DE69924275T2

DE69924275T2 - Milchprodukt-kapseln und verfahren zu deren herstellung

Info

Publication number: DE69924275T2
Application number: DE69924275T
Authority: DE
Inventors: Jean-Yves Barbeau; Pierre Gauthier; David Lam; Olivier Noble
Original assignee: Gervais Danone SA
Current assignee: Gervais Danone SA
Priority date: 1998-11-02
Filing date: 1999-11-02
Publication date: 2006-02-09
Anticipated expiration: 2019-11-03
Also published as: ES2237948T3; EP1124432A1; JP2002528103A; US6627236B1; DE69924275D1; EP1124432B1; FR2785265A1; DK1124432T3; CA2349675A1; PT1124432E; FR2785265B1; AU6349299A; CA2349675C; WO2000025597A1; ATE290793T1

Description

Die Erfindung betrifft Kapseln eines Milchproduktes mit einer Hülle, in der das Milchprodukt eingeschlossen ist, sowie ein Verfahren zum Herstellen dieser Kapseln.
Das Umhüllen von Joghurt in einem für Lebensmittelzwecke bestimmten Polymer (Natriumalginat) mittels der Technik des Eintropfens von Joghurt in das in Lösung befindliche Alginat ist bereits bekannt (japanische Patentanmeldung im Namen von MEIJI MILK PROD. CO. Ltd, offengelegt unter der Nr. JP-A-62130645): in dieser Schrift wird angegeben, daß auf diese Weise kugelförmige Kapseln (Joghurtkugeln) erhalten werden.
Die gemäß dieser japanischen Patentanmeldung hergestellten Joghurtkapseln weisen jedoch zahlreiche Nachteile auf, welche die Möglichkeiten ihrer gewerblichen und kommerziellen Nutzung beträchtlich einschränken:

– es ist schwierig, ein flüssiges Milchprodukt in Kapseln zu umhüllen: alle der in der genannten japanischen Patentanmeldung aufgeführten Beispiele empfehlen, einen Joghurt mit einer hohen Viskosität von mehr als 2000 mPa·s bei 10°C zu verwenden;
– ihre Hülle aus Alginat, die leicht verformbar ist, erlaubt es nicht, ihre Kugelform zu bewahren. Sie sind des weiteren sehr zerbrechlich; sie platzen so leicht, daß ihre Handhabung, insbesondere im Verlauf der Herstellung und des Abpackens, sehr schwierig und in einem industriellen Maßstab sogar unmöglich wird;
– sie unterliegen dem Phänomen der Synärese, d.h. dem Aussickern von Flüssigkeit an der Oberfläche der Kapsel. Dieses Phänomen ruft Unregelmäßigkeiten der Oberfläche hervor und erzeugt des weiteren eine für die Entwicklung von Mikroben günstige Umgebung, was der Aufbewahrung der Kugeln abträglich ist.

Um diese Nachteile abzumildern, wird in der Anmeldung JP-A-62130645 vorgeschlagen, die Kapseln bei ihrer Ausbildung in eine aseptische bzw. antiseptische Lösung oder in eine Zuckerlösung zu tauchen und sie dort zu belassen, um ihre Kugelform zu bewahren.
Die Erfinder haben es sich daher zum Ziel gesetzt, Kapseln eines Milchproduktes zu verwirklichen, die widerstandsfähig und stabil sind, ohne ein Eintauchen in eine Konservierungslösung zu erfordern, und darüber hinaus eine für den Verbraucher angenehme Empfindung im Mund aufweisen, und suchten nach Polymeren für das Umhüllen, die es ermöglichen, dieses Ziel zu erreichen.
Hierbei haben sie festgestellt, daß es die Auswahl von Polymeren für das Umhüllen auf der Grundlage ihrer Reißfestigkeit ermöglicht, Kapseln herzustellen, welche die gesuchten Eigenschaften besitzen.
Die vorliegende Erfindung hat daher eine Kapsel mit einer Hülle zum Gegenstand, welche mindestens ein für Lebensmittelzwecke bestimmtes Polymer umfaßt, das mit mehrwertigen Ionen reaktionsfähig ist, in deren Innerem ein Milchprodukt eingeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle des weiteren mindestens eine Verbindung umfaßt, die aus der Gruppe bestehend aus Plastiziermitteln, Zuckern, Mitteln zum Sequestrieren von mehrwertigen Ionen und Wasserrückhaltemitteln ausgewählt ist, sowie dadurch, daß die Kapsel eine Reißkraft von mehr als 0,5 N, bevorzugt von zwischen 0,5 und 1,5 N, besitzt.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung wird unter einem "Polymer, das mit mehrwertigen Ionen reaktionsfähig ist", ein für Lebensmittelzwecke bestimmtes Polymer verstanden, das mit mehrwertigen Ionen chemisch reaktionsfähig ist (im vorliegenden Fall handelt es sich um Ionen, die mehr als ein Elektron verloren haben), so daß sie ein retikuliertes Netz (irreversible chemische Vernetzung) in Form eines Gels bilden. Insbesondere umfassen solche Polymere Guluron-, Galacturon- oder Glucuroneinheiten, allgemeiner noch Uroneinheiten, welche die Chelation von mehrwertigen Ionen, insbesondere Calciumionen, ermöglichen, die in großer Menge in Milchprodukten vorhanden sind.
Für Lebensmittelzwecke bestimmte Polymere, die für die Herstellung von erfindungsgemäßen Kapseln verwendbar sind, sind beispielsweise Alginate, Gellane, Pectine, oder Mischungen dieser Polymere.
Die erfindungsgemäßen Kapseln umfassen vorteilhaft mindestens 40 Gew.-%, bevorzugt mindestens 45 Gew.-%, und vorteilhaft mindestens 60 Gew.-% Milchprodukt bezogen auf das Gesamtgewicht der Kapsel.
Das obenstehend beschriebene Milchprodukt, das in der Hülle aus für Lebensmittelzwecke bestimmtem Polymer verkapselt ist, kann ein gegebenenfalls fermentiertes Milchprodukt sein, und kann insbesondere ausgewählt sein aus Joghurts, Trinkjoghurts, fermentierten Milchsorten, Frischkäsen, Dessert-Cremes und/oder Milchcremespeisen. Seine Beschaffenheit kann sehr flüssig (Milchprodukt vom Typ Trinkjoghurt) oder auch viskös (Milchprodukt vom Typ Dessert-Joghurt) sein.
Die erfindungsgemäßen Kapseln werden hergestellt durch Zusammenbringen des zu verkapselnden Milchproduktes mit einem Bad gemäß der obenstehenden Definition, das in wäßriger Lösung mindestens ein für Lebensmittelzwecke bestimmtes Polymer umfaßt, welches mit mehrwertigen Ionen reaktionsfähig ist. Anschließend werden die gebildeten Kapseln gewonnen, die gegebenenfalls gespült und dann getrocknet werden können.
Je nach der Art des Milchproduktes, das verkapselt werden soll, können zwei Hauptvarianten des Verfahrens zum Herstellen der erfindungsgemäßen Kapseln angewendet werden.
Gemäß einer ersten Variante wird das Zusammenbringen durch Eintropfen des zu verkapselnden Milchproduktes in das Bad aus dem für Lebensmittelzwecke bestimmten Polymer vorgenommen.
Damit man Kapseln erhält, welche die gewünschten Eigenschaften besitzen, wählt man in diesem Fall ein Polymer, das in 1%-iger wäßriger Lösung eine Viskosität (gemessen bei 25°C und 60 U/min) von weniger als 200 mPa·s, bevorzugt weniger als 100 mPa·s besitzt.
Das Polymer ist vorteilhaft aus der Gruppe ausgewählt, die besteht aus:

– stark gelierfähigen Alginaten mit einer Molmasse von weniger als oder gleich 100.000 (gegenwärtig als depolymerisierte Alginate bezeichnet); diese Alginate sind bevorzugt aus der Gruppe ausgewählt, die aus den Natriumalginaten und den Kaliumalginaten besteht;
– schwach acetylierten Gellanen, und
– Pektinen mit einem Veresterungsgrad von weniger als oder gleich 20.

Im Sinne der vorliegenden Erfindung bezeichnet man solche Alginate als "stark gelierfähig", deren Gehalt an Guluronsäure mehr als 50% beträgt, und als "schwach acetylierte" Gellane solche, deren Grad der maximalen Substitution mit Acetylgruppen 0,03 beträgt. Was den Veresterungsgrad der Pektine betrifft, so entspricht dieser dem Prozentanteil von Galacturoneinheiten der Pektine, die eine Methoxylgruppe tragen.
Beispielhaft für die Anwendung dieser ersten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens können die Tropfen des Milchproduktes ausgehend von einer starren Röhre gebildet werden, deren Öffnungsdurchmesser den Durchmesser der Tropfen reguliert (typischerweise 2 bis 15 mm) und die sich mehrere Zentimeter, z.B. 5-10 cm, über dem Bad befindet, wobei die Fallhöhe der Tropfen so eingestellt wird, daß das Milchprodukt gut in das Bad eindringt, und die Tropfen im wesentlichen eine Kugelform besitzen. Hierzu muß die Viskosität des Bades relativ gering sein, bevorzugt weniger als 200 mPa·s bei 50 U/min.
Das Milchprodukt hat vorteilhaft eine Temperatur von ca. 4 bis 10°C, und das Bad eine Temperatur von ca. 5 bis 50°C. Die Temperatur des Bades darf jedoch 45°C nicht übersteigen, falls das Milchprodukt ein Joghurt ist, um die in dem Joghurt vorhandenen Bakterien nicht zu degradieren.
Die Tropfen des Milchproduktes werden lange genug in dem Bad gehalten, damit sich infolge einer Diffusion der in dem Milchprodukt vorhandenen mehrwertigen Ionen, insbesondere Calciumionen, um die Tropfen eine Gelhaut bildet, die ausreichend steif ist, damit die auf diese Weise gebildeten Kapseln gehandhabt werden können. Die Dicke dieser Gelhaut beträgt typischerweise 0,1 bis 0,5 mm und wird durch die Beschichtungszeit im Bad festgelegt (ca. 2 bis 20 min).
Gemäß einer zweiten Variante wird das Zusammenbringen durch Coextrudieren des Milchproduktes mit einer Lösung des für Lebensmittelzwecke bestimmten Polymers vorgenommen. Diese Variante gestattet die Verwendung von Polymerlösungen mit einer hohen Viskosität, bei denen die Vorgehensweise des Eintropfens des Milchproduktes in die Polymerlösung nicht anwendbar ist. Die Viskosität dieser Lösungen kann über 200 mPa·s liegen.
Es kann ein jegliches der an sich bekannten Coextrusionsverfahren verwendet werden, welche das Verkapseln von Lebensmittelprodukten, insbesondere von pastösen Lebensmittelprodukten, ermöglichen. Beispielhaft sind die Vorgehensweisen zu nennen, die in der Patentschrift DE 3,432,923, in der Internationalen Patentanmeldung WO 92/14544, in der Patentschrift DE 2,402,415, oder in dem Werk: Microcapsule Processing and Technology, Marcel Dekker, Inc., Ch. 7, 59-63 (1979) beschrieben sind.
Es wird eine Röhre mit einer zweifachen Wandung verwendet: das Milchprodukt wird in der Mitte gefördert, und die Lösung mit dem mindestens einen für Lebensmittelzwecke bestimmten Polymer, das mit mehrwertigen Ionen reaktionsfähig ist, an der Peripherie. Bei ihrem Austritt aus dem innerne Rohr werden die Tropfen des Milchproduktes unmittelbar mit der Polymerlösung bedeckt, und werden daraufhin für eine ausreichende Zeitdauer in eine Calciumchlorid-Lösung eingebracht, damit die Gelbildungsreaktion abläuft und die Hülle der Kapseln des Milchproduktes ausreichend widerstandsfähig ist, um ihre Handhabung zu ermöglichen.
Die Dicke der Hülle hängt von den Zuführdurchsätzen in den beiden Röhren und der jeweiligen Viskosität des Milchproduktes und der Polymerlösung ab.
Bei der Anwendung dieser Variante wird eine Lösung eines für Lebensmittelzwecke bestimmten Polymers verwendet, dessen Viskosität bei seiner Anwendung ca. 1100-1200 mPa·s (gemessen bei 25°C und bei 64 s^–1) beträgt, da eine solche Lösung dickflüssig und benetzend ist und sich gleichförmig auf dem Joghurttropfen ausbreitet.
Das verwendete Polymer ist ein Polymer, das mit mehrwertigen Ionen reaktionsfähig ist und unter den stark gelierfähigen Alginaten, den Gellanen und den Pektinen mit einem Veresterungsgrad von weniger als oder gleich 20 ausgewählt ist.
Bei Verwendung sowohl des Coextrusionsverfahrens als auch des Eintropfverfahrens umfaßt die Polymerlösung des weiteren mindestens eine Verbindung, die aus der Gruppe bestehend aus Plastiziermitteln, Zuckern, Mitteln zum Sequestrieren von mehrwertigen Ionen und Wasserrückhaltemitteln ausgewählt ist.
Das Plastiziermittel ist bevorzugt aus der Gruppe bestehend aus schwach gelierfähigen Alginaten mit einer Molmasse von weniger als oder gleich 100.000, Pectinen mit einem Veresterungsgrad von zwischen 20 und 50, Sorbitol, Glycerin, Maltodextrinen und Polyolen ausgewählt.
Unter "schwach gelierfähigen Alginaten" sind Alginate zu verstehen, deren Gehalt an Mannuronsäure, einem Block, der mit mehrwertigen Ionen nicht reaktionsfähig ist, über 50% liegt.
Auf insbesondere vorteilhafte Weise gestattet es das Vorhandensein mindestens eines Plastiziermittels, das Netz, das von dem für Lebensmittelzwecke bestimmten Polymer mit den mehrwertigen Ionen gebildet wird, zu erweichen, und ermöglicht somit ein besseres Zergehen der Hülle im Mund beim Verzehr.
Das Plastiziermittel ermöglicht es weiterhin, ein Zusammenziehen der aus dem für Lebensmittelzwecke bestimmten Polymer gebildeten Haut zu verhindern und somit das Phänomen der Synärese weiter einzuschränken.
Das eventuelle Vorhandensein von Zucker gewährleistet eine bessere Dispergierung der Makromoleküle des für Lebensmittelzwecke bestimmten Polymers bei der Bereitung der Lösung und ermöglicht eine Einstellung ihrer Dichte; darüber hinaus ermöglicht es eine Modifizierung des Geschmacks des Gels, welches die Hülle der Kapseln bildet.
Das Vorhandensein eines Mittels zum Sequestrieren der mehrwertigen Ionen ermöglicht es, die überschüssigen mehrwertigen Ionen einzufangen, die zu dem Phänomen der Synärese beitragen; das Mittel zum Sequestrieren der mehrwertigen Ionen ist bevorzugt ein Mittel zum Sequestrieren der Calciumionen, das aus der Gruppe bestehend aus Citraten, Phosphaten, Pyrophosphaten und Metaphosphaten ausgewählt ist. Beispielhaft und auf nicht-einschränkende Weise wären Tetranatriumpyrophosphat (Na₄P₂O₇), Natriumhexametaphosphat (Na₅(PO₃)₅), und Natriumcitrat (C₃H₄(OH)(COONa)₃) zu nennen. Als Variante liegt das Sequestriermittel nicht in der Polymerlösung, sondern in dem Milchprodukt vor.
Das Vorhandensein eines Wasserrückhaltemittels ermöglicht eine Einschränkung der Synärese. Ein solches Mittel ist bevorzugt aus der Gruppe bestehend aus Johannisbrot und Guaran ausgewählt, wobei diese Verbindungen Galactomannane sind, die aus dem Albumin der Körner von Leguminosen extrahiert sind.
Wenn im Fall der Kapseln, die durch das Verfahren des Eintropfens in das Bad gebildet wurden, ein Wasserrückhaltemittel vorhanden ist, wird dieses auf eine Temperatur gebracht, die ausreicht, um seine Viskosität auf einen Wert von weniger als 200 mPa·s abzusenken; eine geeignete Temperatur ist beispielsweise 30 bis 45°C.
Vorteilhaft umfaßt die Polymerlösung (ausgedrückt als Gewichtsprozentanteile bezogen auf sein Gesamtvolumen):

a) zwischen 0,5 und 5% für Lebensmittelzwecke bestimmtes Polymer, das mit mehrwertigen Ionen reaktionsfähig ist;
b) zwischen 0 und 10% Plastiziermittel;
c) zwischen 0 und 2% Mittel zum Sequestrieren; und
d) zwischen 0 und 2%, bevorzugt zwischen 0,4 und 2%, Wasserrückhaltemittel.

Sie kann weiterhin zwischen 0 und 20% Zucker enthalten.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens ist der Schritt des Gewinnens der gebildeten Kapseln gefolgt von mindestens einem Spülen der Kapseln mit permutiertem Wasser und/oder Zuckerwasser, um Spuren von auf der Oberfläche verbliebenem, nicht vernetztem Polymer zu entfernen, wodurch es möglich ist, ein Aneinanderkleben der Kapseln nach ihrem Abpacken zu vermeiden. Man könnte beispielsweise drei aufeinanderfolgende Spülungen durchführen und die Kapseln daraufhin vor ihrem Abpacken auf geeignete Weise abtropfen lassen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens folgt auf das Spülen ein Schritt des Trocknens der Kapseln. Ein solches Trocknen ermöglicht das Verdunsten des Wassers, das nach der Herstellung der Kapseln an ihrer Oberfläche ausgesickert ist, und somit die Vermeidung eines jeglichen weiteren Phänomens der Synärese. Es kann beispielsweise durchgeführt werden, indem man die Kapseln zwischen 30 min und 5 h lang mit einem Luftstrom von z.B. 4°C (wie etwa in einem ventilierten Kühlschrank) in Berührung bringt.
Die durch die eine oder andere Variante des obenstehend beschriebenen Verfahrens herstellbaren Kapseln stellen bevorzugte Ausführungsweisen der vorliegenden Erfindung dar.
Die Hülle dieser Kapseln umfaßt vorteilhaft, bezogen auf das Gesamttrockengewicht seiner verschiedenen Inhaltsstoffe:

a) zwischen 10 und 100 Gew.-% für Lebensmittelzwecke bestimmtes Polymer, das mit mehrwertigen Ionen reaktionsfähig ist;
b) zwischen 0 und 90 Gew-%, bevorzugt zwischen 0,5 und 10 Gew-%, und vorteilhaft mindestens 1 Gew-% Plastiziermittel;
c) zwischen 0 und 30 Gew-% Mittel zum Sequestrieren von mehrwertigen Ionen;
d) zwischen 0 und 50 Gew-% Wasserrückhaltemittel.

Die Kapseln gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglichen es insbesondere, ein flüssiges Milchprodukt wie einen Trinkjoghurt oder eine flüssige Dessert-Creme einzuhüllen. Sie sind des weiteren wenig zerbrechlich und sind daher im Verlauf der gewerblichen Herstellung leicht zu handhaben. Diese Kapseln können anschließend ohne weiteres aufbewahrt werden, ohne eine Konservierungslösung zu Hilfe nehmen zu müssen; sie behalten ihre Kugelform bei, und es ist praktisch nur eine geringe Synärese zu beobachten, die der Aufbewahrung nicht abträglich ist.
Ferner ist der Eindruck im Mund, der von den erfindungsgemäßen Kapseln vermittelt wird, sehr angenehm. Anders als die in der japanischen Patentanmeldung JP-A-62130645 beschriebenen Kapseln sind die erfindungsgemäßen Kapseln knackig und geben den Joghurt frei, und erzeugen dadurch einen Eindruck der Frische, der von den Verbrauchern sehr geschätzt wird.
Abgesehen von den vorausgegangenen Maßnahmen umfaßt die Erfindung noch weitere Maßnahmen, die aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Anwendungsbeispiele der vorliegenden Erfindung hervorgehen, sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten 1 und 2, die in Form von Diagrammen mit der auf die Kapsel ausgeübte Kraft (in N) über der von dieser erfahrenen Verformung (Zusammendrücken in mm) die Reißfestigkeit von Kapseln gemäß dem Stand der Technik (1) und gemäß der vorliegenden Erfindung (2) veranschaulichen.
Es sollte jedoch verstanden sein, daß diese Beispiele einzig als Veranschaulichung des Gegenstandes der Erfindung gegeben werden, für den sie keineswegs eine Einschränkung darstellen.
BEISPIEL 1: CHEMISCHE ZUSAMMENSETZUNG, PHYSIKALISCHE UND ORGANOLEPTISCHE EIGENSCHAFTEN VERSCHIEDENER ERFINDUNGSGEMÄSSER KAPSELN, IN ABWESENHEIT VON PLASTIZIERMITTEL IN DER HÜLLE DER KAPSELN.
Die Kapseln wurden gemäß dem Verfahren des Eintropfens in ein erfindungsgemäßes Bad hergestellt. Alle nachstehend angegebenen Messungen der Viskosität wurden mit Hilfe eines BROOKFIELD-Viscosimeters vom Typ RVT bei einer Geschwindigkeit von 50 U/min vorgenommen.
Die Tropfen von Milchprodukt mit einem Durchmesser von 10 mm werden ausgehend von einer starren Röhre gebildet, die ca. 5 cm über dem Beschichtungsbad angeordnet ist, wobei diese eine Temperatur von 25°C aufweist. Nach ihrer Ausbildung und nach Ablauf der in der nachfolgenden Tabelle 1 angegebenen Beschichtungszeit werden die Kapseln gewonnen und dreimal mit permutiertem Wasser gewaschen.
Das verwendete Milchprodukt ist ein flüssiger Joghurt, dessen Viskosität bei 10°C, gemessen bei 64 s^–1, 900 mPa·s beträgt. Es hat im Augenblick des Eintropfens in das Beschichtungsbad eine Temperatur von ca. 5°C.
Das verwendete Alginat ist stark gelierfähig. Es handelt sich um ein Natriumalginat mit einer Molmasse von ca. 90.000 Dalton und einer Viskosität in 1%-iger wäßriger Lösung, gemessen bei 60 U/min und 20°C, von 75 mPa·s, das von der Fa. NUTRASWEET KELCO (MONSANTO) unter der Handelsbezeichnung MANUGEL GHB, oder auch von der Fa. SKW BIOSYSTEMS unter der Handelsbezeichnung SATIALGINE SG80 vertrieben wird. Das verwendete Pectin wird z.B. von der Fa. HERCULES unter dem Namen GENU PECTIN LM5CS vertrieben. Es besitzt eine erhöhte Gelierfähigkeit, einen Veresterungsgrad von 10%, und eine Viskosität in 4%-iger wäßriger Lösung, gemessen bei 50 U/min und bei 20°C, in der Größenordnung von 100 mPa·s.
Tabelle 1 zeigt für zwei Kapseln (1) und (2) die Zusammensetzung des Beschichtungsbades (W/V wäßrige Lösung), die Beschichtungszeit (min), den Prozentanteil von verkapseltem Joghurt (W/Gesamtgewicht der Kapsel) und den Prozentsatz der Synärese, die durch Wägen der ausgesickerten Molke auf eine Menge von 50 bis 70 g der Kapseln nach einer 24-stündigen Aufbewahrung bei 4°C in einem geschlossenen Behälter gemessen wurde.
TABELLE 1
Die Kapseln (1) und (2) sind wenig zerbrechlich und weisen beim Verzehr eine gute Knackigkeit auf.
BEISPIEL 2: CHEMISCHE ZUSAMMENSETZUNG, PHYSIKALISCHE UND ORGANOLEPTISCHE EIGENSCHAFTEN VERSCHIEDENER ERFINDUNGSGEMÄSSER KAPSELN, MIT EINEM IN DER HÜLLE DER KAPSELN VORHANDENEN PLASTIZIERMITTEL.
Die Kapseln wurden mittels des in Beispiel 1 beschriebenen Eintropfverfahrens hergestellt.
Das Milchprodukt, das Pectin und das Alginat sind die gleichen wie in Beispiel 1. Die nachfolgend dargetsellten Formulierungen umfassen jedoch außer den Alginaten und Pektinen von Beispiel 1 weitere Typen von Alginaten und Pektinen, die schwach gelierfähig und als "Alginat M" bzw. "Pectin LM" bezeichnet sind.
Das Alginat M ist ein Natriumalginat mit einer Molmasse von ca. 18.000 Dalton, das von der Fa. NUTRASWEET KELCO unter der Handelsbezeichnung MANUCOL LB vertrieben wird. Das Pectin LM ("low methoxy"), das von der Fa. HERCULES unter der Handelsbezeichnung GENU PECTIN LM 105-AS vertrieben wird, ist ein Pectin mit einem Veresterungsgrad von 46% und einem Amidierungsgrad von 9%.
Was das in der Kapsel (4) vorhandene Glycerin betrifft (s. Tabelle 2), so ist es beispielsweise von der Fa. LOUIS FRANCOIS unter der Bezeichnung "Glycerin alimentaire" [Glycerin für Lebensmittelzwecke] beziehbar.
Tabelle 2 zeigt für drei Kapseln (3) bis (5) die Zusammensetzung des Beschichtungsbades (W/V wäßrige Lösung), die Beschichtungszeit (min), den Prozentanteil von verkapseltem Joghurt (W/Gesamtgewicht der Kapsel) und den Prozentsatz der Synärese, die gemäß dem in Beispiel 1 beschriebenen Protokoll gemessen wurde.
TABELLE 2
Die Kapseln sind ausreichend steif, um ohne Platzen gehandhabt zu werden, wobei die Kapseln (3) und (4) am festesten sind. Beim Verzehr weisen die Kapseln (3) und (4) eine gute Knackigkeit auf, während die Kapseln (5) nachgiebiger sind. Der "Traubenhaut"-Effekt ist bei der Gesamtheit der Kapseln (3) bis (5) abgeschwächt, wobei das Gel in der Formulierung (5) am schwächsten wahrnehmbar ist.
BEISPIEL 3: HERSTELLUNG VON JOGHURTKAPSELN DURCH COEXTRUDIEREN.
a) Zusammensetzung der Polymerlösung
Die zum Bilden der Hülle der Kapseln verwendete Lösung hat die folgende Zusammensetzung:

– 2% W/V Pectin LM 5CS (s. Beispiel 1);
– 0,9% W/V stark gelierfähiges Alginat (s. Beispiel 1);
– 0,45% W/V Johannisbrot;
– 5% W/V Zucker.

Diese Lösung wird bei 20°C verwendet, was einer Viskosität von 1100-1200 mPa·s entspricht (Viskosität mit Hilfe eines BROOKFIELD-Viscosimeters bei 50 U/min gemessen).
b) Verwendeter Joghurt
Es wird ein Joghurt mit einer Viskosität von 1400 bis 1650 mPa·s bei 10°C (Viskosität mit Hilfe eines RHEOMAT 108-Viscosimeters bei 64 s^–1 gemessen) verwendet. Bei dem in diesem Beispiel dargestellten Coextrusionsverfahren wird der Joghurt mit einer Temperatur von 4 bis 6°C verwendet.
c) Verwendetes Verfahren
Die Coextrudiervorrichtung, die verwendet wurde, um die in diesem Beispiel dargestellten Joghurtkapseln herzustellen, besteht aus zwei konzentrischen Röhren.

– der Joghurt wird mit Hilfe einer Peristaltikpumpe in der inneren Röhre, die einen Durchmesser von 4 mm aufweist, mit einem Durchsatz von 660 bis 1080 g/h gefördert;
– die obenstehend beschriebene Biopolymer-Lösung wird mit Hilfe einer weiteren Peristaltikpumpe in der äußeren Röhre, die einen Durchmesser von 8 mm aufweist und mit der inneren Röhre einen Spalt von 1 mm bildet, mit einem Durchsatz von 1200 bis 1500 g/h gefördert.

Die Enden der beiden Röhren liegen nicht übereinander: die äußere Röhre steht um ca. 5 mm über die innere Röhre vor, um ein Blockieren oder einen ungleichmäßigen Austritt des Joghurts in Kontakt mit der Biopolymer-Lösung zu vermeiden.
Die Joghurttropfen bilden sich am Austritt aus der inneren Röhre der Coextrudiervorrichtung unter der Einwirkung der Schwerkraft. Sie werden unverzüglich mit der Biopolymer-Lösung aus der äußeren Röhre überzogen.
Die auf diese Weise vorgebildeten Tropfen fallen aus einer Höhe von 10 bis 12 cm (für den Erhalt von kugelförmigen Kugeln berechnet) in eine 2%-ige Calciumchloridlösung, die Umgebungstemperatur aufweist. 1 bis 2 min Beschichtung in dieser Lösung ermöglichen es den im Joghurt und in der Beschichtungslösung enthaltenen Calciumionen, in die Hülle der Kugeln einzudiffundieren und die Gelbildung (Aushärtung der Hülle) zu bewirken.
Die Kugeln werden dann mit einem Sieb aus der Calciumchlorid-Lösung entnommen und in drei aufeinanderfolgenden Bädern mit permutiertem Wasser gespült, was es ermöglicht, ein Aneinanderkleben der Kugeln nach ihrem Abpacken zu vermeiden und überschüssiges Calciumchlorid abzuspülen. Nach dem letzten Spülen läßt man die Kugeln abtropfen, woraufhin sie abgepackt werden.
d) Physikalische und organoleptische Eigenschaften der mittels Coextrusion hergestellten Kugeln
Die hergestellten Kugeln haben einen Durchmesser von 10 bis 11 mm, wobei ihre Hülle eine Dicke von 0,7 bis 1,5 mm besitzt. Sie beinhalten 40 bis 45% Joghurt und 55 bis 60% Gel (Hülle), wobei diese Prozentanteile bezogen auf das Gesamtgewicht der Kapsel ausgedrückt sind.
Die Synäreserate beträgt bei Messung 48 h nach der Herstellung der Kapseln 6 bis 10%; sie beträgt nach 7 Tagen 10 bis 12%.
Eine Betrachtung der Kapseln nach 48 h zeigt, daß sie wenig zerbrechlich, knackig, und ohne einen Traubenhauteffekt sind. Der Joghurt wird nach dem Platzen der Kapsel von dem Gel gut freigegeben.
BEISPIEL 4: VERGLEICH DER REISSFESTIGKEIT VON ERFINDUNGSGEMÄSSEN JOGHURTKAPSELN UND KAPSELN DES STANDES DER TECHNIK.
Eine Prüfung des Zusammendrückens entlang einer Achse wurde durchgeführt, um das Verhalten der Kapseln zu messen, wenn sie einem Druck ausgesetzt werden.
Die verwendeten Kapseln sind zum einen gemäß dem obenstehenden Beispiel 2 hergestellte Kapseln und zum anderen Kapseln des Standes der Technik, die nach dem Beispiel 1 der japanischen Patentanmeldung im Namen der MEIJI MILK PROD. CO. Ltd hergestellt wurden, welche unter der Nr. JP-A-62130645 veröffentlicht worden ist. In beiden Fällen haben diese Kapseln einen Durchmesser von 10 mm.
Die Prüfung des Zusammendrückens entlang einer Achse besteht darin, eine Kapsel auf einer ebenen, horizontalen Oberfläche anzuordnen und sie mit Hilfe einer horizontalen Platte zusammenzudrücken, deren Durchmesser größer als derjenige der Kapsel ist und die unter Auflage auf die Kapsel vertikal verschoben wird. Diese Platte ist mit einem Sensor versehen, der die jeweils auf die Kapsel ausgeübte Kraft mißt. Ein solches Gerät ist von der Fa. ADAMEL LHOMARGY unter der Bezeichnung DY20 verfügbar. Die Verschiebungsgeschwindigkeit der verwendeten Platte beträgt 200 mm/min.
1 stellt das Verhalten der Kapseln des Standes der Technik, und 2 dasjenige der Kapseln gemäß der vorliegenden Erfindung dar, wobei die Kompression (in mm) auf der Abszisse und die aufgebrachte Kraft (in Newton) auf der Ordinate abgetragen ist.
Bei den Kapseln des Standes der Technik ist ein im wesentlichen lineares Kurvenprofil festzustellen, was ein zunehmendes Zusammendrücken der Kapsel bedeutet, welche die ihr auferlegte Form annimmt und dem Zusammendrücken somit keinen Widerstand bietet. Es handelt sich um ein Verhalten vom flüssigen Typ: bei 0,3 N ist eine Verringerung des Durchmessers der Kapseln um 30% festzustellen, woraufhin sich die Kapseln weiter abflachen und verformen, ohne zu reißen.
Bei den gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten Kapseln (2) hingegen weist die Kurve eine exponentielle Form auf, wobei die Kapseln einem Druck von 1 N widerstehen und sich dabei nur um etwa 30% bezogen auf ihre anfängliche Größe verformen. Wenn sich daraufhin die aufgebrachte Kraft erhöht, weist die Kurve einen deutlichen Knick auf, was das Reißen der Kapsel bedeutet.
Daraus läßt sich entnehmen, daß die erfindungsgemäßen Kapseln ein elastisches Verhalten aufweisen: sie widerstehen der Verformung stark bis zum Reißen der Hülle. Allgemein betrachtet besitzen die Kapseln eine Reißkraft von mehr als 0,5 N. Je nach der angestrebten Beschaffenheit im Mund kann diese von 0,5 bis 1,5 N variieren.

Claims

Kapsel mit einer Hülle, welche mindestens ein für Lebensmittelzwecke bestimmtes Polymer umfaßt, das mit mehrwertigen Ionen reaktionsfähig ist, in deren Innerem ein Milchprodukt eingeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle des weiteren mindestens eine Verbindung umfaßt, die aus der Gruppe bestehend aus Plastiziermitteln, Zuckern, Mitteln zum Sequestrieren von mehrwertigen Ionen und Wasserrückhaltemitteln ausgewählt ist, sowie dadurch, daß die Kapsel eine Reißkraft von mehr als 0,5 N besitzt.
Kapsel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das für Lebensmittelzwecke bestimmte Polymer Einheiten aufweist, die aus der Gruppe bestehend aus Guluron-, Galacturon- und Glucuroneinheiten ausgewählt sind.
Kapsel nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das für Lebensmittelzwecke bestimmte Polymer aus der Gruppe bestehend aus Alginaten, Gellanen, Pectinen und deren Mischungen ausgewählt ist.
Kapsel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens 40 Gew.-% Milchprodukt bezogen auf das Gesamtgewicht der Kapsel umfaßt.
Kapsel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Milchprodukt aus Joghurts, Trinkjoghurts, fermentierten Milchsorten, Frisch käsen, Dessert-Cremes und/oder Milchcremespeisen ausgewählt ist.
Verfahren zum Herstellen von Kapseln nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es die folgenden Schritte aufweist: – Bereiten einer wäßrigen Lösung von mindestens einem für Lebensmittelzwecke bestimmten Polymer, das mit mehrwertigen Ionen reaktionsfähig ist, gemäß der Definition in einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Lösung des weiteren mindestens eine Verbindung umfaßt, die aus der Gruppe bestehend aus Plastiziermitteln, Zuckern, Mitteln zum Sequestrieren von mehrwertigen Ionen, und Wasserrückhaltemitteln ausgewählt ist; – Zusammenbringen des Milchproduktes mit der Lösung; und – Gewinnen der gebildeten Kapseln.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusammenbringen durch Coextrudieren des Milchproduktes mit der Lösung stattfindet.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusammenbringen durch Eintropfen des Milchproduktes in ein Bad der Lösung stattfindet.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das für Lebensmittelzwecke bestimmte Polymer in 1%-iger wäßriger Lösung eine Viskosität bei 25°C und bei 60 U/min von weniger als 200 mPa·s besitzt.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das für Lebensmittelzwecke bestimmte Polymer aus der Gruppe ausgewählt ist, die besteht aus: – stark gelierfähigen Alginaten mit einer Molmasse von weniger als oder gleich 100.000, – schwach acetylierten Gellanen, und – Pectinen mit einem Veresterungsgrad von weniger als oder gleich 20.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Plastiziermittel aus der Gruppe bestehend aus schwach gelierfähigen Alginaten mit einer Molmasse von weniger als oder gleich 100.000, Pectinen mit einem Veresterungsgrad von zwischen 20 und 50, Sorbitol, Glycerin, Maltodextrinen und Polyolen ausgewählt ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zum Sequestrieren von mehrwertigen Ionen ein Mittel zum Sequestrieren von Calciumionen ist, das aus der Gruppe bestehend aus Citraten, Phosphaten, Pyrophosphaten und Metaphosphaten ausgewählt ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasserrückhaltemittel aus der Gruppe bestehend aus Johannisbrot und Guaran ausgewählt ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerlösung als Gewichtsprozentanteile bezogen auf das Gesamtvolumen der Lösung ausgedrückt umfaßt: a) zwischen 0,5 und 5% für Lebensmittelzwecke bestimmtes Polymer, das mit mehrwertigen Ionen reaktionsfähig ist; b) zwischen 0 und 10% Plastiziermittel; c) zwischen 0 und 2% Sequestrierungsmittel; und d) zwischen 0 und 2% Wasserrückhaltemittel.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Gewinnens der gebildeten Kapseln von mindestens einem Spülen der Kapseln mit permutiertem Wasser und/oder Zuckerwasser gefolgt ist.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Spülen von einem Schritt des Trocknens der Kapseln gefolgt ist.
Kapsel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, welche durch ein Verfahren nach Anspruch 7 herstellbar ist.
Kapsel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, welche durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10 herstellbar ist.
Kapsel nach einem der Ansprüche 17 oder 18, welche durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16 herstellbar ist.