DE69924383T2 - Verfahren zur Herstellung von gefrorenen fettarmen Nahrungsmittelemulsionen - Google Patents

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    • A23L33/20—Reducing nutritive value; Dietetic products with reduced nutritive value

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zum Herstellen von gefrorenen, fettarmen Nahrungsmittelemulsionen, insbesondere fettarmen Öl-in-Wasser Emulsionen.
  • Obwohl eine steigende Anzahl an Verbrauchern fettarme Nahrungsmittelprodukte gegenüber Vollfett-Nahrungsmittelprodukten vorzieht, ist es für Hersteller von fettarmen Produkten schwierig, den gewünschten Geschmack von Vollfett-Produkten zu replizieren. Diese Schwierigkeit ist insbesondere ein Problem bei gefrorenen, fettarmen Nahrungsmittelprodukten wie Eiscremes und anderen fettarmen Nahrungsmittelprodukten.
  • Es ist gezeigt worden, dass Verringern des Fettgehalts von Nahrungsmitteln zu Geschmacksungleichgewicht führt, da die Geschwindigkeit von Geschmacksstoff-Freisetzung in fettreduzierten Produkten größer ist; diesbezüglich wird auf einen Artikel von Shamil et al. in Food Quality and Preference 1991/2, 3 (1) 51-60 mit dem Titel „Flavour release and perception in reduced-fat foods" verwiesen.
  • Die größere Geschwindigkeit von Geschmacksstoff-Freisetzung in fettreduzierten gefrorenen Öl-in-Wasser Nahrungsmittelemulsionen wird durch die vorliegenden Erfinder in 1 gezeigt, welche ein Graph von Profilen von Geschmacksintensität gegenüber Zeit für nicht belüftete Eiscremes mit unterschiedlichen Fettgehalten ist (siehe insbesondere Linie 7 (0,5 Gew.-% Fett) und Linie 1 (12,8 Gew.-% Fett)).
  • Während der oralen Verarbeitung weisen Vollfett (z.B. 12,8 Gew.-% Fett) Eiscremes einen allmählichen Aufbau von Geschmack zu einem niedrigen Peak von maximaler Geschmacksauswirkung auf, gefolgt von langsamem Geschmacksverlust. Im Gegensatz dazu weisen traditionelle, sehr fettarme/Null-Fett (weniger als 3 Gew.-% Fett) Eiscremes einen schnellen Geschmacksverlust auf, was einen sehr hohen Peak von maximaler Geschmacksauswirkung bei einem frühen Stadium der oralen Verarbeitung erzeugt.
  • Die gleiche größere Geschwindigkeit von Geschmacksstoff-Freisetzung in fettarmen Nahrungsmittelprodukten tritt ebenfalls bei oraler Verarbeitung von Vollfett- gegenüber fettarmen nicht gefrorenen Nahrungsmittelemulsionen auf, wie von unserer gleichzeitig anhängigen Anmeldung EP-0964620 bekannt ist.
  • Das Profil, welches durch gefrorene Vollfett-Produkte, z.B. Eiscremes gezeigt wird, gleicht einem Geschmack und Mundgefühl, das durch Konsumenten bevorzugt wird; das Profil, welches durch äquivalente fettarme Produkte gezeigt wird, gleicht einem Geschmack, der anfänglich zu intensiv ist, ohne gefälligen Nachgeschmack.
  • Viele wichtige Geschmacksstoff-Moleküle sind lipophil, also hydrophob. Wenn Fettgehalte in Öl-in-Wasser Emulsionen verringert werden, findet sich ein größerer Anteil dieser Geschmacksstoff-Moleküle in der Wasserphase. Wenn die Emulsion abgebaut wird, z.B. im Mund während des Essens, ergibt die hydrophobe Natur der Geschmacksstoff-Moleküle ihre schnelle Freisetzung in nasalen Luftraum.
  • Entwicklungen der Geschmacksstoff-Technologie haben Geschmacksstoff-Moleküle ergeben, welche eingekapselt sind, um Geschmacksstoff-Freisetzung zu kontrollieren und die Moleküle zu stabilisieren und zu schützen. Gewöhnlich verwendete Einkapselungstechniken schließen Sprühtrocknen, Bett-Verflüssigung und Koazervation ein. (Siehe den Verweis „Encapsulation and Controlled Release" von Karsa und Stephensen, Royal Soc. Chem., ISBN 0.85/86-6/5-8.)
  • Diese Techniken beziehen Einfangen eines Geschmacksstoff-Moleküls innerhalb eines Überzugs oder einer Mikrokapsel ein. Das sich ergebende, eingekapselte Produkt hat häufig die Form von kleinen, trockenen Partikeln, welche zu Nahrungsmitteln zugegeben werden. Beim Erhitzen oder Essen der Nahrungsmittel werden die Partikel thermisch oder physikalisch abgebaut, um die Geschmacksstoff-Moleküle freizusetzen. Die Freisetzung erfolgt normalerweise schnell.
  • US-5498439 offenbart einkapselnde Geschmacksstoff-Öle in einem Kolloid-Gel, welches aus Wasser und Tierprotein-Polymeren oder Pflanzen-Polysacchariden gemacht wird. Das Geschmacksstoff-Öl wird unter Hochscher-Druck mit den Gelbestandteilen gemischt, um eine stabile Kolloid-Gel Matrix zu erzeugen, in welcher das Geschmacksstoff-Öl physikalisch eingekapselt ist und durch die hydrophile Natur des Gels bewahrt wird. Eine Lösung aus dem eingekapselten Geschmacksstoff-Öl kann in Fleisch injiziert werden, um diesem Geschmack zu verleihen.
  • Unsere gleichzeitig anhängige Patentanmeldung EP-0964620 offenbart nicht gefrorene fettarme Nahrungsmittelemulsionen mit einer Geschwindigkeit der Geschmacksstoff-Freisetzung, welche mit der der äquivalenten nicht gefrorenen Vollfett-Nahrungsmittelemulsionen vergleichbar ist. Insbesondere offenbart sie eine nicht gefrorene, fettarme Nahrungsmittelemulsion, welche eine kontinuierliche wässerige Phase und eine dispergierte Phase umfasst, welche Fettpartikel, Gelpartikel und fettlösliche Geschmacksstoff-Partikel umfasst, wobei die Geschwindigkeit der Freisetzung der Geschmacksstoff-Moleküle aus der Emulsion verzögert wird, um eine Freisetzungsgeschwindigkeit vorzusehen, welche der des entsprechenden Vollfett-Produkts ähnlich ist.
  • EP-0815743 offenbart ein Verfahren zum Herstellen eines Mikrokapsel-Geschmacksstoff Abgabesystems. Das Geschmack gebende Material wird in einer Protein-stabilisierten o/w oder w/o/w Emulsion eingekapselt. Das Mikrokapsel-Geschmacksstoff Abgabesystem wird in ein Nahrungsmittelprodukt eingeschlossen, um Geschmackswahrnehmung zu verbessern.
  • Die vorliegende Erfindung trachtet danach, ein Verfahren zum Herstellen einer gefrorenen, fettarmen Nahrungsmittelemulsion mit einer Geschwindigkeit der Geschmacksstoff-Freisetzung vorzusehen, welche mit der einer gefrorenen Vollfett-Nahrungsmittelemulsion vergleichbar ist, wodurch eine gefrorene, fettarme Nahrungsmittelemulsion mit dem Geschmack einer gefrorenen Vollfett-Nahrungsmittelemulsion erzeugt wird.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer gefrorenen, fettarmen Nahrungsmittelemulsion vorgesehen, welches die Schritte umfasst:
    • a) Vermischen von Fett und einem Gel bildenden Biopolymer, um eine erste flüssige Phase zu bilden;
    • b) Zugeben der ersten flüssigen Phase zu einer zweiten flüssigen Phase, welche Gelbildung des Biopolymers fördert, um Gelpartikel mit darin befindlichen Fettpartikeln zu bilden;
    • c) Mischen der Gelpartikel mit einer wässerigen Phase und fettlöslichen Geschmacksstoff-Molekülen, um eine wässerige-kontinuierliche Emulsion zu bilden; und
    • d) Unterwerfen der wässerigen-kontinuierlichen Emulsion unter Gefrierbedingungen, so dass die gefrorene fettarme Emulsion hergestellt wird.
  • Gegebenenfalls wird die erste flüssige Phase vor Schritt (b) emulgiert. In Schritt (b) kann die erste flüssige Phase in die zweite flüssige Phase injiziert werden. Alternativ kann in Schritt (b) die erste flüssige Phase auf die zweite flüssige Phase gesprüht werden.
  • Die zweite flüssige Phase kann eine niedrigere Temperatur haben, als die erste flüssige Phase, um Gelbildung zu bewirken. Alternativ kann sich die zweite flüssige Phase mit dem Biopolymer in der ersten flüssigen Phase umsetzen, um Gelbildung zu bewirken.
  • Es ist ebenfalls gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, die Gelpartikel und/oder wässerige Phase und/oder fettlöslichen Geschmacksstoff-Moleküle vor dem Herstellen der endgültigen gefrorenen Emulsion in Schritt (b) oben Gefrierbedingungen zu unterwerfen.
  • Es wird bevorzugt, dass sich mindestens 50% der Geschmacksstoff-Moleküle in einer Mehrheit der Gelpartikel befinden und insbesondere bevorzugt sind mindestens 60% so lokalisiert.
  • Der tatsächliche Anteil an Geschmacksstoff-Molekülen, welche sich in den Gelpartikeln befinden, wird von dem Öl/Wasser Verteilungskoeffizient der betreffenden Geschmacksstoff-Moleküle abhängen. Beim Obigen wird es bevorzugt, dass sich eine Mehrheit (also mehr als 50%) der Geschmacksstoff-Moleküle in einer Mehrheit der Gelpartikel befindet (was der Fall sein kann, wenn das Geschmacksstoff-Molekül eine bessere Löslichkeit in Öl, als in Wasser hat). Je höher der Prozentsatz der Geschmacksstoff-Moleküle, der sich in den Gelpartikeln befindet, desto besser ist die erhaltene verzögerte Freisetzungswirkung.
  • Zum Zweck der vorliegenden Erfindung schließen fettlösliche Geschmacksstoff-Moleküle Geschmacksstoff-Moleküle ein, welche vollständig in Fett oder Öl löslich sind, und Geschmacksstoff-Moleküle, welche nur teilweise in Fett oder Öl löslich sind.
  • „Gefroren", wie hierin verwendet, betrifft Emulsionen, die einen Teil ihrer Zusammensetzung als Eis enthalten. Die kennzeichnende Temperatur, bei welcher sich Eis bildet, hängt von der Menge an löslichen Bestandteilen in der Zusammensetzung ab. Typischerweise liegt die Temperatur, bei welcher sich Eis in der Zusammensetzung bildet oder bei welcher Gefrieren stattfindet, im Bereich von 0°C bis -5°C, aber sie kann niedriger sein, z.B. 5°C bis -20°C, falls ein hoher Feststoff (insbesondere Zucker) Gehalt verwendet wird. Die gefrorene Emulsion ist konzipiert, um mit einer vorhandenen Eisphase gelagert und/oder konsumiert zu werden.
  • Die gefrorenen fettarmen Emulsionen, welche gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt werden, haben eine kontinuierliche wässerige Phase (welche sich in einem teilweise oder vollständig gefrorenen Zustand in dem gefrorenen Produkt befinden kann) und eine dispergierte Phase, welche Fettpartikel, Gelpartikel und Geschmacksstoff-Moleküle umfasst. Jedes Nahrungsmittelprodukt, das gefroren ist und die obige Struktur hat, wird durch den Begriff „gefrorene (fettarme) Nahrungsmittelemulsion" wie hierin verwendet umfasst.
  • Ebenso versteht es sich hierin, dass die vorliegende Erfindung auf die Herstellung von gefrorenen Emulsionen beschränkt ist (Anmeldung in). Beispiele schließen Eiscremes, Sherbet, gefrorene Puddings, gefrorene Joghurts, gefrorene Mousses und weitere herkömmlicherweise Fett enthaltende gefrorene (Emulsions) Konfekte ein. Eine Liste der typischen gefrorenen Nahrungsmittelprodukte wird in „Ice-cream" durch Arbuckle, 4. Auflage, Anhang B und E, veröffentlicht durch Van Nostrand Reinhold Company angegeben. Auch werden mit „gefrorenen Emulsionen" gefrorene „mikrostrukturierte Emulsionen" abgedeckt. Ferner werden innerhalb des Begriffs gefrorene Emulsionen, wie er hierin verwendet wird, gefrorene Nahrungsmittelprodukte umfasst, die herkömmlicherweise nicht als Emulsionen hergestellt werden, wie z.B. Wassereis, Sorbets und gefrorene Fruchtbreie, aber welche die Form einer gefrorenen Emulsion haben werden, wenn sie gemäß der Erfindung hergestellt werden.
  • Es versteht sich, dass der Begriff „gefrorene Nahrungsmittelemulsionen", wie hierin verwendet, alle solche geeigneten Emulsionen einschließt. Auch werden durch den Begriff „gefrorene Emulsionen", wie hierin verwendet, Wassereis, Sorbets und weitere herkömmlicherweise fettfreie Nahrungsmittelprodukte mit einem dazu gegebenen Fett-Inhaltsstoff umfasst. Unter bestimmten Umständen kann es wünschenswert sein, einen Fett enthaltenden Bestandteil in ein Wassereis oder Sorbet usw. einzuschließen, zum Beispiel um eine „cremige" oder „milchige" Beschaffenheit herzustellen, oder um die Einführung von fettlöslichen Geschmacksstoffen zu ermöglichen. In solchen Fällen, wo Fett in einem herkömmlicherweise fettfreien Produkt vorhanden ist, fällt das Wassereis oder Sorbet usw. in den Umfang der Produkte, welche gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt werden.
  • Mit dem Begriff „fettarm", wie hierin verwendet, sind jene Nahrungsmittelemulsionen wie oben definiert gemeint, die im Vergleich mit der traditionellen Vollfett-Version dieses Produkts einen verringerten Gesamtfettgehalt haben. Jedoch ist es innerhalb dieser Definition anzuerkennen, dass der Begriff „fettarm" eine große Spanne an möglichen Fettgehalten in Abhängigkeit vom Fettgehalt des Vollfett-Produkts abdeckt. Während Eiscremes verwendet werden, um die Definition beispielhaft darzustellen, wird es anerkannt werden, dass für ein Vollfett-Produkt mit höherem Fettgehalt, zum Beispiel Sahne, die fettarme Version relativ hohe Fettgehalte enthalten kann, z.B. 30 Gew.-% Fett. Zum Beispiel haben traditionelle Vollfett-Eiscremes typischerweise einen Fettgehalt im Bereich von 5-16 Gew.-%, während eine fettarme Eiscreme typischerweise einen Fettgehalt im Bereich von 0-8% Gesamtfett hat.
  • Für den Begriff „fettarm", wie hierin verwendet, gilt die Einschränkung, dass für eine gegebene Vollfett-Formulierung der Fettgehalt in der äquivalenten fettarmen Formulierung verringert ist. Anders gesagt kann eine traditionelle Vollfett-Eiscremeformulierung, welche 16 Gew.-% Gesamtfett enthält, als fettarme Variante hergestellt werden, welche 8 Gew.-% Fett enthält, obwohl diese Gew.-% in den Bereich fallen, der für andere vollfett-Eiscremes angetroffen werden kann.
  • Für Produkte, die nicht immer herkömmlicherweise Fett enthalten, z.B. Wassereis und Sorbets usw., aber für welche es wünschenswert sein kann, Fett unter einigen bestimmten Umständen zuzugeben (z.B. um einen anderen fettlöslichen Geschmacksstoff vorzusehen oder um ein Milcheis herzustellen), trifft der Begriff „fettarm", wie hierin verwendet, auf Produkte zu, welche weniger als 5 Gew.-% Fett enthalten.
  • Die gemäß der Erfindung hergestellten gefrorenen, fettarmen Nahrungsmittelemulsionen, sind die Emulsionen per se, z.B. eine fettarme Eiscreme. Ferner können die gemäß der Erfindung hergestellten, gefrorenen, fettarmen Nahrungsmittelemulsionen einen Teil eines Verbund-Nahrungsmittelprodukts bilden, wie z.B. eine überzogene Eiscreme oder eine mit Eiscreme befüllte Waffel usw. Das Ganze, oder nur der Emulsionsteil des Verbundprodukts kann gefroren sein.
  • Die gefrorenen fettarmen Nahrungsmittelemulsionen und Verbundprodukte, welche die Emulsionen enthalten, werden typischerweise weitere herkömmliche Nahrungsmittelprodukt-Inhaltsstoffe umfassen, wie jene, welche aus Farbstoffen, Fruchtstücken, Nussstücken, Saucen und Kuvertüren usw. wie passend ausgewählt werden.
  • Die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten, gefrorenen, fettarmen Nahrungsmittelemulsionen können entweder belüftete oder nicht belüftete Emulsionen sein, wie erforderlich. Es wird bevorzugt, dass falls die Emulsion eine belüftete Eiscreme ist, anders gesagt, dass sie einen % Überlauf von mehr als 1% hat, sie einen Überlauf im Bereich von 5-200%, bevorzugter 10-150%, zum Beispiel 15-140% oder z.B. 18-130% hat.
  • Die Gelpartikel werden aus einem oder mehreren Gel-bildenen Biopolymeren in Nahrungsmittelqualität hergestellt, vorzugsweise ausgewählt aus Proteinen (z.B. Casein), Galaktanen (z.B. Agar, Karragheenen, Furcelleran), Galactomannanen (z.B. Guaran, Johannisbrot-Gummi, Tara-Gummi, Fenugreek), Glucomannanen (z.B. Konjak-Mannan), Galacturonaten (z.B. Pektinen), Glucanen (z.B. Stärken und Kurdlan), Uronaten (z.B. Alginat), Exopolysacchariden (z.B. Xanthan, Gellan), natürlichen Gummi-Exsudaten (z.B. Akaziengummi, Gummiarabikum), Gelatine und Gemischen daraus.
  • Gemische aus Proteinen und Polysacchariden werden bevorzugt, da sie assoziativ, disassoziativ oder synergistisch interagieren können.
  • Die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellte, gefrorene, fettarme Emulsion kann zwischen 0 und 30 Gew.-% Fett umfassen. Vorzugsweise ist die Menge an Fett größer als 0,005 Gew.-%, aber sie ist geringer als 20 Gew.-% Fett, bevorzugter geringer als 10 Gew.-% Fett, z.B. geringer als 8 Gew.-%. Zum Beispiel werden 0,01-10 Gew.-% Fett, insbesondere 0,1-8 Gew.-% Fett bevorzugt. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Emulsion von 0,01 Gew.-% Fett, bevorzugter mindestens 0,5 Gew.-% Fett. Innerhalb der obigen Bandbreiten kann das Gew.-% Fett entsprechend der besonderen Art von gefrorener Emulsion variieren.
  • Zum Beispiel kann in einer fettarmen Eiscreme das Gew.-% Fett von 0 bis 8 Gew.-%, vorzugsweise 0,1-7 Gew.-%, bevorzugter 1-6,5 Gew.-% betragen. Jedoch wird in einem Fett enthaltenden Wassereis oder Sorbet das Gew.-% Fett typischerweise im Bereich von z.B. 0,01 bis 4,5%, insbesondere 0,1% bis 3 Gew.-% oder z.B. weniger als 2 Gew.-% betragen.
  • Zum Zweck der vorliegenden Erfindung schließt die Definition von Fett flüssiges Öl, kristallisierende Fettmischungen, z.B. Butterfett und Fett-Imitationen wie Sucrosepolyester ein. Das Öl oder Fett kann bei Raumtemperatur fest oder flüssig sein. Jedes geeignete essbare Öl oder Fett kann bei der Bildung der Gelpartikel verwendet werden. Beispiele schließen Sonnenblumenöl, Rapsöl und weitere Pflanzen- oder Nussöle ein.
  • Die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellte, gefrorene, fettarme Emulsion kann von 0,1 bis 60 Vol.-% Gelpartikel umfassen, vorzugsweise von 0,2 bis 40%, insbesondere bevorzugt 0,25-30% oder z.B. 20%. Das Vol.-% von Perlen in dem Produkt wird gemäß dem Gew.-% von Fett oder Öl in den Perlen variieren. Ein höheres Gew.-% von Fett oder Öl in den Perlen erfordert ein geringeres Vol-% von Perlen in dem Produkt, um das gewünschte Gew.-% in dem Produkt vorzusehen.
  • Die Gelpartikel können eine durchschnittliche Volumengröße von mindestens 30, vorzugsweise mindestens 50, bevorzugter mindestens 100 Mikron bis weniger als 5000 Mikron, vorzugsweise weniger als 1000 Mikron, bevorzugter weniger als 500 Mikron haben, oder z.B. innerhalb der Bandbreite von 50-5000 Mikron, vorzugsweise 60-500 Mikron. Innerhalb dieser Bandbreiten werden größere Partikelgrößen bevorzugt. Es ist typischerweise gefunden worden, dass je größer die Gelpartikelgröße, desto langsamer die Geschwindigkeit der Geschmacksstoff-Freisetzung.
  • Die Erfinder des beanspruchten Verfahrens waren überrascht herauszufinden, dass die Gegenwart von Gelpartikeln die Freisetzung von Geschmacksstoff-Molekülen während der oralen Verarbeitung verzögert; dies ist überraschend, weil die Geschmacksstoff-Moleküle eine Größe haben, welche zum Diffundieren durch die Gelmatrix der Partikel geeignet ist. (Es ist sogar noch überraschender, dass das Gefrieren der Nahrungsmittelemulsion diese Wirkung während der oralen Verarbeitung nicht negiert oder hemmt). Es versteht sich daher, dass in der vorliegenden Erfindung die Gelpartikel die Geschmacksstoff-Moleküle nicht im traditionellen Sinn einkapseln, da die Geschmacksstoff-Moleküle nicht innerhalb der Gelpartikel gefangen sind.
  • Ohne durch Theorie gebunden sein zu wollen nehmen die Er finder an, dass die Gelpartikel als statischer Bereich innerhalb der mobilen wässerigen Phase der Emulsion fungieren (beim Essen schmilzt die wässerige Phase im Mund).
  • Da viele wichtige Geschmacksstoff-Moleküle lipophil (fettlöslich) sind, haben sie eine Präferenz, sich in den Öltröpfchen zu lösen. Die Argumentation hinter dieser Herangehensweise ist, dass in o/w Emulsionen die Freisetzung von lipophilen Geschmacksstoffen in der Abfolge Öl -> Wasser -> Luft stattfindet. Es ist daher möglich, die Freisetzung von lipophilen Geschmacksstoffen durch Erzeugen von Barrieren um die Öltröpfchen herum zu kontrollieren, welche ihre Freisetzung in die wässerige Phase behindern, wenn die gefrorene Emulsion entweder ganz, wesentlich oder teilweise während des Essens schmilzt. Mikrostrukturierte Emulsionen machen dies durch Erhöhen des Diffusionswegs und Verringern der Geschwindigkeit, bei welcher lipophile Geschmacksstoffe in die wässerige Phase freigesetzt werden.
  • Die Gelpartikel der Erfindung können durch jedes geeignete Verfahren gemäß der Erfindung hergestellt werden.
  • In einem Verfahren zum Herstellen der Gelpartikel wird eine Emulsion aus Agar und/oder Alginat und Öl in einen gekühlten Strom aus Xanthangummi in einen Mischer mit geringer Geschwindigkeit injiziert; die niedrigere Temperatur des Xanthangummis fördert Gelierung des Agar. Die sich ergebenden Gelpartikel können verwendet werden, um eine fettarme Emulsion herzustellen, die gefroren wird, um eine gefrorene fettarme Emulsion herzustellen, wie zum Beispiel eine fettarme Eiscreme. Die Größe der Partikel wird durch den Menge an Scher bestimmt.
  • In einem weiteren Verfahren zum Herstellen der Gelpartikel wird eine Emulsion aus Natriumalginat und/oder Agar und Öl mit Luft durch eine Düse in ein Bad aus Calciumchloridlösung co-extrudiert; die Calciumionen setzen sich mit dem Alginat um, um Partikel aus Calciumalginatgel zu bilden. Die Größe der Gelpartikel kann durch die Fließgeschwindigkeit des Co-Extrudats bestimmt werden. Die sich ergebenden Gelpartikel können wie im vorhergehenden Absatz bezeichnet verwendet werden.
  • In einem weiteren Verfahren zum Herstellen der Gelpartikel wird eine Emulsion aus Natriumalginat in einen Strom aus Calciumchloridlösung (oder Calciumchlorid und Xanthangummi) in einem Mischer mit geringer Geschwindigkeit injiziert. Die Größe der Partikel wird durch die Menge an Scher bestimmt. Die sich ergebenden Gelpartikel können wie oben angeführt verwendet werden.
  • Insbesondere wird ein Beispiel zum Bilden der Gelpartikel in Beispiel 1 angegeben und es ist anwendbar auf Gelpartikel zur Verwendung in allen gemäß der Erfindung hergestellten gefrorenen Emulsionen.
  • Die Gelpartikel können unter bestimmten Umständen bis zu 60 Gew.-% Öl oder Fett, vorzugsweise 2 bis 55 Gew.-%, insbesondere 4 bis 40 Gew.-%, z.B. 5 bis 35 Gew.-% oder 5 bis 30 Gew.-% enthalten. Jedoch werden im Allgemeinen 5 bis 30 Gew.-% bevorzugt. Zum Beispiel sind gute Ergebnisse mit Gelpartikeln erhalten worden, welche 5, 10 und 20 Gew.-% Fett enthalten. Jedoch wird von dem Grad an Fett oder Öl in den Perlen nicht angenommen, dass er so wichtig ist, wie der Gesamtfettgehalt in dem Produkt.
  • Die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten fettarmen Emulsionen können durch jedes geeignete Verfahren gebildet werden, solange im Wesentlichen intakte Gelpartikel in dem Endprodukt verbleiben. Im Allgemeinen sind die Verfahren angemessen, welche nach Stand der Technik für die traditionellen Vollfett oder fettarmen Produkte bekannt sind. Typischerweise wird die gefrorene Nahrungsmittelemulsion durch herkömmliche Verfahren gebildet werden, welche für das betreffende Produkt verwendet werden. Zum Beispiel können fettarme Eiscremes durch herkömmliche Eiscreme-Herstellungsverfahren hergestellt werden, einschließlich jenen mit Homogenisierungs- und/oder Pasteurisierungsstufen. Die Beispiele geben Details von geeigneten Verfahren zum Herstellen von gefrorenen fettarmen Emulsionen gemäß der Erfindung für Eiscreme und Wassereis an. Das Herstellungsverfahren kann einen Belüftungsschritt einschließen, um ein belüftetes Produkt herzustellen. Das Verfahren kann ein kontinuierliches, oder diskontinuierliches Verfahren sein.
  • Die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten gefrorenen, fettarmen Emulsions-Nahrungsmittelprodukte können durch jedes geeignete Verfahren gefroren werden, um das gefrorene Produkt herzustellen. Das Gefrieren kann zum Beispiel ruhend stattfinden, z.B. in einem Gebläsegefrierapparat.
  • Alternativ kann das Gefrieren mit Bewegung stattfinden, z.B. in einem Kratzwärmetauscher. Typischerweise findet das Gefrieren bei einer Temperatur von 0°C bis -30°C, zum Beispiel -5°C bis -20°C statt. Kapitel 11 und 12 des Arbuckle-Verweises, auf den oben Bezug genommen wird, führen detailliert bekannte Verfahren zum Herstellen von gefrorenen Emulsionsprodukten an, welche leicht anzupassen sind, um die gemäß der Erfindung hergestellten gefrorenen Emulsionen herzustellen.
  • Die Gelpartikel können auf jede geeignete Weise und zu jeder geeigneten Zeit während des Verfahrens zum Herstellen der Emulsion zur wässerigen kontinuierlichen Phase der Nahrungsmittelemulsion zugegeben werden. Zum Beispiel können die Gelpartikel zu dem ansonsten vollständig formulierten Nahrungsmittelprodukt (das keine weiteren Fettbestandteile enthalten mag) zugegeben werden, um die Nahrungsmittel-Endemulsion herzustellen. Alternativ können die Gelpartikel zur wässerigen kontinuierlichen Phase der Emulsion zugegeben werden, wobei mindestens eine der verbleibenden Bestandteile der Nahrungsmittelemulsion danach zugegeben wird.
  • Falls die Nahrungsmittelemulsion während ihrer Herstellung einem Homogenisierungsverfahren zu unterwerfen ist, wird es bevorzugt, dass die Gelpartikel nach der Homogenisierung zugegeben werden.
  • Falls die Nahrungsmittelemulsion während ihrer Herstellung einem Pasteurisierungsverfahren zu unterwerfen ist, können je nach Material, welches verwendet wurde, um die Gelpartikel zu bilden, die Partikel bei jeder Stufe während der Herstellung zugegeben werden. Zum Beispiel falls ein Material mit niedrigem Schmelzpunkt wie Karragheen oder Gelatine verwendet wird, um die Gelpartikel herzustellen, wird es bevorzugt, wenn sie nach der Pasteurisierung zugegeben werden.
  • Von der Temperatur der Gelpartikel, wenn sie zur Emulsion oder wenigstens einem Bestandteil davon zugegeben werden, wird nicht angenommen, dass sie kritisch ist, z.B. können sie bei einer Temperatur über oder unter Raumtemperatur, also über oder unter 25°C zugegeben werden. Jedoch wird es aus wirtschaftlichen Gründen bevorzugt, die Gelpartikel zur Emulsion oder ihren Bestandteilen zuzugeben, wenn sich die Partikel und/oder Emulsion/Bestandteil(e) bei einer Temperatur unter 10°C befinden. Vorzugsweise befinden sich die Partikel und die Emulsion/Bestandteil(e) bei einer Temperatur bei oder unter 10°C, insbesondere bevorzugt bei oder unter 5°C. Die Partikel und/oder Emulsion/Bestandteil(e) können sich bei einer Temperatur unter 0°C, z.B. unter -5°C befinden, wenn die Zugabe stattfindet. Die Gelpartikel und/oder Emulsion/Bestandteil(e) können sich in einem flüssigen, teilweise gefrorenen Zustand (also gefrorenes und nicht gefrorenes Material enthaltend) oder gefrorenen Zustand während des Mischens davon befinden.
  • Es wird bei der Herstellung von pasteurisierten gefrorenen Produkten, z.B. Eiscremes, besonders bevorzugt, wenn die Gelpartikel eine Temperatur unter 10°C, vorzugsweise unter 5°C haben, wenn sie zu einer pasteurisierten, wässerigen Phase mit einer Temperatur bequem unter 10°C zugegeben werden, aber vorzugsweise im Bereich von 5°C bis 15°C.
  • Die Geschmacksstoff-Moleküle können auf jede geeignete Weise zur Nahrungsmittelemulsion zugegeben werden.
  • Typischerweise wird der Geschmacksstoff zur wässerigen Phase der Emulsion zugegeben, obwohl sich ein Teil der Geschmacksstoff-Moleküle in den Gelpartikeln befinden kann, wenn sie zugegeben werden. Die letztere Option ist mehr für jene Geschmacksstoff-Moleküle mit einer niedrigen Flüchtigkeit geeignet.
  • Es wird bevorzugt, wenn die Geschmacksstoff-Moleküle bei Raumtemperatur oder einer Temperatur unter Raumtemperatur zugegeben werden, z.B. bei 30°C oder darunter, vorzugsweise 25°C oder darunter. Es wird besonders bevorzugt, wenn die Geschmacksstoff-Moleküle kalt zugegeben werden, z.B. unter 25°C, vorzugsweise unter 20°C, insbesondere bevorzugt unter 10°C.
  • Beim Herstellen einer gefrorenen, fettarmen Emulsion gemäß der vorliegenden Erfindung brauchen die Geschmacksstoff-Bestandteile minimales Wiederausgleichen, um das niedrige Phasenvolumen an Fett zu berücksichtigen. Auch kritische Geschmacksstoffe, welche normalerweise fettlöslich sind und daher besonders zu unkontrollierter Freisetzung in fettarmen Emulsionen während des Konsums des Produkts neigen, werden gemäß ihrer „Vollfett"-Zeitskala freigesetzt und verbessern dadurch die Wahrnehmung ihres Geschmacks.
  • Die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten Produkte sehen Mittel zum Kontrollieren der Transfergeschwindigkeit, einschließlich der Freisetzungsgeschwindigkeit von Geschmacksstoff-Molekülen in einer gefrorenen Emulsion vor, und erlauben dadurch die Manipulation des Geschmacksstoff-Freisetzungsprofils von gefrorenen, fettarmen Nahrungsmittelemulsionen. Somit können fettarme, gefrorene Emulsionen hergestellt werden, welche den Geschmack der äquivalenten Vollfett-Emulsionen während des Konsums haben. Die vorliegende Erfindung erreicht dies ohne Rückgriff auf einen einkapselnden Überzug, welcher erhitzt oder gelöst werden muss, um eingekapselte Geschmacksstoffe freizusetzen.
  • Beispiele der Verfahren der Erfindung werden nun beschrieben werden, um nur mittels Beispiel zu veranschaulichen, aber nicht die Erfindung einzuschränken, mit Verweis auf die begleitenden Figuren, wobei:
  • 1 einen Graph von Geschmacksintensität in Flächenzahlen (area counts) (y-Achse) gegenüber Zeit in Sekunden (x-Achse) für sieben nicht belüftete Eiscremes darstellt, welche Ethylhexanoat enthalten, wobei drei der Eiscremes Calciumalginat-Gelpartikel enthalten;
  • 2 einen Graph von Geschmacksintensität in Flächenzahlen (y-Achse) gegenüber Zeit in Sekunden (x-Achse) für sieben nicht belüftete Eiscremes darstellt, welche Nonanon enthalten, wobei drei der Eiscremes Calciumalginat-Gelpartikel enthalten;
  • 3 einen Graph von Geschmacksintensität in Flächenzahlen (y-Achse) gegenüber Zeit in Sekunden (x-Achse) für sieben nicht belüftete Eiscremes darstellt, welche Heptanon enthalten, wobei drei der Eiscremes Calciumalginat-Partikel enthalten;
  • 4 einen Graph von Geschmacksintensität in Flächenzahlen (y-Achse) gegenüber Zeit in Sekunden (x-Achse) für sieben nicht belüftete Eiscremes darstellt, welche Butanon enthalten, wobei drei der Eiscremes Calciumalginat-Gelpartikel enthalten;
  • 5 einen Graph von Geschmacksintensität in Flächenzahlen (y-Achse) gegenüber Zeit in Sekunden (x-Achse) für drei belüftete Eiscremes darstellt, welche Ethylhexanoat enthalten, wobei eine der Eiscremes Calciumalginat-Gelpartikel enthält;
  • 6 einen Graph von Geschmacksintensität in Flächenzahlen (y-Achse) gegenüber Zeit in Sekunden (x-Achse) für drei belüftete Eiscremes darstellt, welche Nonanon enthalten, wobei eine der Eiscremes Calciumalginat-Gelpartikel enthält;
  • 7 einen Graph von Geschmacksintensität in Flächenzahlen (y-Achse) gegenüber Zeit in Sekunden (x-Achse) für vier nicht belüftete Eiscremes darstellt, welche Ethylhexanoat enthalten, wobei eine der Eiscremes Calciumalginat-Gelpartikel und eine „leere" Calciumalginat-Gelpartikel enthält;
  • 8 einen Graph von Geschmacksintensität in Flächenzahlen (y-Achse) gegenüber Zeit in Sekunden (x-Achse) für vier nicht belüftete Eiscremes darstellt, welche Nonanon enthalten, wobei eine der Eiscremes Calciumalginat-Gelpartikel und eine „leere" Calciumalginat-Gelpartikel enthält;
  • 9 einen Graph von Geschmacksintensität in Flächenzahlen (y-Achse) gegenüber Zeit in Sekunden (x-Achse) für vier nicht belüftete Eiscremes darstellt, welche Heptanon enthalten, wobei eine der Eiscremes Calciumalginat-Gelpartikel und eine „leere" Calciumalginat-Gelpartikel enthält;
  • 10 einen Graph von Geschmacksintensität in Flächenzahlen (y-Achse) gegenüber Zeit in Sekunden (x-Achse) für sieben nicht belüftete Eiscremes darstellt, welche Aceton enthalten, wobei drei der Eiscremes Calciumalginat-Gelpartikel enthalten und eine „leere" Calciumalginat-Gelpartikel enthält;
  • 11 einen Graph von Geschmacksintensität in Flächenzahlen (y-Achse) gegenüber Zeit in Sekunden (x-Achse) für zwei Wassereis-Zusammensetzungen darstellt, welche Citral enthalten, wobei eines der Wassereis Calciumalginat-Gelpartikel enthält.
  • In den Beispielen, die folgen, wird verzögerte Geschmacksstoff-Freisetzung experimentell durch MS-Atemanalyse gemessen, was eine nach Stand der Technik bekannte Technik ist.
  • APcI (Chemische Ionisation bei Atmosphärendruck) MS-Atemanalyse ist eine Massenspektrometrie-Technik, welche für die Echtzeit-Analyse von Geschmacksstoff-Freisetzung während des Essens verwendet werden kann. Im Wesentlichen wird ausgeatmete Luft aus der Nase (während des Essens des Nahrungsmittelproduktes) in den Massenspektrometer gesogen, wo flüchtige Substanzen generell als protonierte [M+H]+ Ionen nachgewiesen werden und ein zeitliches Intensitätsprofil vorsehen. Die Analysen wurden an einem Quattro Dreifach-Quadrupel und einem Navigator Massenspektrometer, ausgestattet mit einer APcI Grenzfläche durchgeführt. Ein Plot der Zeit während des Essens des Produkts gegenüber Geschmacksintensität an dem ausgeatmeten Ort wird geplottet, um die Figurplots zu ergeben.
  • Das Vorsehen von weiteren Beispielen innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung wird leicht innerhalb der Fähigkeit des Fachmanns sein.
  • Beispiel 1 - Ethylhexanoat verzögerte Geschmacksstoff-Freisetzung in nicht belüfteten Eiscremeformulierungen
  • Mikrostrukturierte Emulsionen (Gelpartikel) wurden durch Sprühen (siehe unten) einer stabilisierten 10% o/w Emulsion in 1% Na-Alginat (hergestellt wie unten) in eine Lösung aus Calciumchlorid-dihydrat (0,37% Gew./Gew.) hergestellt, um eine gelierte Alginatemulsion zu bilden. Calciumalginat gelierte Kügelchen werden schnell gebildet und durften für mindestens 1 Stunde äquilibrieren, bevor sie mit einem Sieb gebrauchsfertig geerntet werden.
  • Die oben verwendeten stabilisierten o/w Emulsionen bestanden aus den folgenden Inhaltsstoffen nach Gewicht; 20, 10 oder 5 Gew.-% Sonnenblumenöl, 0,5% Tween 60 Polyoxyethylensorbitan-Monostearat, 1% Na-Alginat (Manugel) und Wasser bis 100. Das Wasser wurde auf 80°C erhitzt und das Alginat und der Emulgator wurden darin durch Mischen an einem Silverson (Hochscher) Mischer für 10 Minuten gelöst. Die gemischte Lösung wurde unter Verwendung eines Crepaco Homogenisators bei 100 bar homogenisiert, um eine feine Emulsion mit ca. 2-3 μm Durchmesser Öltröpfchen herzustellen. Die sich ergebende Emulsion wurde auf 5°C gekühlt und bis pH 3,8 (zur Lagerung) gesäuert. Es wurde ein Durchlauf zum Bilden eines jeden der unterschiedlichen Gew.-% Öl in den Gelpartikeln unternommen (also ein Durchlauf für jede Herstellung der Emulsionen, welche 20 Gew.-% Öl, 10 Gew.-% Öl bzw. 5 Gew.-% Öl enthielten).
  • Das Sprühen, wie oben, wurde unter Verwendung von entweder einer Spritze oder einer pneumatischen atomisierenden Düse, ver bunden mit einer peristaltischen Pumpe durchgeführt, wobei die Partikelgröße primär durch den Abblas-Luftstrom kontrolliert wurde. Partikel aus Calciumalginatgel mit einem Durchmesser von annähernd 1 μm und welche Tröpfchen aus Sonnenblumenöl bei den Gew.-% wie oben enthielten, wurden gebildet.
  • 1 betrifft msem (mikrostrukturierte Emulsionen), welche die Gelpartikel der Erfindung sind.
  • Eine Eiscremeformulierung wurde unter Weglassen der Fettbestandteile aus der Formulierung hergestellt. Die Eiscreme wurde entsprechend der Formulierung wie unten hergestellt.
  • Figure 00160001
  • Natriumalginat und die Zucker wurden vermischt und zum Wasser zugegeben, welches sich bei 65°C befand. Das Gemisch wurde auf 70°C erwärmt und das Milchpulver/Molke wurde unter Rühren (Silversen Hochschermischer) zugegeben. Die Calciumalginat-Partikel wurden unter Rühren zu dem Gemisch zugegeben und bei 83°C für 30 Sekunden vor Kühlen auf 5°C pasteurisiert. 50 ml Proben wurden in eine Folge von 100 ml Probengläser gegossen, ausgestattet mit selbstversiegelnden Deckeln.
  • Der Geschmacksstoff Ethylhexanoat wurde in einem Geschmacksstoff-Cocktail (welcher ebenfalls Nonanon, Hexanon und Butanon enthielt) zu den Probenglasflaschen durch den selbstversiegelnden Deckel zugegeben. Das Geschmacksstoff/Eiscreme-Vorgemisch/Calciumalginat-Partikel Gemisch durfte für 18 Stunden bei annä hernd 5°C äquilibrieren.
  • Nach der Äquilibrierungszeit wurde die Probe für mindestens vier Stunden in einem Gebläsegefrierer bei -35°C gefroren. Nach Gefrieren wurden 2 ml Proben des gefrorenen Produkts für Massenspektrometrie Atemanalyse (MS Breath-Analysis) entnommen. Die Proben wurden bei -20°C bis -25°C gelagert, bevor sie durch ausgebildete Analysten wie oben detailliert beschrieben getestet wurden. Bevor die Analyse stattfand, wurden die Proben bei annähernd -18°C gelagert.
  • Die Konzentration von jedem Geschmacksstoff im Endprodukt betrug annähernd 5 ppm. 1 μm des Geschmacksstoff-Cocktails wurde zu jedem 100 ml Glasgefäß zugegeben.
  • Ein Geschmacksintensität-gegenüber-Zeit Profil für die fettarmen Eiscremes, welche die Gelpartikel enthielten, wurde durch Passieren des ausgeatmeten Atems eines Konsumenten der Eiscreme in ein Massenspektrometer geplottet. Die sich ergebenden Profile werden in Linien 2, 4 und 6 von 1 gezeigt.
  • 1.2. Eine Folge von traditionellen fettarmen Eiscremes wurde dem obigen Verfahren folgend hergestellt, aber durch Ersetzen der Calciumalginat-Partikel durch Sonnenblumenöl und entsprechendes Anpassen des Wassergehalts, um Ölgehalte von 0,5 Gew.-%, 1 Gew.-% oder 3 Gew.-% zu ergeben. Der gleiche Geschmacksstoff-Cocktail, welcher Ethylhexanoat enthielt, wurde zu den nicht belüfteten Eiscremeproben zugegeben, welche wie oben zum Äquilibrieren in einer versiegelten Flasche belassen wurden.
  • Ein Geschmacksintensität-gegenüber-Zeit Profil wurde geplottet; Linien 3, 5 und 7 von 1 sind die sich ergebenden Profile.
  • 1.3 Eine traditionelle nicht belüftete Vollfett-Eiscreme wurde gemäß dem obigen Verfahren und unter Verwendung von Sonnenblumenöl hergestellt, wobei der Wassergehalt angepasst wurde, um einen Fettgehalt von 12,8 Gew.-% zu ergeben. Der Geschmacksstoff-Cocktail, welcher Ethylhexanoat enthielt, wurde zu dieser nicht belüfteten Eiscreme zugegeben und die Proben wurden wie oben zum Äquilibrieren in einer versiegelten Flasche belassen.
  • Ein Geschmacksintensität-gegenüber-Zeit Profil wurde geplottet; Linie 1 von 1 ist das sich ergebende Profil.
  • Ergebnisse
  • Von Linien 3, 5 und 7 von 1 kann erkannt werden, dass bei den traditionellen fettarmen Eiscremes ohne vorhandene Partikel aus Calciumalginatgel der Geschmacksstoff Ethylhexanoat schnell freigesetzt wird, was einen sehr hohen Peak an Geschmacksintensität in den frühen Stadien von oraler Verarbeitung ergibt. Schnelle Dissipation der Geschmacksintensität folgt.
  • Von Linie 1 kann erkannt werden, dass die nicht belüftete Vollfett-Eiscreme einen allmählicheren Aufbau an Geschmack zu einem niedrigeren Peak der Geschmacksintensität aufweist; der Geschmack baut sich auch langsamer ab.
  • Von Linien 2, 4 und 6 kann erkannt werden, dass die nicht belüfteten, fettarmen Eiscremes der vorliegenden Erfindung ein Geschmacksstoff-Freisetzungsprofil haben, welches dem der Vollfett-Eiscreme ähnlicher ist, als dem der traditionellen fettarmen Eiscreme.
  • Für ein gegebenes Gew.-% Fett in der nicht belüfteten Eiscreme wird ein niedrigeres Geschmacksintensitätszahl-Profil erhalten, wenn das Öl in den Gelpartikeln vorhanden ist, als wenn das gleiche Gew.-% Fett auf herkömmliche Weise vorhanden ist. Dies kann durch Vergleichen der Linien 2 mit 3 oder 4 mit 5 oder 6 mit 7 erkannt werden.
  • Beispiel 2 - Nonanon verzögerte Geschmacksstoff-Freisetzung in nicht belüfteten Eiscremeformulierungen
  • Die Analyse von Beispiel 1 wurde für den Geschmacksstoff Nonanon wiederholt. In 2, welche die Geschmacksintensitätgegenüber-Zeit Profile zeigt, beziehen sich Linien 2, 4 und 6 auf die fettarmen, nicht belüfteten Eiscremes, hergestellt gemäß der vorliegenden Erfindung, Linien 3, 5 und 7 beziehen sich auf die traditionelle fettarme, nicht belüftete Eiscreme und Linie 1 bezieht sich auf die traditionelle, nicht belüftete Vollfett-Eiscreme. Wieder betrifft msem an 2 die Gelpartikel der Erfindung.
  • Ergebnisse
  • Von Linien 3, 5 und 7 kann erkannt werden, dass bei der traditionellen fettarmen, nicht belüfteten Eiscreme ohne vorhandene Partikel aus Calciumalginatgel der Geschmacksstoff Nonanon schneller freigesetzt wird, was einen sehr hohen Peak an Geschmacksintensität in den frühen Stadien von oraler Verarbeitung ergibt. Schnelle Dissipation der Geschmacksintensität folgt insbesondere für die niedrigeren Fettgehalte (0,5% und 1% Fett).
  • Von Linie 1 kann erkannt werden, dass die traditionelle nicht belüftete Vollfett-Eiscreme einen allmählicheren Aufbau an Geschmack zu einem niedrigeren Peak der Geschmacksintensität aufweist; der Geschmack baut sich auch langsamer ab.
  • Von Linien 2, 4 und 6 kann erkannt werden, dass die nicht belüfteten, fettarmen Eiscremes, hergestellt gemäß der vorliegenden Erfindung, ein Geschmacksstoff-Freisetzungsprofil haben, welches mit dem der nicht belüfteten Vollfett-Eiscreme vergleichbarer ist, als mit dem Freisetzungsprofil der äquivalenten traditionellen fettarmen Eiscreme.
  • Für ein gegebenes Gew.-% Fett in der nicht belüfteten Eiscreme wird ein niedrigeres Geschmacksintensitätszahl-Profil erhalten, wenn das Öl in den Gelpartikeln vorhanden ist, als wenn das gleiche Gew.-5 Fett auf herkömmliche Weise vorhanden ist. Dies kann durch Vergleichen der Linien 2 mit 3 oder 4 mit 5 oder 6 mit 7 erkannt werden.
  • Beispiel 3 - Heptanon verzögerte Geschmacksstoff-Freisetzung in nicht belüfteten Eiscremeformulierungen
  • Die Analyse von Beispiel 1 wurde für den Geschmacksstoff Heptanon wiederholt. In 3, welche die Geschmacksintensität-gegenüber-Zeit Profile zeigt, beziehen sich Linien 2, 4 und 6 auf die fettarmen, nicht belüfteten Eiscremes, hergestellt gemäß der vorliegenden Erfindung, Linien 3, 5 und 7 beziehen sich auf die traditionelle fettarme, nicht belüftete Eiscreme und Linie 1 bezieht sich auf die traditionelle, nicht belüftete vollfett-Eiscreme.
  • Wieder betrifft msem an 3 die Gelpartikel der Erfindung.
  • Ergebnisse
  • Von Linien 3, 5 und 7 kann erkannt werden, dass bei der traditionellen fettarmen, nicht belüfteten Eiscreme ohne vorhandene Partikel aus Calciumalginatgel die Geschmacksstoff-Moleküle von Heptanon schneller freigesetzt werden, als bei den Beispielen mit äquivalentem Ölgehalt, hergestellt gemäß der Erfindung (siehe Linien 2, 4 und 6), was einen sehr hohen Peak an Geschmacksintensität in den frühen Stadien von oraler Verarbeitung ergibt. Schnelle Dissipation der Geschmacksintensität folgt.
  • Von Linie 1 kann erkannt werden, dass die nicht belüftete Vollfett-Eiscreme einen allmählicheren Aufbau an Geschmack zu einem niedrigeren Peak der Geschmacksintensität aufweist; der Geschmack baut sich auch langsamer ab.
  • Von Linien 2, 4 und 6 kann erkannt werden, dass die nicht belüfteten, fettarmen Eiscremes, hergestellt gemäß der vorliegenden Erfindung, ein Geschmacksstoff-Freisetzungsprofil haben, welches mit dem der nicht belüfteten Vollfett-Eiscreme vergleichbarer ist, als mit dem Freisetzungsprofil der äquivalenten traditionellen fettarmen Eiscreme.
  • Es wird vermerkt, dass für ein gegebenes Gew.-% Fett in der nicht belüfteten Eiscreme ein niedrigeres Geschmacksintensitätszahl-Profil erhalten wird, wenn das Öl in den Gelpartikeln vorhanden ist, als wenn das gleiche Gew.-% Fett auf herkömmliche Weise vorhanden ist. Dies kann durch Vergleichen der Linien 2 mit 3 oder 4 mit 5 oder 6 mit 7 erkannt werden.
  • Beispiel 4 - Butanon Geschmacksstoff-Freisetzung in nicht belüfteten Eiscremeformulierungen
  • Die Analyse von Beispiel 1 wurde für den Geschmacksstoff Butanon wiederholt. In 4, welche die Geschmacksintensitätgegenüber-Zeit Profile zeigt, beziehen sich Linien 2, 4 und 6 auf die fettarme, nicht belüftete Eiscreme, hergestellt gemäß der vorliegenden Erfindung, Linien 3, 5 und 7 beziehen sich auf die traditionelle fettarme, nicht belüftete Eiscreme und Linie 1 bezieht sich auf die traditionelle, nicht belüftete Vollfett-Eiscreme. Wieder betrifft msem an 4 die Gelpartikel der Erfindung.
  • Ergebnisse
  • Von Linie 1 kann erkannt werden, dass die nicht belüftete Vollfett-Eiscreme einen allmählicheren Aufbau an Geschmack zu einem niedrigeren Peak der Geschmacksintensität aufweist; der Geschmack baut sich auch langsamer ab, als bei jedem der anderen Eiscreme-Beispiele.
  • Von 4 kann erkannt werden, dass die Fettkonzentration bei den Eiscremes wenig Wirkung auf das Geschmacksstoff-Freisetzungsprofil von Butanon hat, da es ein Geschmacksstoff ist, der einen signifikanten wasserlöslichen Charakter hat, anders gesagt, hat er keinen hochgradig lipophilen Charakter. Demzufolge hat die Gegenwart oder Abwesenheit der Gelpartikel der vorliegenden Erfindung eine sehr verringerte Wirkung auf die Freisetzung von Butanon im Vergleich zu Ethylhexanoat und Nonanon, wel che lipophilere Geschmacksstoffe sind. Dies zeigt, dass die vorliegende Erfindung selektiv die Freisetzung von Geschmacksstoffen mit einem hauptsächlich lipophilen Charakter kontrollieren kann.
  • Beispiel 5 - Ethylhexanoat verzögerte Geschmacksstoff-Freisetzung bei belüfteten Eiscremes
  • Drei Eiscreme-Beispiele wurden der Eiscremeformulierung und dem Grundherstellungsverfahren von Beispiel 1 folgend hergestellt. Die Beispiele enthielten die Menge an Fett und in der Form, wie unten angegeben:
    • a) 12,8 Gew.-% Sonnenblumenöl (SFO) – traditionelle Vollfett-Eiscreme
    • b) 1 Gew.-% SFO – traditionelle fettarme Eiscreme
    • c) 10 Gew.-% Gelpartikel (msem), um 1 Gew.-% Gesamtöl aus den Gelpartikeln zu ergeben, fettarme Eiscreme, hergestellt gemäß der Erfindung.
  • In allen Fällen wurde die Eiscremeformulierung durch Anpassen des Wassergehalts zu 100 Gew.-% bereitet. Die Gelpartikel wurden wie für Beispiel 1 hergestellt und hatten einen Ölgehalt von 10 Gew.-% Sonnenblumenöl.
  • 5 kg Eiscreme-Vorgemisch wurden hergestellt und zu 1 kg davon wurden die Gelpartikel (500 g) oder das Öl zugegeben. Ein Geschmacksstoff-Cocktail wie für Beispiel 1, welcher Ethylhexanoat enthielt, wurde ebenfalls zugegeben und diese Proben durften für 18 Stunden bei annähernd 5°C äquilibrieren.
  • Nach 18 Stunden wurde das äquilibrierte Gemisch zu 3,5 kg des verbleibenden Vorgemisches zugegeben. Die aromatisierten 5 kg Eiscreme, welche die zugegebenen Gelpartikel (oder Öl für (a) und (b)) einschlossen, durften bei einer Temperatur von annähernd 5°C vor der Verarbeitung äquilibrieren.
  • Das Verfahren zum Herstellen der belüfteten Eiscreme wurde unter Verwendung eines kontinuierlichen „Hoyer MF50" Gefrierapparats mit einer Ausgangstemperatur von -6,5°C und einem Überlauf von 100% durchgeführt. Die Gemisch-Fließgeschwindigkeit betrug 0,2 l/Min. und die Schleudergeschwindigkeit in dem Gefrierapparat betrug 400 U/Min. Die sich ergebende belüftete Eiscreme wurde dann für 2 Stunden bei -35°C in einem Gebläsegefrierapparat gefroren und dann bei -25°C gelagert.
  • 2 ml Proben wurden wie in Beispiel 1 entnommen und MS-Atem analyse wurde wie vorher durchgeführt. Ein Geschmacksintensitätgegenüber-Zeit Profil wurde für jede Probe a-c oben geplottet.
  • Die Ergebnisse der MS-Atemanalyse werden in 5 als Geschmacksintensität-gegenüber-Zeit Profil Plot angegeben. Linie 1 steht für die Eiscreme, hergestellt gemäß der vorliegenden Erfindung, Linien 2 oder 3 stehen für die 1 Gew.-%, bzw. 12,8 Gew.-% Eiscremes.
  • Ergebnisse
  • Von Linie 2 von 5 kann erkannt werden, dass bei der traditionellen fettarmen Eiscreme ohne vorhandene Partikel aus Calciumalginatgel der Geschmacksstoff Ethylhexanoat schnell freigesetzt wird, was einen sehr hohen Peak an Geschmacksintensität in den frühen Stadien der oralen Verarbeitung ergibt. Schnelle Dissipation der Geschmacksintensität folgt.
  • Von Linie 3 kann erkannt werden, dass die belüftete vollfett-Eiscreme einen allmählicheren Aufbau an Geschmack zu einem niedrigeren Peak der Geschmacksintensität aufweist; der Geschmack baut sich auch langsamer ab.
  • Von Linie 1 kann erkannt werden, dass die fettarme, belüftete Eiscreme, hergestellt gemäß der vorliegenden Erfindung, eine Geschmacksstoff-Freisetzungsprofil Intensität hat, welche der der Vollfett-Eiscreme ähnlicher ist, als der der traditionellen fettarmen Eiscreme.
  • Beispiel 6 - Nonanon verzögerte Geschmacksstoff-Freisetzung in belüfteten Eiscremeformulierungen
  • Die Analyse von Beispiel 5 wurde für den Geschmacksstoff Nonanon anstatt Ethylhexanoat wiederholt.
  • In 6, welche die Geschmacksintensität-gegenüber-Zeit Profile zeigt, betrifft Linie 1 die fettarme, belüftete Eiscreme, hergestellt gemäß der vorliegenden Erfindung, Linie 2 betrifft die traditionelle, fettarme, belüftete Eiscreme und Linie 3 betrifft die traditionelle, belüftete Vollfett-Eiscreme.
  • Wieder betrifft msem an 6 die Gelpartikel der Erfindung.
  • Ergebnisse
  • Von Linie 2 von 6 kann erkannt werden, dass bei traditionellen fettarmen, belüfteten Eiscremes ohne vorhandene Partikel aus Calciumalginatgel der Geschmacksstoff Ethylhexanoat schnell freigesetzt wird, was einen sehr hohen Peak an Ge schmacksintensität in den frühen Stadien der oralen Verarbeitung ergibt. Schnelle Dissipation der Geschmacksintensität folgt.
  • Von Linie 3 kann erkannt werden, dass die belüftete Vollfett-Eiscreme einen allmählicheren Aufbau an Geschmack zu einem niedrigeren Peak der Geschmacksintensität aufweist; der Geschmack baut sich auch langsamer ab.
  • Von Linie 1 kann erkannt werden, dass die fettarme, belüftete Eiscreme, hergestellt gemäß der vorliegenden Erfindung, eine Geschmacksstoff-Freisetzungsprofil Intensität hat, welche der der belüfteten Vollfett-Eiscreme ähnlicher ist, als der der traditionellen fettarmen, belüfteten Eiscreme.
  • Daher zeigen Beispiele 5 und 6, dass eine verzögerte Geschmacksstoff-Freisetzungswirkung auch durch die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten Produkte bei einer belüfteten Eiscreme erhalten wird.
  • Beispiel 7 - Wichtigkeit von Fett enthaltenden Partikeln für Ethylhexanoat Geschmacksstoff-Moleküle
  • Zwei Eiscreme Vorgemisch Kontrollformulierungen, welche Sahne als Fett enthalten, wurden wie unten hergestellt; a) ist eine traditionelle Vollfett-Eiscreme, welche 12,8 Gew.-% Fett enthält, und b) ist eine traditionelle fettarme Eiscreme, welche 0,5 Gew.-% Fett enthält. Ein weiteres Beispiel c) enthielt 0,5 Gew.-% Fett und leere Gelpartikel. Ein gemäß der Erfindung hergestelltes Beispiel d) enthielt durch die Zugabe von Gelpartikeln zugegebene 0,5 Gew.-% Fett.
  • Figure 00230001
  • Die vier Eiscremeformulierungen wurden gemäß dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren hergestellt. Die Gelpartikel wurden wie für Beispiel 1 hergestellt. Zu jeder der hergestellten Proben wurde der Ethylhexanoat, Nonanon, Heptanon und deuteriertes Aceton umfassende Geschmacksstoff-Cocktail wie unten zugegeben.
  • Alle Proben (a) bis (d) wurden bei -18°C ruhend gefroren, um nicht belüftete Eiscremes herzustellen, welche durch ausgebildete Analysten konsumiert wurden, und das Geschmacksintensität-gegenüber-Zeit Profil für jede Eiscreme wurden durch MS-Atemanalyse geplottet.
  • 7 zeigt die sich ergebenden Profile, wo:
    Linie 1 Probe (d) darstellt (fettarme Eiscreme, hergestellt gemäß der Erfindung)
    Linie 2 Probe (c) darstellt (fettarme Eiscreme, leere Gelpartikel);
    Linie 3 Probe (b) oben darstellt (traditionelle fettarme Eiscreme); und
    Linie 4 Probe (a) oben darstellt (traditionelle Vollfett-Eiscreme).
  • Ergebnisse
  • Wie bei den vorhergehenden Beispielen kann erkannt werden, dass bei der traditionellen fettarmen, nicht belüfteten Eiscreme (Linie 3) ohne vorhandene Partikel aus Calciumalginat der Geschmacksstoff Ethylhexanoat sehr schnell freigesetzt wird, was einen sehr hohen Peak an Geschmacksintensität bei den frühen Stadien der oralen Verarbeitung ergibt. Schnelle Dissipation des Geschmacksintensität folgt.
  • Von Linie 4 kann erkannt werden, dass die traditionelle, nicht belüftete Vollfett-Eiscreme einen allmählicheren Aufbau an Geschmack zu einem niedrigeren Peak an Geschmacksintensität aufweist und der Geschmack sich langsamer abbaut.
  • Von Linie 1 kann erkannt werden, dass die fettarme, nicht belüftete Eiscreme, hergestellt gemäß der Erfindung, ein Geschmacksstoff-Freisetzungsprofil hat, welches hinsichtlich anfänglicher Intensität und beim Verändern der Intensität über die Zeit dem des traditionellen Vollfett-Produkts sehr ähnlich ist.
  • Ferner kann von Linie 2 erkannt werden, dass die Eiscreme, welche 0,5 Gew.-% und „leere" Gelpartikel enthält, ein Geschmacksstoff-Freisetzungsprofil hat, welches dem der traditionellen fettarmen Eiscreme (Linie 3) sehr ähnlich ist. Dies zeigt, dass sich das Fett zumindest überwiegend innerhalb der Gelpartikel befinden muss, damit die verzögerte Geschmacksstoff-Freisetzung erhalten werden kann.
  • Beispiel 8 - Wichtigkeit von Fett enthaltenden Partikeln für Nonanon Geschmacksstoff-Moleküle
  • Die Analyse von Beispiel 7 wurde unter Verwendung von Nonanon als Geschmacksstoff wiederholt. Die Geschmacksstoff-Freisetzungsprofile werden in 8 angegeben, worin:
    Linie 1 die gemäß der Erfindung hergestellte, fettarme Eiscreme darstellt, welche 0,5 Gew.-% als Gelpartikel zugegebenes Fett (Sonnenblumenöl) enthält;
    Linie 2 eine fettarme Eiscreme darstellt, welche 0,5 Gew.-% Fett mit leeren zugegebenen Gelpartikeln enthält;
    Linie 3 eine traditionelle fettarme Eiscreme darstellt, welche 0,5 Gew.-% Fett enthält;
    Linie 4 die traditionelle Vollfett-Eiscreme darstellt, welche 12,8 Gew.-% Fett enthält.
  • Ergebnisse
  • Linien 4 und 3 haben den gleich Typ an Geschmacksintensitätsprofil, wie in 7 gezeigt wird. Das Geschmacksintensitätsprofil für die fettarme Eiscreme, hergestellt gemäß der vorliegenden Erfindung, Linie 1, zeigt eine geringere anfängliche Intensität und ein niedrigeres Profil mit der Zeit, als wo sich der äquivalente Fettgehalt außerhalb der Gelpartikel befindet (Linie 2).
  • Die Nonanon verzögerte Geschmacksstoff-Freisetzungswirkung erfordert ebenfalls, dass das Fett zumindest überwiegend in den Gelpartikeln vorhanden ist.
  • Beispiel 9 - Wichtigkeit der Fett enthaltenden Partikel für Heptanon Geschmacksstoff-Moleküle
  • Die Analyse von Beispiel 7 wurde für den Geschmacksstoff Heptanon wiederholt und die Geschmacksstoff-Freisetzungsprofile wurden wie vorher geplottet. Die Ergebnisse werden in 9 angegeben, wobei Linien 1 bis 4 die gleichen Proben wie in Beispiel 8 darstellen, allerdings mit Nonanon als Geschmacksstoff.
  • Ergebnisse
  • Wieder zeigen die Ergebnisse, dass die gemäß der Erfindung hergestellte, fettarme Eiscreme und die traditionelle Vollfett-Eiscreme ähnliche Geschmacksintensitätsprofile haben (Linien 1 und 4). Falls ein geringer Fettgehalt außerhalb der Gelpartikel vorhanden ist, wird die verzögerte Freisetzungswirkung nicht auf gleiche weise erhalten (vergleiche Linien 1 und 4 mit Linien 2 und 3).
  • Beispiel 10 - Fett enthaltende Partikel für Aceton Geschmacksstoff-Molekül
  • Die Analyse von Beispiel 7 wurde für den Geschmacksstoff Aceton wiederholt und die Geschmacksstoff-Freisetzungsprofile wurden wie vorher geplottet. Die Ergebnisse werden in 10 angegeben, wobei Linien 1 bis 4 die gleichen Proben wie in Beispiel 8 darstellen, jedoch mit Aceton statt Nonanon als Geschmacksstoff. Aceton wurde als deuteriertes Aceton verwendet und getestet.
  • Ergebnisse
  • Von 10 kann erkannt werden, dass die Fettkonzentration in den Eiscremes wenig Wirkung auf das Geschmacksstoff-Freisetzungsprofil von deuteriertem Aceton hat, da es ein Geschmacksstoff ist, der einen signifikanten wasserlöslichen Charakter hat; anders gesagt hat er keinen hochgradig lipophilen Charakter. Demzufolge hat die Anwesenheit oder Abwesenheit der Gelpartikel der vorliegenden Erfindung eine viel geringere Wirkung auf die Freisetzung von Butanon im Vergleich zu Ethylhexanoat und Nonanon, welche lipophilere Geschmacksstoffe sind. Dies zeigt, dass die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten Produkte selektiv die Freisetzung von Geschmacksstoffen mit einem überwiegend lipophilen Charakter kontrollieren können.
  • Beispiel 11 - Verzögerte Geschmacksstoff-Freisetzung von einer Wassereis-Zusammensetzung
  • Die verzögerte Geschmacksstoff-Freisetzung des für ein Wassereis kritischen Geschmacksstoffs wird in 11 gezeigt, wo Linie 1 das Geschmacksintensitätsprofil eines gemäß der Erfindung hergestellten Wassereis darstellt und Linie 2 das Geschmacksstoff-Freisetzungsprofil eines herkömmlichen Wassereis darstellt.
  • Eine Wassereis Grundformulierung wurde wie unten hergestellt:
    Gew.-%
    Dextrose 4,5
    Sucrose 16
    LBG 0,25
    Citral Zitronengeschmacksstoff 0,001
    Farbstoff 0,0075
    Wasser Restbetrag
  • Die obigen Inhaltsstoffe wurden zusammen gemischt und bei 83°C pasteurisiert. Die Lösung wurde gemischt und gekühlt und verließ den Mischer bei -4°C, gefolgt von Gebläsegefrieren bei -35°C. Die Proben wurden bei -25°C kalt gelagert.
  • Eine Probe des Wassereis mit Citral Geschmacksstoff wurde wie vorher entnommen und bezüglich verzögerter Geschmacksstoff-Freisetzung wie oben getestet. 11 zeigt den Plot des Geschmacksstoff-Freisetzungsprofils für das traditionelle Wassereis in Linie 2. Von der Geschmacksintensität wird erkannt, dass sie einen sehr hohen Peak bei etwa 20 bis 30 Sekunden erreicht und sich schnell abbaut.
  • Ein fettarmes Wassereis, welches Gelpartikel wie gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt umfasst, wurde der obigen Formulierung folgend hergestellt. Natriumalginat-Gelpartikel wurden wie für Beispiel 1 hergestellt, welche 1% Sonnenblumenöl enthielten, wobei die Gelpartikel aus einer Lösung hergestellt wurden, welche 100 ppm Citral Geschmacksstoff enthielt. Das Endprodukt enthielt daher Citral Geschmacksstoff in den Gelpartikeln.
  • Die Wassereis-Lösung wurde wie oben hergestellt und verließ den Mischapparat als Matsch bei -4°C Ausgangstemperatur. 10 Gew.-% Gelpartikel wurden durch Rühren zu gewogenen Proben aus Wassereismatsch nach Ausgang aus dem Mischer zugegeben. Das die Gelpartikel enthaltende Wassereis wurde bei -35°C gebläsegefroren. Das Wassereis, wie gemäß der Erfindung hergestellt, wurde bezüglich verzögerter Geschmacksstoff-Freisetzungseigenschaften durch MS-Atemanalyse wie oben getestet. 11, Line 1 zeigt das Geschmacksstoff-Freisetzungsprofil, welches verzögerte, Geschmacksstoff Langzeit-Freisetzung des Citral Geschmacksstoffs zeigt.
  • Ergebnisse
  • Aus einem Vergleich von Linien 1 und 2 an 11 wird ge zeigt, dass das gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellte Wassereis eine anfänglich viel weniger intensive Freisetzung des Citral Geschmacksstoffs vorsieht, als das herkömmliche Wassereis. Diese geringere Freisetzungsintensität wird während des Profils aufrechterhalten.
  • Das herkömmliche Wassereis zeigt jedoch keine verzögerte Freisetzung des Citral Geschmacksstoff-Moleküls.
  • Zusammenfassung
  • Auf der Basis der obigen Beispiele ist es offensichtlich, dass bei den gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten Produkten die Geschwindigkeit der Freisetzung von fettlöslichen Geschmacksstoffen während des Konsums der gefrorenen Nahrungsmittelemulsionen durch Erzeugen einer Mikrostruktur verzögert wird, in welcher ein niedriges Phasenvolumen an Öltröpfchen innerhalb eines Biopolymergels eingefangen wird und Geschmacksstoff-Moleküle entweder in den Öltröpfchen gelöst sind, oder durch die Gelpartikel diffundieren. Das Ergebnis ist, dass das Geschmackswahrnehmungsprofil einer gefrorenen Vollfett-Emulsion für eine fettarme gefrorene Emulsion erzeugt wird, was ergibt, dass die Geschmacksprofile sehr ähnlich sind.

Claims (3)

  1. Verfahren zur Herstellung einer gefrorenen, fettarmen Nahrungsmittelemulsion, welches die Schritte umfasst: a) Vermischen von Fett und einem Gel bildenden Biopolymer, um eine erste flüssige Phase zu bilden; b) Zugeben der ersten flüssigen Phase, welche sich aus Schritt (a) ergibt, zu einer zweiten flüssigen Phase, welche Gelbildung des Biopolymers fördert, um Gelpartikel mit darin befindlichen Fettpartikeln zu bilden; c) Mischen der Gelpartikel, welche sich aus Schritt (b) ergeben, mit einer wässerigen Phase und fettlöslichen Geschmacksstoff-Molekülen, um eine wässerige-kontinuierliche Emulsion zu bilden; und d) Unterwerfen der wässerigen-kontinuierlichen Emulsion, welche sich aus Schritt (c) ergibt, unter Gefrierbedingungen, so dass die gefrorene fettarme Nahrungsmittelemulsion hergestellt wird.
  2. Verfahren wie in Anspruch 1 beansprucht, wobei in Schritt (b) die zweite flüssige Phase eine niedrigere Temperatur hat, als die erste flüssige Phase, um Gelbildung zu fördern.
  3. Verfahren wie in Anspruch 1 beansprucht, wobei in Schritt (b) sich die zweite flüssige Phase mit dem Biopolymer der ersten flüssigen Phase umsetzt, um Gelbildung zu fördern.
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