DE69928124T2

DE69928124T2 - Pectine zur stabilisierung von proteinen

Info

Publication number: DE69928124T2
Application number: DE69928124T
Authority: DE
Inventors: C. Timothy GERRISH
Original assignee: CP Kelco ApS
Current assignee: CP Kelco ApS
Priority date: 1998-11-05
Filing date: 1999-11-04
Publication date: 2006-11-30
Anticipated expiration: 2019-11-05
Also published as: EP1141031B1; CN1332751A; US6221419B1; WO2000027888A1; ATE308568T1; CN1153781C; EP1141031A1; DK1141031T3; AU1516600A; DE69928124D1; ES2251243T3; JP2002529551A; TW502041B

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Pectin zur Stabilisierung von Proteinen, insbesondere zur Verwendung bei der Stabilisierung von Proteinen, die in wässrigen, sauren Getränken vorliegen. Die Erfindung stellt außerdem stabilisierte saure Getränke wie auch ein Verfahren zur Herstellung des Pectins bereit.
Gesäuerte Milchgetränke werden bei Konsumenten zunehmend populär. Solche Getränke sind in Japan und in Teilen Südostasiens seit langem wirtschaftlich erfolgreich und werden nun auf westlichen Märkten eingeführt. Solche Getränke können auf Joghurt-Basis (in diesem Fall werden sie oft Trinkjoghurts genannt), Lactobacillus-Getränke oder Softdrinks auf Milchbasis sein. Diese Getränke unterscheiden sich z.B. durch ihren entsprechenden Gehalt an fettfreien Milchfeststoffen (milk solids non-fat) (MSNF). MSNF ist hauptsächlich Casein. Yoghurt-Getränke bzw. Trinkjoghurts enthalten ein Minimum von 8 Gew.-% MSNF, Lactobacillus-Getränke enthalten mindestens 3 Gew.-% MSNF, wohingegen Softdrinks weniger als 3 Gew.-% MSNF enthalten.
Trinkjoghurts werden entweder frisch verkauft und wegen ihres Gehalts an lebenden Lactobacilli beworben oder vor dem Vertrieb hitzebehandelt, um eine verlängerte Lagerzeit zu erhalten. Hitzebehandelte Joghurtgetränke bzw. Trinkjoghurts müssen stabilisiert werden, um eine Sedimentation von Caseinpartikeln zu verhindern, da eine solche Sedimentation zu Getränken führt, die ein unerwünschtes sandiges Mundgefühl entwickeln. Selbst frische gesäuerte Milchgetränke mit MSNF und niedriger Viskosität müssen stabilisiert werden, um eine Präzipitation von Caseinpartikeln zu verhindern.
Am häufigsten wird Pectin als Stabilisator für azidifizierte bzw. gesäuerte Milchgetränke verwendet. Pectin ist ein strukturelles Polysaccharid, das üblicher Weise in Form von Protopectin in Pflanzenzellen gefunden wird. Die Hauptkette von Pectin umfasst α-1-4-verknüpfte Galacturonsäurereste, die mit einer geringen Zahl von 1,2-verknüpften α-L-Rhamnose-Einheiten unterbrochen sind. Außerdem umfasst Pectin hochverzweigte Regionen mit fast alternierenden Rhamno-Galacturonanketten. Diese hochverzweigten Regionen enthalten auch andere Zuckereinheiten, die durch glycosiäische Bindungen an die Rhamnose- oder Galacturonsäure- Einheiten gebunden sind. Die langen Ketten von α-1-4-verknüpften Galacturonsäureresten werden üblicher Weise als "glatte" Regionen bezeichnet, wohingegen die hochverzweigten Regionen üblicher Weise als "haarige" Regionen bezeichnet werden.
Einige der Carboxylgruppen der Galacturonsäurereste sind verestert, typischerweise durch Methylgruppen. Die restlichen liegen als freie Carboxylgruppen vor. Eine Veresterung der Carboxylgruppen erfolgt nach Polymerisation der Galacturonsäurereste. Allerdings ist es extrem selten, dass alle Carboxylgruppen verestert sind. Üblicher Weise variiert der Veresterungsgrad von 0 bis 90 % der verfügbaren Carbonsäuregruppen. Wenn 50 % oder mehr der Carboxylgruppen eines Pectins verestert sind, dann wird das Pectin üblicher Weise als Pectin mit hohem Estergehalt oder Pectin mit hohem Methoxylgehalt bezeichnet. Wenn weniger als 50 % der Carboxylgruppen verestert sind, dann wird das Pectin üblicher Weise als Pectin mit niedrigem Estergehalt oder Pectin mit niedrigem Methoxylgehalt bezeichnet. Wenn das Pectin überhaupt keine oder nur wenige veresterte Gruppen enthält, wird es üblicher Weise als Pectinsäure bezeichnet.
Die Struktur des Pectins, insbesondere der Veresterungsgrad, diktiert viele seiner physikalischen und/oder chemischen Eigenschaften. Beispielsweise hängt eine Pectingelierung, die durch das Vorliegen von Calciumkationen verursacht wird, speziell vom Veresterungsgrad ab. Es wird davon ausgegangen, dass eine Gelierung aus den Calciumionen resultiert, die vernetzte Komplexe mit freien Carboxylgruppen einer Reihe von Pectinketten bilden, was die Bildung einer kontinuierlichen dreidimensionalen gelierten Matrix verursacht.
Es ist bekannt, dass die Verteilung der freien Carboxylgruppen entlang der Polymerkette für die Bestimmung, ob das Pectin zur Verwendung als Stabilisator für gesäuerte Milchgetränke geeignet ist, wichtig ist. Es wurde vorgeschlagen, dass Pectin eine Suspension von Caseinpartikeln durch Adsorption an der Oberfläche der Caseinpartikel an spezifischen Punkten des Pectinmoleküls stabilisiert. Der Rest des Pectinmoleküls bildet baumelnde Ketten und Schleifen, die in die flüssige Phase vorstehen. Die Abstoßung zwischen den resultierenden komplexierten Partikeln kann auf dem erhöhten osmotischen Druck basieren, der geschaffen wird, wenn Pectinketten, die an zwei Caseinpartikel komplexiert sind, miteinander Wechsel wirken.
Für ein Pectin, das als Stabilisator eines gesäuerten Milchgetränks einsetzbar ist, müssen wenigstens einige seiner freien Carboxylgruppen in Blöcken (d.h. zusammenhängend) anstatt statistisch verteilt getrennt entlang der Polymerkette angeordnet sein. Die Bindungskraft zwischen einem Pectinmolekül und einem Caseinpartikel basiert auf Blöcken negativ geladener Carboxylgruppen, die mit positiven Ladungen Wechsel wirken, welche an der Partikeloberfläche existieren. Die Länge der Blöcke aus freien Carboxylgruppen ist ebenfalls von Bedeutung. Blöcke aus Carboxylgruppen, die entweder zu lang oder zu kurz sind, resultieren nicht in einer Stabilisierung des Systems. Im erstgenannten Fall existieren keine baumelnden Ketten. Im letztgenannten Fall binden die Pectine selbst nicht sicher an die Caseinpartikel und führen daher nicht zu einer Stabilisierung der Partikel.
Ein gut bekanntes Charakteristikum von Pectin mit niedrigem Estergehalt oder calciumempfindlichem Pectin ist die Fähigkeit zu verdicken oder Gele zu bilden, insbesondere in Gegenwart von Erdalkalimetallkationen wie z.B. Ca⁺⁺. Unglücklicherweise enthalten gesäuerte Milchgetränke natürlicher Weise deutliche Mengen an Calciumkationen. Diese Kationen haben den unerwünschten Effekt, dass sie signifikante Viskositätserhöhungen bewirken, wenn überschüssiges Pectin vorliegt, was in Extremfällen sogar zu einem Gelieren des gesäuerten Milchgetränks führen kann.
Eine Produktion von hitzebehandelten Molkegetränken weist ebenfalls Probleme auf. Hitzebehandlungen über 70°C bewirken, dass variable Mengen an Molkepartikeln sich in Abhängigkeit von der genauen erreichten Temperatur bilden. Die Pectinmenge, die notwendig ist, das hitzebehandelte Molkegetränk zu stabilisieren, variiert daher mit der Hitzebehandlung. Da die Molkepartikeln, die gebildet werden, relativ klein sind, kann die Menge an Pectin, die benötigt wird, um ein stabiles Getränk zu erhalten, infolge des großen Gesamtoberflächenbereichs dieser Partikel sehr hoch sein. Allerdings führt ein übermäßiger Pectinzusatz wiederum zu einer Verdickung oder Gelbildung durch Vernetzung des überschüssigen Pectins mit den natürlich vorliegenden Calciumkationen.
Es wird daher einzusehen sein, dass der Einschluss von Pectin sowohl wünschenswerte als auch unerwünschte Wirkungen auf die Eigenschaften von azidifizierten Milchgetränken hat. Obgleich es als Stabilisator gegen Sedimentation von Caseinpartikeln oder Molkeabtrennung wirken kann, kann es den Nachteil haben, dass es die Viskosität des Getränks infolge seiner Vernetzung mit natürlicher Weise co-vorliegenden Calciumkationen erhöht, was das Getränk ungenießbar macht. Diese beiden Effekte sind in den 1 und 2 dieser Beschreibung veranschaulicht. Diese veranschaulichen die Effekte variierender Pectinkonzentrationen auf die Sedimentation und die Viskosität eines nicht-pasteurisierten homogenisierten Trinkjoghurts bzw. eines pasteurisierten homogenisierten Trinkjoghurts. Es ist zu erkennen, dass es in Abwesenheit von Pectin eine deutliche Sedimentation im Fall beider Getränke gibt, die durch die Instabilität der Caseinpartikel bewirkt wird, was auch zu einer relativ hohen Viskosität führt. Nachdem eine bestimmte Konzentration an Pectin zugegeben wurde, werden die Caseinpartikel gegen eine Sedimentation stabilisiert, wonach eine Erhöhung der Pectinkonzentration eine geringe Wirkung auf die Sedimentation hat. Was die Viskosität der Getränke angeht, so fällt diese bei Stabilisierung der Caseinpartikel deutlich ab, beginnt dann aber fast unmittelbar anzusteigen, und zwar infolge einer Vernetzung des überschüssigen Pectins, das zu den gleichzeitig vorliegenden Kationen gegeben wird. Diese erhöhte Viskosität ist unerwünscht, da sie dazu führt, dass das Getränke schlechte organoleptische Eigenschaften hat. In jedem Fall gibt es einen engen Wirkbereich der Pectinkonzentration, der mit "X" bzw. "Y" in 1 und 2 gekennzeichnet ist, in dem sowohl die Sedimentation als auch die Viskosität der Getränke in akzeptabel niedrige Level fällt. Dieser Bereich kann so eng wie nur 0,06 Gew.-% Pectin, bezogen auf das Getränkegewicht als Ganzes, sein. Unterhalb dieses Arbeitsbereichs ist eine Sedimentation ein signifikantes Problem, wohingegen darüber die Viskosität des Getränks unerwünscht hoch ist.
Kommerziell ist es für Hersteller von gesäuerten Milchgetränken kritisch, eine Sedimentation zu vermeiden, da diese das Getränk ruinieren würde. Daher geben Hersteller typischer Weise überschüssiges Pectin zu, um sicherzustellen, dass keine Sedimentation erfolgt, allerdings führt der Überschuss an Pectin, der zugesetzt wird, zu Getränken mit unerwünscht hoher Viskosität. Obgleich Hersteller natürlich den vorher genannten engen Wirkbereich treffen möchten, ist dies wirtschaftlich schwierig, und zwar infolge des Risikos, dass unzureichend Pectin zugesetzt werden kann, was dazu führt, dass die gesamte Getränkecharge durch Sedimentation misslingt.
Es ist gut bekannt, dass der Methylgehalt von Pectin in der Natur durch Pflanzenpectinesterasen modifiziert wird, welche in Pflanzengewebe vorliegen. Diese Esterasen, die üblicher Weise Pectinmethylesterasen (PME) genannt werden, demethylieren veresterte Carbonsäuregruppen, welche neben wenigstens zwei kontinuierlichen freien Carbonsäuregruppen liegen. Die Demethylierung läuft in dieser Weise unter Bildung von Blöcken ab. Wie vorher erwähnt wurde, ist es die Anordnung dieser Blöcke, die für die stabilisierende Wirkung von Pectin in gesäuerten Milchgetränken wichtig ist. Auch von den Proteasen Papain und Bromelain ist bekannt, dass sie Pectine demethylieren.
In einem kommerziellen extrahierten Pectin, das einen typischen Veresterungsgrad von etwa 70 bis 74% hat, kann die Länge der freien Carboxylblöcke von Molekül zu Molekül variieren und jedes Pectinmolekül enthält typischer Weise mehrere Blöcke unterschiedlicher Längen. Die Bindungsstärke zwischen dem Pectinmolekül und der Oberfläche des Caseinpartikels hängt von der Länge der Blöcke ab, die mit den positiven Ladungen an der Caseinoberfläche und/oder mit negativen Ladungen an der Caseinoberfläche über Calciumsalzbrücken Wechsel wirken. Um eine vollständige Stabilität zu erreichen, sollte ein deutlicher Anteil der Oberfläche eines Caseinpartikels vom Pectin bedeckt sein.
Wie in EP-A-0 664 300 beschrieben, können Pectine, die aus typischen Quellen wie Citrusschalen extrahiert wurden, in zwei unterschiedliche Pectinfraktionen getrennt oder fraktioniert werden. Eine Fraktion ist ein calciumempfindliches Pectin (CSP) und die andere ist ein nicht-calciumempfindliches Pectin (NCSP). Diese zwei Pectinfraktionen besitzen ziemlich unterschiedliche Calciumempfindlichkeiten (ΔCS). CSP ist ein Pectin mit hohem Estergehalt, das einen Veresterungsgrad von wenigstens 65 % hat, dessen Carboxylgruppen vornehmlich in Blöcken angeordnet sind. Die Blockkonfiguration der Carboxylgruppen ist für die Calciumempfindlichkeit des CSP verantwortlich. Andererseits ist auch NCSP ein Pectin mit hohem Estergehalt, das einen Veresterungsgrad von wenigstens 70 % hat, dessen freie Carboxylgruppen statistisch entlang der Polymerkette ohne einen signifikanten Grad der Kontinuierlichkeit angeordnet sind.
Typischer Weise enthalten kommerzielle Pectine, die zur Verwendung in der Stabilisierung von gesäuerten Milchgetränken auf dem Markt sind, etwa 60 % CSP und 40 % NCSP. Das Pectin als Ganzes kann einen ΔCS-Wert (wie unten definiert) von 200 bis 600 cP haben, wohingegen die CSP-Fraktion üblicher Weise einen ΔCS-Wert von 500 bis 1.500 cP hat. Da es die CSP-Fraktion ist, die für die Stabilisierung von Casein in gesäuerten Milchgetränken verantwortlich ist, ist die sehr hohe Calciumempfindlichkeit dieser Fraktion für die Viskosität des Getränks schädlich, wenn das Pectin und daher auch seine CSP-Fraktion im Überschuss vorliegen. Da außerdem die NCSP-Fraktion nicht signifikant zur Stabilisierungskraft des Pectins als Ganzes beiträgt, ist ihr Vorliegen überflüssig. Natürlich wäre es in hohem Maße wünschenswert, dass das gesamte Pectin, das dem gesäuerten Milchgetränk zugesetzt wird, zur Stabilisierung des Caseins beiträgt und dass die Calciumempfindlichkeit des Pectins so kontrolliert ist, dass es die Viskosität des Getränks nicht deutlich erhöht, wenn es im Überschuss vorliegt.
In der Beschreibung, die folgt, und in den angefügten Ansprüchen werden Pectine durch ihren Veresterungsgrad (DE), ihre Calciumempfindlichkeit (ΔCS) und ihr Gewichtsverhältnis von CSP zur Summe aus CSP und NCSP, das als das calciumempfindliche Pectinverhältnis (CSPR) bezeichnet wird, charakterisiert. Diese drei Charakteristika eines Pectins sind wie folgt bestimmbar:
(i) Bestimmung des Veresterungsgrads (DE) einer Pectinprobe
Wiege 5 g der Pectinprobe auf 0,1 mg genau ein und überführe sie in einen geeigneten Becher. Rühre für 10 min mit einem Gemisch aus 5 ml rauchender Salzsäure, 37%ig, und 100 ml 60%igem IPA. Überführe in Glasfilterröhrchen (Kapazität 30 bis 60 ml) und wasche mit sechs 15 ml-Portionen des rauchenden HCl-60 %-IPA-Gemisches, anschließend mit 60 % IPA, bis das Filtrat frei von Chloriden ist. Wasche schließlich mit 20 ml 100 % IPA, trockne für 2,5 Stunden in einem Ofen mit 105°C, kühle in einem Exsikkator und wiege. Überführe genau 1/10 des Gesamtnettogewichts der getrockneten Probe (was 0,5 g der ursprünglichen ungewaschenen Probe darstellt) in einen 250 ml-Erlenmeyer-Kolben und befeuchte die Probe mit 2 ml IPA. Füge 100 ml kurz vorher gekochtes und abgekühltes destilliertes Wasser zu, verschließe mit einem Stopfen und verquirle gelegentlich, bis eine vollständige Lösung gebildet ist. Gebe 5 Tropfen Phenolphthalein hinzu, titriere mit 0,1 N Natriumhydroxid und zeichne die Resultate als Anfangstiter (V₁) auf.
Gebe genau 20 ml 0,5 N Natriumhydroxid zu, verschließe mit einem Stopfen, schüttle gründlich und lasse 15 Minuten stehen. Setze genau 20 ml 0,5 N Salzsäure zu und schüttle, bis die Rosa-Farbe verschwindet. Nach Zusatz von 3 Tropfen Phenolphthalein titriere mit 0,1 N Natriumhydroxid bis zu einer schwach pinken Farbe, die nach kräftigem Schütteln bestehen bleibt zeichne diesen Wert als Verseifungstiter (V₂) auf.
Übertrage die Inhalte des Erlenmeyer-Kolbens quantitativ in einen 500 ml-Destillationskolben, der mit einer Kjeldahl-Falle und einem wassergekühlten Kühler ausgestattet ist, dessen Zuführungsrohr sich unter die Oberfläche eines Gemisches aus 150 ml Kohlendioxid-freiem Wasser und 20,0 ml 0,1 N Salzsäure in einem Aufnahmekolben erstreckt. Gebe in den Destillationskolben 20 ml einer 1-in-10-Natriumhydroxid-Lösung, dichte die Verbindungen und beginne dann sorgfältig mit dem Erhitzen, um ein übermäßiges Schäumen zu verhindern. Setze das Erhitzen fort, bis 80 bis 120 ml Destillat gesammelt wurden. Setze wenige Tropfen Methylrot zu dem Aufnahmekolben und titriere die überschüssige Säure mit 0,1 N Natriumhydroxid, zeichne das erforderliche Volumen in ml als "S" auf. Führe eine Blindwertbestimmung mit 20,0 ml 0,1 N Salzsäure durch und zeichne das erforderliche Volumen in ml als "B" auf. Zeichne den Amidtiter (B-S) als V₃ auf.
Berechne den Veresterungsgrad (als % der Gesamtcarboxylgruppen) durch die Formel:
(ii) Bestimmung der Calciumempfindlichkeit (ΔCS) einer Pectinprobe
Eine wässrige Lösung des Pectins in destilliertem Wasser wird hergestellt und ihr pH wird mit 1 M HCl auf 1,5 eingestellt. Die verwendete Konzentration sollte etwa 0,60 % sein. 145 g-Portionen dieser Pectinlösung werden in Viskositätsgläser abgemessen.
5 ml einer Lösung, die 250 mM Calciumchlorid enthält, wird zu der 145 g-Pectinlösung unter Erhalt einer Endkonzentration von 8,3 mM Calcium gegeben.
Unter effizientem Rühren mit einem Magnetrührer werden 25 ml eines Acetatpuffers, der 1 M Acetationen enthält und einen pH von 4,75 hat, zu der Pectinlösung gegeben, um den pH auf 4,2 zu bringen.
Der Magnet wird herausgenommen und das Glas wird bei Raumtemperatur (25°C) bis zum nächsten Tag stehen gelassen, an dem die Viskosität dann bei 25°C mit einem Brookfield-Viskometer gemessen wird.
Obgleich das Verfahren für Pectinproben mit einer Viskosität von nicht höher als 100 am geeignetsten ist, kann eine Viskosität bis zu 200 Brookfield-Einheiten mit guter Reproduzierbarkeit gemessen werden. Pectinproben mit höherer Viskosität tendieren zum Gelieren, was in weniger reproduzierbaren Resultaten resultiert. Allerdings liefert die Methode eine ziemlich gute Angabe für die relative Calciumempfindlichkeit von Proben.
Wenn die Viskosität derselben Pectinprobe ohne Zusatz von Calciumchlorid – stattdessen unter Verwendung mit destilliertem Wasser – gemessen wird, wird der ΔCS-Wert des Pectins berechnet, indem der gemessene Viskositätswert für die calciumfreie Lösung von dem gemessenen Viskositätswert für die calciumhaltige Lösung subtrahiert wird.
(iii) Bestimmung des CSPR einer Pectinprobe
Etwa 0,2 g der Pectinprobe werden mit Milligramm-Genauigkeit (in einem vortarierten 50 ml-Zentrifugenröhrchen, gewogen auf mg-Genauigkeit) abgewogen und in 10 ml entmineralisiertem Wasser durch Erwärmen des Röhrchens auf 20°C gelöst. Die Lösung wird auf etwa 20°C abgekühlt. Dies erfolgt in zweifacher Ausführung. Der pH jeder Lösung wird auf 4,0 eingestellt.
Die Gesamtmenge an Pectin in der Lösung wird bestimmt, indem 20 ml 80%iger Isopropylalkohol (IPA) zu einem der Röhrchen gegeben werden, um das Pectin auszufällen. Das Präzipitat wird durch Zentrifugation mit 30.000 g für 30 min gesammelt, 2 Mal mit 60%igem IPA gewaschen, worauf jeweils eine Zentrifugation folgt, bei 60°C über Nacht unter Vakuum getrocknet und auf mg-Genauigkeit gewogen. Die präzipitierte Pectinmenge wird durch das Anfangsgewicht an Pectin, das zu dem bestimmten Röhrchen gegeben wurde, dividiert, wodurch ein Verhältnis "A" für das Pectin erhalten wurde.
10 ml der folgenden Lösung (die 60 mM Calcium und 16 % IPA enthält) werden zu den restlichen 10 ml Probe an Pectinlösung in ein tariertes Zentrifugenröhrchen gegeben:
387 g entminalisiertes Wasser
99 g 80%iges IPA
4,4 g CaCl₂·2H₂O.
Nach Vermischen der zwei Lösungen führt dies zu einem Ca-Gehalt von 30 mM und 8 % IPA. Die gebildete Suspension von Gelpartikeln wird für 24 Stunden unter gelegentlichen Rühren stehen gelassen. Die Gelpartikel werden durch Zentrifugation bei 30.000 g für 30 min von der flüssigen Phase abgetrennt. Die flüssige Phase wird sorgfältig dekantiert oder abgesaugt, um die Gelpartikel im Röhrchen zu lassen.
Die Gelpartikel werden 2 Mal in gleichen Mengen einer Lösung, die 30 mM Ca und 8 % IPA enthält, gewaschen, indem verwirbelt wird und die Waschlösung äquilibrieren gelassen wird. Die Äquilibrierungszeit ist 24 Stunden für jeden Waschgang. Nach jedem Waschen werden die Gelpartikel unter Verwendung von Zentrifugation bei 30.000 g für 30 Minuten abgetrennt. Die Waschlösung für diesen Schritt kann dann hergestellt werden, indem ein Aliquot der 16 % IPA-60 mM-Calciumlösung mit einem gleichen Wasservolumen verdünnt wird.
Die Gesamtmenge an gewaschener Gelphase wird dann nach Abdekantieren der flüssigen Phase gewogen. Die Pectinmenge in der Gelphase wird bestimmt, indem die Gelphase gemischt wird, auf zwei Dezimalen gewogen wird, mit dem 2-Fachen ihres Volumens an 8 % IPA gewaschen wird und dann zwei Mal in 60 % IPA gewaschen wird. Das Präzipitat wird durch Zentrifugation bei 30.000 g für 30 Minuten nach jedem Waschen gesammelt. Die Probe wird dann über Nacht bei 60°C im Vakuum getrocknet und auf mg genau gewogen. Die normalisierte Menge an CSP-Pectin wird bestimmt, indem diese Pectinmenge durch die ursprüngliche Menge an Pectin, die in das Zentrifugenröhrchen gewogen wurde, dividiert wird. Dies wird als der "B"-Wert für das Pectin bezeichnet.
Das CPSPR wird nach der Formel CSPR = B/A errechnet.
(iv) Bestimmung von Sediment und Viskosität
In der Beschreibung, die folgt, wird auch auf die Bestimmung der Menge an Sediment in einem azidifizierten Milchgetränk und die Bestimmung der Viskosität eines solchen Getränks Bezug genommen. Um die Menge an Sediment zu bestimmen, werden genau abgewogene Zentrifugenröhrchen mit dem azidifizierten Milchgetränk bis zu 1 cm von ihrem Rand gefüllt. Die Röhrchen werden erneut gewogen, was das Gewicht der Getränkprobe in dem Röhrchen ergibt. Das Röhrchen wird dann für 20 min bei 4500 U/min zentrifugiert. Der Überstand wird dann dekantiert und die Röhrchen werden mit der Oberseite nach unten für 30 min platziert, um zurückbleibende Flüssigkeit ablaufen zu lassen. Schließlich wird der Rand des Röhrchens mit einem Tuch abgewischt und das Röhrchen abschließend gewogen. Das Sediment (ausgedrückt als Prozentwert) wird errechnet, indem das Gewicht des Sediments durch das Gewicht der ursprünglich genommenen Probe dividiert wird und das Resultat als Prozentwert ausgedrückt wird.
Die Viskosität eines azidifizierten Milchgetränks wird gemessen, indem ein Viskositätsglas mit dem Getränk gefüllt wird und dieses für 18 bis 24 Stunden bei 5°C gelassen wird. Die Viskosität wird dann mit dem Brookfield-Viskosimeter, Typ LVT, nach Rotation für 1 min bei 60 U/min gemessen.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines modifizierten Pectins, das fähig ist, eine Suspension von Proteinpartikeln gegen Sedimentation zu stabilisieren und das die Viskosität der Lösung nicht signifikant erhöht, wenn es in signifikantem Überschuss im Vergleich zu der Menge, die benötigt wird, um das Getränk gegenüber Sedimentation zu stabilisieren, vorliegt.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines wässrigen, sauren Getränks, das eine Suspension von Proteinpartikeln enthält, die gegen Sedimentation durch Einarbeitung eines solchen Pectins stabilisiert sind.
Schließlich besteht eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung verschiedener Verfahren zur Herstellung eines solchen Pectins.
Nach einem ersten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Pectin mit.

(i) einem Veresterungsgrad (DE) von 60 bis 95 %
(ii) einer Calciumempfindlichkeit (ΔCS) von weniger als 25 mPa·s und
(iii) einem Gewichtsverhältnis von calciumempfindlichem Pectin (CSP) zur Summe aus CSP und nicht-calciumempfindlichem Pectin (NCSP) (nachfolgend als das calciumempfindliche Pectinverhältnis (CSPR) bezeichnet) von 0,7 oder mehr,

Vorzugsweise ist der DE des Pectins 70 bis 95 %, bevorzugter 80 bis 95 %.
Vorzugsweise ist das ΔCS des Pectins weniger als 20, bevorzugter 0,5 bis 15, am bevorzugtesten im Bereich von 2 bis 12.
Vorzugsweise ist das CSPR des Pectins 0,85 oder mehr, bevorzugter 0,9 oder mehr.
Es ist am bevorzugtesten, dass das Pectin hat:

(i) einen DE von 70 bis 95 %,
(ii) ein ΔCS von weniger als 20 und
(iii) ein CSPR von 0,85 oder mehr.

Bevorzugter hat das Pectin:

(i) einen DE von 80 bis 95 %,
(ii) ein ΔCS von 0,5 bis 15 und
(iii) ein CSPR von 0,9 oder mehr.

Pectine, die die obigen Charakteristika haben, haben freie Carboxylgruppen in Blöcken ausreichender Länge und Zahl angeordnet, so dass die Pectine Proteine wie Casein in saurer Umgebung, z.B. in gesäuerten Milchgetränken, stabilisieren. Allerdings haben diese Blöcke eine unzureichende Länge und liegen in unzureichender Zahl vor, um zu bewirken, dass das Pectin übermäßig calciumempfindlich wird, so dass die Pectine nicht die Eigenschaft haben, die Viskosität von gesäuerten Milchgetränken zu erhöhen, selbst wenn sie im Vergleich zu der Menge, die zur Stabilisierung des Getränks gegenüber Sedimentation benötigt wird, in einem signifikanten Überschuss zugesetzt werden.
Nach einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein wässriges, saures Getränke bereit, das eine Suspension von Proteinpartikeln enthält, welche gegenüber Sedimentation durch ein Pectin des vorstehend beschriebenen Typs stabilisiert sind.
Das wässrige saure Getränk kann ein Trinkjoghurt oder ein Getränk auf Milchbasis, z.B. ein Milchshake, sein. Die zu stabilisierenden Proteinpartikel können aus Casein und/oder Molke bestehen.
Vorausgesetzt, das Pectin liegt in einer Menge vor, die ausreichend ist, um die Proteinpartikel gegen Sedimentation zu stabilisieren, dann haben die resultierenden Getränke ausgezeichnete Stabilitäts- und Viskositätscharakteristika und haben sehr gute organoleptische Eigenschaften. Sie haben gegenüber Getränken, die mit früher verfügbaren Pectinen formuliert wurden, den Vorteil, dass das Pectin im Wesentlichen im Überschuss zu der Menge zugesetzt werden kann, welche erforderlich ist, um eine Stabilität der Proteinpartikel gegen Sedimentation sicherzustellen, ohne die Viskosität des Getränks signifikant zu erhöhen.
Die Mindestkonzentration an Pectin, die benötigt wird, um ein Getränk gegen schädliche Sedimentation zu stabilisieren, wird nachfolgend als P_krit bezeichnet. Der Wert für P_krit für ein Getränk/Pectin-System wird aus der graphischen Kurve bestimmt, wenn der Sedimentationsgrad des Getränks gegen variierende Pectinkonzentration aufgetragen ist. 3 zeigt ein derartiges typisches Diagramm, in dem Sedimentwerte für eine Folge von Pectinkonzentrationen, die von 0 bis 1 Gew.-% mit 0,05 Gew.-% Pectinzunahmen reichen. P_krit ist die Mindestpectinkonzentration, die zur Bildung eines stabilen Getränks erforderlich ist. Der Wert für P_krit wird hierin als der erste Pectinkonzentrationstestpunkt definiert, der über dem Sedimentwert (S₁) liegt, der der folgenden Formel genügt: S1 = (Smax – Smin) 0,15 + Smin worin S_max der Maximum-Sedimentwert ist, der über den 0 bis 1 Gew.-%-Pectintestbereich gemessen wird, und S_min der Minimum-Sedimentwert ist, der über denselben Testbereich gemessen wird.
Bei Betrachtung des Diagramms von 3 als Beispiel ist S_max 40 und S_min 2. Daher ist S₁ 7,7. Der erste aufgetragene Punkt nach S₁ ist bei einer Pectinkonzentration von 0,4 Gew.-%, und daher ist P_krit für dieses System als 0,4 Gew.-% definiert. Eine Pectinmenge von größer als P_krit wird erfindungsgemäß als solche angesehen, die eine Überschussmenge an Pectin bildet.
Die Kurve Sediment gegen Pectinkonzentration, z.B. die in 3 dargestellte, kann leicht wie folgt für ein Pectin und ein gesäuertes Milchgetränke entwickelt werden.
Zuerst wird das chemisch gesäuerte Milchgetränk, dessen P_krit zu bestimmen ist, hergestellt. Zum Beispiel kann das Getränk hergestellt werden, indem 1,125 kg Magermilchpulver in 13,875 kg mit 62°C für 20 min gelöst wird. Die resultierende Lösung wird dann auf etwa 22°C gekühlt und unter Rühren werden 0,285 kg Glucono-Delta-lacton-Pulver zugesetzt. Die resultierende Lösung wird dann ohne Rühren bei 22°C stehen gelassen, bis sie einen pH von 4,0 erreicht. Die Lösung wird dann auf etwa 5°C abgekühlt, wonach sie gelagert werden kann. Vor Messung der Sedimentation muss das gesäuerte Milchgetränk allerdings wieder gerührt werden, um sicherzustellen, dass keine Klumpen bleiben.
Die Sedimentationskurve wird erzeugt, indem Sedimentationswerte für eine Folge unterschiedlicher zugesetzter Pectinkonzentrationen gemessen werden. Es werden insbesondere 1.000 g der gesäuerten Milch in ein Becherglas gewogen und dann werden 60 g Zucker und die geeignete Menge an Pectin unter Verwendung eines Hochgeschwindigkeits-Silverson-Mischers gründlich gemischt. Die zugesetzte Pectinmenge ist 0 bis 10 g, und zwar in 0,5 g-Intervallen, so dass eine Sedimentation für insgesamt 21 verschiedene Pectinkonzentrationen gemessen wird. Die Lösung wird dann für 30 min stehen gelassen, wonach sie unter Verwendung eines Ranni-Modell-LAB-Typ 12-50-Homogenisators mit 180 bis 200 kg/cm² homogenisiert wird. Die resultierende homogenisierte Lösung wird dann in einem Wasserbad bei Rühren auf 70°C erwärmt, wonach sie erneut bei 180 bis 200 kg/cm² homogenisiert wird. Die Temperatur der resultierenden Lösung wird dann in einem Wasserbad auf 70 bis 75°C unter Rühren eingestellt und dort für 10 min gehalten. Die Lösung wird dann auf Raumtemperatur (z.B. 20°C) abgekühlt und die Sedimentmenge wird durch Zentrifugation, wie oben beschrieben, bestimmt. Sobald der Sedimentationswert für alle 21 verschiedenen Pectinkonzentrationen gemessen wurde, wird ein Diagramm des Sediments gegen die Pectinkonzentration hergestellt, wie es in 3 dargestellt ist.
Es sollte erwähnt werden, dass die Temperatur, bei der die Säuerung des Magermilchpulvers durchgeführt wird, von Bedeutung ist. Wenn die Temperatur wenige Grad niedriger ist, dann ist mehr Pectin erforderlich, um Stabilität zu erreichen.
Es ist bevorzugt, dass das wässrige, saure Getränk, das durch die vorliegende Erfindung bereitgestellt wird, eine Pectinkonzentration enthalten sollte, die wenigstens 10 Gew.-% höher ist als die Mindestkonzentration an Pectin (P_krit), die benötigt wird, um das Getränk gegen schädliche Sedimentation zu stabilisieren. Bevorzugter enthält das wässrige, saure Getränk wenigstens 20 Gew.-% mehr, bevorzugter 40 Gew.-% oder mehr über und sogar 60 Gew.-% oder mehr über P_krit. Die Viskosität des resultierenden wässrigen, sauren Getränks übersteigt nicht die eines ansonsten identischen Getränks, dessen Pectinkonzentration um mehr als 50 %, vorzugsweise 40 %, bevorzugter 30 %, bevorzugter 20 % und am bevorzugtesten 10 % höher als P_krit ist.
Der Gehalt an fettfreien Milchfeststoffen kann im resultierenden wässrigen Getränk 0,5 bis 10 Gew.-% und am vorteilhaftesten entweder 0,5 bis 3,0 Gew.-% oder 3,0 bis 6,0 Gew.-% sein.
Vorzugsweise ist der pH des wässrigen, sauren Getränks 2,5 bis weniger als 7, bevorzugter 3 bis 6,5 und am vorteilhaftesten 3,5 bis 5,5. Das Pectin der vorliegenden Erfindung kann auf einer Reihe von Wege ausgehend von einem Ausgangsmaterial, z.B. ein typisches Pectingemisch, das aus Citrusschale extrahiert wurde, hergestellt werden, obgleich praktisch jeder Pectintyp Verarbeitungsschritten unterworfen werden kann, die zu einem Pectin gemäß der vorliegenden Erfindung führen.
Ein Gemisch natürlich vorkommender Pectine kann durch die folgenden Darstellungen dargestellt werden:
In diesen Darstellungen stellt die gerade Linie die Pectinhauptkette dar und jedes "X" stellt eine freie Carboxylgruppe dar. Es wird einzusehen sein, dass für Teile der Hauptkette, in denen keine freien Carboxylgruppen angezeigt sind, diese veresterten Carboxylgruppen entsprechen. Die erste Darstellung veranschaulicht ein calciumempfindliches Pectin, wie es Blöcke fortlaufender Carboxylgruppen enthält, die fähig sind, eng an Calciumkationen zu binden. Andererseits sind die Carboxylgruppen statistisch und getrennt in der zweiten Darstellung, die NCSP entspricht, verteilt.
Beginnend mit diesem Material ist der erste Schritt die Herstellung eines Pectins, das ausschließlich nicht-calciumempfindlich ist. Ein Weg, dies zu tun, ist der nach der Pectinfraktionierungstechnologie, die in EP-A-0 664 300 beschrieben ist. Eine solche Fraktionierung ermöglicht die Abtrennung der NCSP-Fraktion. Das resultierende abgetrennte Pectin kann dargestellt werden als:
Eine zweite Methode zur Herstellung des NCSP besteht darin, das Ausgangspectingemisch einer chemischen und/oder enzymatischen Pectinveresterung nach fachbekannten Verfahren zu unterwerfen, wodurch die freien Carboxylgruppen durch Veresterung dieser mit niedrigen Alkoholen wie Methanol, Ethanol, Propanol oder Butanol eliminiert werden, oder anderen Techniken, die Amid- oder Acetylgruppen an den Carboxylgruppen platzieren, was die Fähigkeit des Pectins, mit Calcium zu vernetzen, wirksam reduziert. Das resultierende Pectingemisch kann wie folgt dargestellt werden:
Als dritte Alternative kann das Ausgangspectingemisch mit Polygalacturonase oder Pectatlyase oder mit anderen chemischen oder enzymatischen Techniken behandelt werden, welche selektiv die Hauptkette des Pectinmoleküls an Blöcken aus freien Carboxylgruppen hydrolysieren, während fortlautende Regionen von Methylestergruppen intakt bleiben. Die Produkte, die aus einer solchen Behandlung resultieren, können wie folgt dargestellt werden:
Aus den obigen drei Verfahren ist ersichtlich, dass sie jeweils Blöcke freier Carboxylgruppen eliminieren und auf diese Pectine herstellen, die im Wesentlichen nicht-calciumempfindlich sind. Diese haben z.B. ein typisches CSPR von 0,1 oder weniger, vorzugsweise 0,01 oder weniger und ein ΔCS von 0 bis 3, vorzugsweise von 0 bis 1.
Einem Fachmann werden andere Verfahren zur Herstellung des Intermediat-NCSP geläufig sein, z.B. durch Extraktion speziell ausgewählter Rohmaterialquellen, milde Extraktionstechniken, Isolierung von zuerst extrahiertem oder "Waschwasser"-Pectin oder kommerzielle Quellen für schnell härtende Pectine mit hohem Estergehalt.
Das wie oben hergestellte NCSP wird dann einer milden kontrollierten Entesterungsbehandlung unterzogen, wobei ein Pectin-entesterndes Enzym, z.B. Pectinmethylesterase, Papain, Ficin oder Bromelain, verwendet wird. Diese Enzyme entestern ein Pectin unter Bildung von Blöcken freier Carboxylgruppen. Detaillierter ausgedrückt, eine 1%ige wässrige Lösung des NCSP wird unter Anwendung von geeignetem Erwärmen und Rühren, um eine vollständige Auflösung des Pectins sicherzustellen, hergestellt. Dann wird ausreichend Natriumchlorid zu der Präparation gegeben, um eine 1% G/V-Konzentration an Natriumchlorid, basierend auf dem ursprünglichen Wasservolumen, das bei der Herstellung der Pectinlösung eingesetzt wurde, zu erhalten. Es ist bekannt, dass Natriumchlorid die Aktivität von Pectin-entesternden Enzymen verstärkt. Die Temperatur dieser Lösung wird dann in Abhängigkeit vom Temperaturoptimum des verwendeten Entesterungsenzyms auf 30 bis 50°C eingestellt. Der pH der Lösung wird dann unter Verwendung von 0,5 M NaOH auf etwa 7 eingestellt. Dann wird eine geeignete Menge des Pectin-entesternden Enzyms zu der Pectinlösung, z.B. eine von denen, die durch die oben beschriebenen Verfahren produziert wurden, gegeben, um eine kontrollierte Entesterung zu erreichen.
Besonders nützliche Entesterungsenzyme sind Pectinmethylesterasen, die aus Citrusfrucht (z.B. Orange) oder Tomate, erhalten werden, Papain, Ficin oder Bromelain. Von diesen ist bekannt, dass sie Pectine in blockartiger Weise entestern, in dem Sinn, dass angenommen wird, dass sie Pectine entweder an nicht-reduzierenden Enden oder freien Carboxylgruppen angreifen und dann durch einen Einzelkettenmechanismus entlang der Pectinmoleküle fortschreiten, wodurch Blöcke entesterter Carboxylgruppen geschaffen werden. Die vorliegende Erfindung kann auch mit Pectinmethylesterasen, die durch rekombinante Techniken produziert wurden, durchgeführt werden. Der pH der Reaktionslösung wird durch fortlautenden Zusatz von 0,5 M NaOH bei etwa 7 gehalten. Die Aufnahme von NaOH durch die Lösung wird verwendet, um das Fortschreiten der Entesterungsreaktion zu überwachen. Sobald die Entesterung bis zum erforderlichen Grad fortgeschritten ist, um ein Pectin gemäß der Erfindung zu produzieren, wird die Reaktion durch Zusatz von Säure unter Reduzierung des pHs der Lösung auf 4 oder weniger beendet. Das Reaktionsgemisch wird dann auf etwa 75°C erhitzt, um das Enzym zu desaktivieren, worauf ein Kühlen des Gemisches folgt. Das mit Enzym behandelte Pectin kann dann durch Zugabe eines gleichen Volumens an 60 bis 80 % IPA aus der Lösung gewonnen werden. Das unlösliche Pectin wird gesammelt, gepresst und mit zusätzlichen Volumina an IPA gewaschen und schließlich auf 30 bis 50 Gew.-% Trockensubstanz gepresst.
Das resultierende entesterte Pectin kann figürlich wie folgt dargestellt werden:
Es wird zu sehen sein, dass das resultierende Pectin im Allgemeinen eines ist, das ziemlich kürzere Blöcke aus freien Carboxylgruppen hat und bedeutender Weise relativ wenig derartige Blöcke hat. Eine derartige Anordnung der freien Carboxylgruppen ermöglicht es dem Pectin, die Proteinpartikel gegen Sedimentation zu stabilisieren, macht das Pectin im Wesentlichen calciumunempfindlich, so dass ein überschüssiger Zusatz von solchen Pectinen zu gesäuerten Milchgetränken nicht zu Calciumkationen führt, die natürlicher Weise vorliegen, die mit dem Pectin vernetzen, was zu einer Verdickung oder Gelbildung führt.
Daher wird nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Pectins, wie es oben beschrieben wurde, bereitgestellt, das den Schritt des Behandelns eines im Wesentlichen nicht-calciumempfindlichen Pectins mit einem CSPR von 0,1 oder weniger und einem ΔCS von 0 bis 3 mit einem Pectin-entesternden Enzym umfasst.
Vorzugsweise hat das im Wesentlichen nicht-calciumempfindliche Pectin ein CSPR von 0,01 oder weniger.
Das Pectin-entesternde Enzym ist vorzugsweise eine Pectinmethylesterase, Papain, Ficin oder Bromelain.
Das Folgende ist eine kurze Beschreibung der Zeichnungen, die die Beschreibung begleiten.
1 und 2 stellen Sedimentations- und Viskositätskurven für unpasteurisierte und pasteurisierte Trinkjoghurts dar, die mit einem im Handel verfügbaren Pectin stabilisiert sind.
3 erläutert, wie der Wert für P_krit aus der Sedimentationskurve eines gesäuerten Milchgetränks errechnet wird.
4, 6 und 8 veranschaulichen Sedimentations- und Viskositätskurven für gesäuerte Milchgetränke, die mit einem Pectin der vorliegenden Erfindung stabilisiert sind.
5, 7 und 9 veranschaulichen Sedimentations- und Viskositätskurven für gesäuerte Milchgetränke, die mit einem im Handel verfügbaren Pectin stabilisiert sind.
Die vorliegende Erfindung wird nun detaillierter anhand der folgenden Beispiele beschrieben. Diese sollten als erläuternd für die Erfindung und nicht als beschränkend angesehen werden.
Beispiele
Beispiel 1: Herstellung eines Pectins gemäß der vorliegenden Erfindung
12,5 g gemahlenes, trockenes Pectin mit hohem Methoxylgehalt, Hercules GENU^®-Pectin, Typ JM, wurden in 1 Liter Lösung; die 250 ml 80% IPA, 750 ml destilliertes Wasser und 4,4 g CaCl₂·2H₂O enthielt, dispergiert. Diese Dispersion wurde mäßig gerührt und ihr pH wurde mit Natriumcarbonat auf etwa 3,8 eingestellt. Die Reaktionsmasse wurde unter Verwendung eines Nylontuchs abgetrennt, um die gewünschte NCSP-Fraktion zu isolieren. Das Ausgangsmaterial hatte einen DE von 70 %, ein ΔCS von 470 und ein CSPR von 0,5. Die NCSP-Fraktion, die isoliert worden war, hatte einen DE von 77 %, ein ΔCS von 0 und ein CSPR von 0.
Die resultierende isolierte NCSP-Fraktion wurde dann verwendet, um eine 1%ige wässrige Lösung herzustellen, indem unter Rühren auf 75°C erwärmt wurde. Dann wurde ausreichend Natriumchlorid zugesetzt, um eine 1 % G/V-Konzentration zu erhalten. Die Temperatur der Lösung wurde dann auf 40°C eingestellt und ihr pH wurde unter Verwendung von NaOH auf 7,0 eingestellt. Dann wurde 1 g Papain zu der Pectinlösung gegeben, um das Pectin mild zu entestern. Der pH der Reaktionslösung wurde durch kontinuierliche Zugabe von 0,5 M NaOH bei 7,0 gehalten und diese Zugabe wurde verwendet, um das Fortschreiten der Entesterungsreaktion zu überwachen. Nach 1 Stunde wurde die Reaktion durch Zusatz von Salzsäure unter Reduzierung des pH auf etwa 4,0 beendet. Das Reaktionsgemisch wurde dann auf 80°C erwärmt, um das Papain zu desaktivieren, wonach das Reaktionsgemisch auf 40°C gekühlt wurde. Schließlich wurde das resultierende Pectin durch Zusatz eines gleichen Volumens an 70 Gew.-% IPA gewonnen. Das resultierende unlösliche Pectin wurde gesammelt, gepresst und mit zusätzlichen Volumina an IPA gewaschen. Es wurde festgestellt, dass das resultierende Pectin einen DE von 72 %, ein ΔCS von 5 und ein CSPR von 0,95 hatte.
Beispiel 2: Herstellung von gesäuerten Milchgetränken mit 8,5 Gew.-% MSNF
Das in Beispiel 1 hergestellte Pectin und ein typisches Saft-Milch-Pectin des Standes der Technik, Hercules GENU^®-Pectin, Typ JM, wurden getrennt verwendet, um Trinkjoghurts mit 8,5 Gew.-% fettfreien Milchfeststoffen (MSNF), die homogenisiert und hitzebehandelt worden waren, herzustellen. Die Sedimentations- und Viskositätskurven für solche Getränke mit variierenden Pectinkonzentrationen wurden dann wie oben beschrieben erstellt, und diese sind in 4 (Erfindung) und 5 (Vergleich) dargestellt. Obgleich sowohl das Saft-Milch-Pectin als auch das Pectin von Beispiel 1 eine gute stabilisierende Wirkung gegen Sedimentation haben, wenn sie in einer Menge von über etwa 0,25 Gew.-% vorliegen; das Saft-Milch-Pectin verursacht unerwünschter Weise eine Erhöhung der Viskosität des Trinkjoghurts, wenn es in einer Menge von 0,3 Gew.-% oder mehr vorliegt. Im Gegensatz dazu führte das in Beispiel 1 produzierte Pectin entweder zu keiner oder zu einer minimalen Erhöhung bei der Viskosität des Trinkjoghurts, wenn es im Überschuss vorlag. Dies führt zu einer signifikanten Verbesserung im Arbeitskonzentrationsbereich des Pectins der vorliegenden Erfindung, was es möglich macht, dieses Pectin bei Konzentrationen zu verwenden, die signifikant über P_krit (0,25 Gew.-%) liegen, was ausreichend niedrige Sedimentationslevel ohne schädliche Wirkung der Erhöhung der Viskosität des Trinkjoghurts sicherstellt.
Beispiel 3: Herstellung von gesäuerten Milchgetränken mit 1,1 Gew.-% MSNF
In ähnlicher Weise wie in Beispiel 2 wurde das im Handel erhältliche Saft-Milch-Pectin, das in Beispiel 2 verwendet wurde, und das in Beispiel 1 produzierte Pectin getrennt verwendet, um gesäuerte Milchgetränke mit 1,1 Gew.-% MSNF herzustellen, die homogenisiert und hitzebehandelt wurden. Die Sedimentations- und Viskositätskurven für diese Getränke sind in 6 (Erfindung) und 7 (Vergleich) dargestellt. Erneut ist zu sehen, dass das im Handel verfügbare Pectin eine signifikante Erhöhung bei der Viskosität des gesäuerten Milchgetränks verursacht, wenn es in Konzentrationen von P_krit (0,2 Gew.-%) oder darüber verwendet wird. Im Gegensatz dazu führt das Pectin von Beispiel 1 zu keiner erhöhten Viskosität des gesäuerten Milchgetränks, selbst wenn es in Konzentrationen verwendet wird, die das Doppelte des P_krit-Wertes sind.
Beispiel 4: Herstellung von gesäuerten Milchgetränken mit 3,0 Gew.-% MSNF
In ähnlicher Weise wie in Beispiel 2 wurden das im Handel erhältliche Saft-Milch-Pectin, das in Beispiel 2 verwendet wurde, und das in Beispiel 1 produzierte Pectin getrennt verwendet, um gesäuerte Milchgetränke mit 3,0 Gew.-% MSNF herzustellen, die homogenisiert und hitzebehandelt wurden. Die Sedimentations- und Viskositätskurven für diese Getränke sind in 8 (Erfindung) und 9 (Vergleich) dargestellt. Erneut ist zu sehen, dass das im Handel verfügbare Pectin eine deutliche Erhöhung der Viskosität des azidifizierten Milchgetränks verursacht, wenn es in Konzentrationen von P_krit (0,15 Gew.-%) oder darüber verwendet wird. Im Gegensatz dazu führt das Pectin von Beispiel 1 zu keiner erhöhten Viskosität des azidifizierten Milchgetränks, selbst wenn es in Konzentrationen verwendet wird, die doppelt so hoch sind wie der P_krit-Wert.

Claims

Pectin mit: (i) einem Veresterungsgrad (DE) von 60 bis 95%, (ii) einer Calciumempfindlichkeit (ΔC5) von weniger als 25 mPa·s und (iii) einem Gewichtsverhältnis von calciumempfindlichem Pectin (CSP) zur Summe aus CSP und nicht-calciumempfindlichem Pectin (NCSP) (nachfolgend als das calciumempfindliche Pectinverhältnis (CSPR) bezeichnet) von 0,7 oder mehr.
Pectin gemäß Anspruch 1 mit: (i) einem DE von 70 bis 95%, (ii) einem ΔCS von weniger als 20 mPa·s und (iii) einem CSPR von 0,85 oder mehr.
Pectin gemäß Anspruch 2 mit: (i) einem DE von 80 bis 95%, (ii) einem ΔCS von 0,5 bis 15 mPa·s und (iii) einem CSPR von 0,9 oder mehr.
Pectin gemäß Anspruch 3 mit einem ΔCS von 2–12 mPa·s.
Wässriges, saures Getränk, das eine Suspension aus Proteinpartikeln enthält, die gegen Sedimentation durch ein Pectin gemäß jedem vorhergehenden Anspruch stabilisiert sind.
Wässriges, saures Getränk gemäß Anspruch 5, worin die Proteinpartikel Casein umfassen.
Wässriges, saures Getränk gemäß Anspruch 5 oder 6, worin die Pectinkonzentration wenigstens 10 Gew.-% größer als die minimale Pectinkonzentration (P_krit) ist, die zur Stabilisierung des Getränks gegen nachteilige Sedimentation erforderlich ist.
Wässriges, saures Getränk gemäß Anspruch 7, dessen Viskosität diejenige eines ansonsten identischen Getränks, dessen Pectinkonzentration P_krit ist, um nicht mehr als 50% übersteigt.
Wässriges, saures Getränk gemäß einem der Ansprüche 5 bis 8, worin das Getränk einen fettfreien Trockenmasseanteil von 0,5 bis 10 Gew.-% hat.
Wässriges, saures Getränk gemäß einem der Ansprüche 5 bis 9, dessen pH 2,5 bis weniger als 7 ist.
Wässriges, saures Getränk gemäß einem der Ansprüche 5 bis 10, worin das Getränk ein Trinkjoghurt ist.
Verfahren zur Herstellung eines Pectins gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, umfassend den Schritt des Behandelns eines im wesentlichen nicht-calciumempfindlichen Pectins mit einem CSPR von 0,1 oder weniger und einem ΔCS von 0–3 mit einem Pectin-entesternden Enzym.
Verfahren gemäß Anspruch 12, worin das im wesentlichen nicht-calciumempfindliche Pectin ein CSPR von 0,01 oder weniger hat.
Verfahren gemäß Anspruch 12 oder 13, worin das Pectin-entesternde Enzym eine Pectinmethylesterase, Papain, Ficin oder Bromelain ist.