, Pektin mit geringem Methoxygehalt, Stärke, Milchprotein,
gelierendes Maltodextrin) beizutragen. Diese Funktion ist bei der
Herstellung von Aufstrichen oder anderen Produkten wohlbekannt.
Vorzugsweise beträgt
die verwendete Menge an Xanthangummi 0,1 bis 0,15 Gew.%.
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Andere Komponenten, die normalerweise
in Aufstrichen mit sehr geringem Fettgehalt gefunden werden, können ebenfalls
vorliegen, wie Konservierungsmittel, z. B. Sorbinsäure oder
deren Salze, Salz (Natriumchlorid), Farbstoffe, Geschmacksstoffe
und Vitamine. Diese werden mit den Konzentrationen verwendet, die typisch
in derartigen Produkten verwendet werden und dem Fachmann wohlbekannt
sind.
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Die Erfindung wird nun in weiterer
Einzelheit lediglich mittels Beispiel unter Bezug auf die begleitenden Zeichnungen
und die folgenden Beispiele beschrieben.
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Herstellung
des Aufstrichs
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Das Verfahren, das verwendet wird,
um die Aufstriche der Erfindung herzustellen, beinhaltet die Herstellung
getrennter wässriger
und Fettphasen, Mischen der wässrigen
und der Fettphase, um eine Öl-in-Wasser-Emulsion
zu bilden, Homogenisieren der Emulsion, Pasteurisieren der Emulsion
und teilweises Abkühlen derselben,
Abpacken derselben und Lagerung derselben bei niedriger Temperatur,
um zu ermöglichen,
dass sich die Struktur entwickelt.
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Um die wässrige Phase herzustellen,
werden alle wasserlöslichen
trockenen Bestandteile in der Formulierung, außer der Calciumquelle und dem
Milchprotein, (z. B. Fructoseoligosaccharid, Pektin mit geringem Methoxygehalt,
Stärke,
gelierendes Maltodextrin, Xanthangummi, Konservierungsmittel, Salz,
Geschmacksmittel, wasserlöslicher
Farbstoff) in Wasser bei einer Temperatur von 55–85°C unter Rühren wieder gelöst. Wenn
sich die wasserlöslichen
Bestandteile vollständig
aufgelöst
haben, wird die Temperatur auf 55–60°C verringert, und der pH der
wässrigen
Phase wird unter Verwendung von 40% Vol./Vol. Milchsäure unter
kontinuierlichem Mischen auf 5,4 eingestellt. Die Calciumquelle
und/oder das Milchprotein, falls anwesend, werden getrennt von den
anderen wasserlöslichen
Bestandteilen wieder in Wasser gelöst und mit dem Rest der wässrigen
Phase unmittelbar vor Zugabe der Fettphase vereinigt. Alternativ
können
sie als trockene Bestandteile unter Rühren zu dem Rest der wässrigen
Phase gegeben werden, und die Fettphase wird unmittelbar zugesetzt,
nachdem sie sich vollständig
gelöst
haben.
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Die Fettphase wird hergestellt, indem
man die Fette oder Öle
zusammen mit den fettlöslichen
Bestandteilen (z. B. fettlöslichem
Farbstoff, Emulgator, Vitaminen, Geschmacksmittel) auf eine Temperatur
von 55–60°C erwärmt. Die
Fettphase wird dann unter Rühren
zu der Wasserphase gegeben, bis sie vollständig gemischt sind, um eine
grobe Öl-in-Wasser-Emulsion
zu bilden.
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Die Emulsion wird dann bei einem
Druck von 21–70
MPa, vorzugsweise bei einem Druck von 21–35 mPa durch einen Homogenisator
gepumpt, bevor sie entweder in einen Plattenwärmeaustauscher oder einen Oberflächenwärmeaustauscher überführt wird,
wo sie auf eine Temperatur von 95–120°C erwärmt wird, bevor sie auf 5–75°C abgekühlt wird.
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Der Aufstrich wird dann in geeignete
Verpackungen, z. B. Fässchen,
kalt oder heiß eingefüllt, welche dicht
verschlossen und bei 2–5°C gelagert
werden, um zu ermöglichen,
dass sich die Struktur voll entwickelt. Weichere Versionen des Aufstrichs
weisen eine Struktur auf, die ausdrückbar oder pumpfähig ist,
und können deshalb
in solchen Verpackungsformen wie ausdrückbaren Flaschen, kollabierbaren
oder ausdrückbaren
Tuben und Flaschen mit Pumpwirkung abgepackt werden.
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Beispiele
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Alle folgenden Beispiele wurden anhand
des oben dargelegten Verfahrens hergestellt. Bei jedem Beispiel
sind die Bestandteile des Aufstrichs angegeben, zusammen mit dem
bzw. den Werten) von C und einem Bezug auf die Figur, welche die
Kurven von Druck gegen Verformung und von dσ/dD für dieses Beispiel enthält. Mehrere
Vergleichsbeispiele für
bekannte Zusammensetzungen sind ebenfalls angegeben.
-
-
-
-
C24h: 0,37
kPa/mm – siehe 1
-
Beispiel
2
Fettphase: wie in Beispiel 1
Aufstrich:
-
C24h: 0,25
kPa/mm – siehe 2
-
Beispiel
3
Fettphase: wie in Beispiel 1
Aufstrich:
-
-
C24h: 0,06
kPa/mm
C48h: 0,01 kPa/mm
C24h: 0,16 kPa/mm – siehe 4
-
Beispiel
4
Fettphase: wie in Beispiel 1
Aufstrich:
-
C24h: 0,0
kPa/mm – siehe 5
-
Beispiel
5
Fettphase: wie in Beispiel 1
Aufstrich:
-
C48h: 0,6
kPa/mm – siehe 6
-
Beispiel
6
Fettphase: wie in Beispiel 1
Aufstrich:
-
C72h: 0,87
kPa/mm – siehe 7
-
Beispiel
7
Fettphase: wie in Beispiel 1
Aufstrich:
-
C48h: 5,02
kPa/mm – siehe 8
-
Beispiel
8
Fettphase: wie in Beispiel 1
Aufstrich:
-
C24h: 0,1
kPa/mm – siehe 9
-
Beispiel
9
Fettphase: wie in Beispiel 1
Aufstrich:
-
C7d: 0,0
kPa/mm – siehe 10
-
-
-
C72h: 0,0
kPa/mm – siehe 11
-
Beispiel
11
Fettphase: wie in Beispiel 10
Aufstrich:
-
C7d: 0,0
kPa/mm – siehe 12
-
Beispiel
12
Fettphase: wie in Beispiel 10
Aufstrich:
-
C72h 0,25
kPa/mm – siehe 13
-
Beispiel
13
Fettphase: wie in Beispiel 10
Aufstrich:
-
C24h: 0,31
kPa/mm – siehe 14
-
Beispiel
14
Fettphase: wie in Beispiel 10
Aufstrich:
-
-
C24h: 0,37
kPa/mm – siehe 15
-
Beispiel
15
Fettphase: wie in Beispiel 10
Aufstrich:
-
C24h: 0,06
kPa/mm – siehe 16
-
Beispiel
16
Fettphase: wie in Beispiel 10
Aufstrich:
-
-
C24h: 1,84
kPa/mm
C48h: 1,75 kPa/mm siehe 17
-
Vergleichsbeispiel A
-
Dieses wurde gemäß Beispiel XVI der WO-A-9603888
hergestellt und wies die folgende Zusammensetzung auf:
-
-
C7d: –21 kPa/mm – siehe 2
-
Es ist klar, dass dieser Aufstrich
gelartige Eigenschaften zeigt, da er einen negativen Wert für C aufweist,
welcher zu erwarten ist, da er Gelatine enthält. Die verwendete Oligofructose
ist eine mit einem ziemlich hohen Polymerisationsgrad, aber es ist
immer noch eine große
Menge erforderlich, um für
eine Struktur in dem Aufstrich zu sorgen.
-
Vergleichsbeispiel
B
-
Dieses war eine 45%ige Lösung von
Raftiline HP, von der wir annehmen, dass sie das Produkt der WO-A-9601849
ist. Diese zeigte starke gelartige Eigenschaften, mit einem großen negativen
Wert für
C.
-
C48h: –315 kPa/mm – siehe 3
-
Vergleichsbeispiel
C
-
Dieses wurde gemäß Beispiel 2 der EP-A-0596546
hergestellt und wies die folgende Zusammensetzung auf:
-
-
C7d: –4 kPa/mm – siehe 3
-
Dieses Beispiel zeigt etwas gelartige
Eigenschaften, da es einen negativen Wert für C aufweist, welcher zu erwarten
ist, da es Gelatine enthält.
Das verwendete Inulin ist keines mit einem hohen durchschnittlichen
Polymerisationsgrad, und dementsprechend wird eine große Menge
benötigt,
um dem Aufstrich Struktur zu verleihen.
-
Bedeutung von Fructooligosaccharid
mit einem hohen durchschnittlichen Polymerisationsgrad: Vergleichsbeispiele
D bis G
-
Wir glauben, dass das Fructooligosaccharid
mit hohem durchschnittlichen Polymerisationsgrad eine wichtige Rolle
bei der Erzeugung der charakteristischen rheologischen Eigenschaften
der Aufstriche der Erfindung spielt. Ohne durch irgendeine Theorie
gebunden sein zu wollen, glauben wir, dass es dies durch "Verdünnung" der stark elastischen
Gele erzielt, welche durch die anwesenden Hydrokolloide gebildet
werden, so dass eine rein plastische Struktur in den Aufstrichen
geschaffen wird. Dies kann mit Bezug auf die 12 und 18 und
auf die 13 und 19 demonstriert werden.
-
Der Aufstrich mit 5% Fett von Beispiel
11 (12) enthält 0,8%
Pektin mit geringem Methoxygehalt, 2,5% Stärke und 9,0% Inulin, welche
zusammen dem Endprodukt plastische Eigenschaften verleihen, mit
C7d = 0,0 kPa/mm. 18 bezieht sich auf ein Produkt, das
im Vergleichsbeispiel D hergestellt worden ist, mit der gleichen
Zusammensetzung wie Beispiel 11, außer dass kein Inulin anwesend
ist. Das Druck-Verformungs-Profil von 18a ähnelt dem
gelartigen Bruch eines einfachen Pektingels mit σi/σm =
0,52 und zeigt, dass die Stärke
selbst wenig "Verdünnungs"-Auswirkung auf den
stark elastischen Charakter des Pektins aufweist. Dementsprechend
zeigt die Auftragung der ersten Ableitung in 18b einen
negativen Wert C, mit C24h = –2,61.
-
In Beispiel 12 (13) sind die 2,5% Stärke von Beispiel 11 durch 18,0
Magermilchpulver ersetzt, ohne dass die Theologischen Eigenschaften
des Aufstrichs beeinflusst werden (C72h =
0,25 kPa/mm). Jedoch hat im Vergleichsbeispiel E die Entfernung
des Inulins wiederum eine gelartige Struktur zur Folge, mit σi/σm = 0,94
(19a) und einem negativen Wert C:
C72h = –0,68
(19b). Das Pektin dominiert über das
Milchprotein, was eine kontinuierliche elastische Matrix schafft,
die nur in ein rein plastisches Produkt umgewandelt werden kann,
wenn sie durch das Inulin verdünnt
wird. Die Bedeutung des Inulins wird durch die Tatsache betont,
dass der Aufstrich von 19 10,0%
Fett enthielt, anstelle der 5,0%, die in Beispiel 12 verwendet wurden, aber
das Pektin dominiert immer noch das System.
-
Die Bedeutung des hohen durchschnittlichen
Polymerisationsgrads des Fructooligosaccharids kann durch Vergleich
der 12 und 13 mit den 20 und 21 gezeigt
werden. Die 20 und 21 beziehen auf Abwandlungen
der Beispiele 11 bzw. 12 (Vergleichsbeispiele F und G), in denen
das Raftiline HP-Inulin (durchschnittlicher Polymerisationsgrad
23) durch die gleiche Menge an Raftiline LS-Inulin (durchschnittlicher
Polymerisationsgrad etwa 11) ersetzt ist. Es ist ersichtlich, dass
dies zu einem gelartigen Druck-Verformungs-Profil in
beiden Beispielen führt,
wobei der Aufstrich von 20 σi/σm =
0,62 und einen negativen Wert C (C24 = –2,94) aufweist
und der Aufstrich von 21 σi/σm =
0,89 und C24 = –0,25 aufweist. Diese Werte
liegen viel näher
bei denjenigen der Aufstriche ohne Inulin (18 und 19)
als bei denjenigen der Aufstriche mit dem Inulin mit einem hohen
durchschnittlichen Polymerisationsgrad (12 und 13).
Dies betont die wirksame Bildung eines Pektingels, welches in diesen
Beispielen nicht durch ein Inulin-Netzwerk "verdünnt" ist. Möglicherweise verbleiben
die Raftiline LS-Inulin-Moleküle
innig mit den Pektin-Ketten
vermischt, wobei sie so wirken, dass die Viskosität erhöht wird,
anstelle der Bildung eines Netzwerkes entlang dem Pektin-Netzwerk.
Im Gegensatz dazu glauben wir, dass, wenn Raftiline HP verwendet
wird, wie in den Beispielen 11 und 12, das Inulin ein Netzwerk neben
dem Pektin-Netzwerk bildet, wodurch es dessen stark elastische Eigenschaften
verdünnt.
-
Legende der
Figuren
-
1:
-
- Example 1 – Beispiel
1
- Stress – Druck
- Deformation – Verformung
-
2:
-
- Example 2 – Beispiel
2
- Stress – Druck
- Deformation – Verformung
- ex. XVI of WO 96/03888 7d – Bsp.
XVI der WO 96/03888 7 Tage
-
3:
-
- Stress – Druck
- Deformation – Verformung
- ex. I of – Bsp.
I von
- ex. II of EP-A-0596546 7d – Bsp.
II der EP-A-0596546 7 Tage
-
4:
-
- Example 3 – Beispiel
3
- Stress – Druck
- Deformation – Verformung
-
5:
-
- Example 4 – Beispiel
4
- Stress – Druck
- Deformation – Verformung
-
6:
-
- Example 5 – Beispiel
5
- Stress – Druck
- Deformation – Verformung
-
7:
-
- Example 6 – Beispiel
6
- Stress – Druck
- Deformation – Verformung
-
8:
-
- Example 7 – Beispiel
7
- Stress – Druck
- Deformation – Verformung
-
9:
-
- Example 8 – Beispiel
8
- Stress – Druck
- Deformation – Verformung
-
10:
-
- Example 9 – Beispiel
9
- Stress – Druck
- Deformation – Verformung
-
11:
-
- Example 10 – Beispiel
10
- Stress – Druck
- Deformation – Verformung
-
12:
-
- Example 11 – Beispiel
11
- Stress – Druck
- Deformation – Verformung
-
13:
-
- Example 12 – Beispiel
12
- Stress – Druck
- Deformation – Verformung
-
14
-
- Example 13 – Beispiel
13
- Stress – Druck
- Deformation – Verformung
-
15:
-
- Example 14 – Beispiel
14
- Stress – Druck
- Deformation – Verformung
-
16:
-
- Example 15 – Beispiel
15
- Stress – Druck
- Deformation – Verformung
-
17:
-
- Example 16 – Beispiel
16
- Stress – Druck
- Deformation – Verformung
-
18:
-
- Example 11 without inulin – Beispiel 1 ohne Inulin
- Stress – Druck
- Deformation – Verformung
-
19:
-
- Example 12 without inulin (10% fat) – Beispiel 12 ohne Inulin (10%
Fett)
- Stress – Druck
- Deformation – Verformung
-
20:
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- Example 11 using Raftiline LS – Beispiel 11 unter Verwendung
von Raftiline LS
- Stress – Druck
- Deformation – Verformung
-
21:
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- Example 12 using Raftiline LS – Beispiel 12 unter Verwendung
von Raftiline LS
- Stress – Druck
- Deformation – Verformung