NO872125L - Gummiaktig stoff for bruk i konfekturvarer. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår et gummiaktig stoff basert på pectin og for bruk i konfekturvarer og spesielt pastiller.

Gummi arabicum finner utstrakt anvendelse i en rekke konfekturvarer, såsom lakrispastiller, fruktpastiller, vin-gummi og tyggegummi. Dette skyldes en rekke gunstige egenskaper, av hvilke de viktigste er at det er oppløselig i vann i en mengde av inntil 40% av vannets vekt, at den dannede oppløsning har en lav viskositet, at oppløsningen ikke gelerer ved lav pH, at en oppløsning av gummi arabicum kan utstøpes uten tråddannelse ("hale"-dannelse) ved en temperatur på ca. 65°C, og at konfekturvarer, såsom pastiller, inneholdende gummi arabicum har en behagelig gummiaktig tekstur.

Gummi arabicum utvinnes av saften av akasietreet, og utbudet av og prisen på gummi arabicum er sterkt avhengig av klimatiske forhold.

Kraftig tørke i de områder i Afrika (Sudan, Etiopia, Senegal og Nigeria) som er hovedprodusenter av gummi arabicum, har i de senere år redusert utbudet av og fremkalt en vesentlig prisstigning for gummi arabicum.

Det er i takt hermed blitt forsøkt å utvikle gummiaktige stoffer til hel eller delsvis erstatning av gummi arabicum. Et eksempel på et slikt gummiaktig stoff er modifisert stivelse, som dog ikke er i besittelse av alle gummi arabicum1 s gode egenskaper. Således oppnåes med modifisert stivelse ikke en tilfredsstillende tekstur, og pastiller inneholdende stoffet har tendens til å klebe seg fast til gane og tenner. Hertil kommer at modifisert stivelse demper virkningen av

de anvendte smakstoffer og ikke kan anvendes i sukkerfrie produkter.

Det er kjent at det i visse konfekturvarer, såsom vin-gummi, kan oppnåes en fast, gummiaktig struktur ved å anvende gelatin inneholdende en mindre mengde pectin som gummibestand-del. Det er også kjent at det ved iblanding av pectin i gelatin oppnåes en forbedring av produktets tekstur, og at det ved anvendelse av pectin alene fremkommer pastiller med util-fredsstillende kort tekstur.

En vesentlig ulempe ved de kjente blandinger av gelatin og pectin er at herav fremstilte vandige oppløsninger har en for høy viskositet til at de kan anvendes til tradi-sjonell utstøpning av pastiller, og at man ikke kan redusere viskositeten ved å anvende mindre mengder gelatin og pectin, idet det da jLkke oppnåes den ønskede struktur.

Det har nu overraskende vist seg at disse ulemper ved de kjente blandinger av gelatin og pectin kan elimineres ved å anvende en spesiell sort pectin.

Oppfinnelsen er således karakteristisk ved at det gummiaktige stoff hovedsakelig omfatter en blanding av gelatin og pectin med en midlere molekylvekt på mellom 15.000 og 60.000 og en forestringsgrad på minst 50%, og at forholdet mellom gelatin og pectin er mellom 1:4 og 4:1.

Normale pectiner, herunder de pectiner som hittil er blitt anvendt i konfekturvarer i blanding med gelatin, har en midlere molekylvekt på mellom 90.000 og 120.000.

Pectiner med den ovenfor angitte molekylvekt gir, når de oppløses i vann sammen med gelatin, oppløsninger med en vesentlig lavere viskositet enn ved anvendelse av samme mengde normale pectiner. Dette resulterer i en nedsatt tendens til tråddannelse ("hale"-dannelse) ved utstøpning av pastiller m. m.

Den ved fremstilling av f.eks. pastiller anvendte blanding av bestanddeler, dvs. gummiaktig stoff, vann, smaksstof-fer, såsom lakrispulver og ammoniumklorid, buffer, sukker og glucosesirup, skal således fortrinnsvis ha en maksimal viskositet på 3000 cP ved 65°C og 65°Brix refraktometertørr-stoff. Dette krav tilgodesees best med pectiner med en midlere molekylvekt på mellom 25.000 og 40.000, men pectiner med midlere molekylvekt på helt opp til 60.000 kan som nevnt også anvendes, med det kan i så fall normalt kun anvendes en for-holdsvis liten mengde pectin i blanding med gelatin.

Pectinets forestringsgrad skal som nevnt være minst 50%. Forestringsgraden er den grad i hvilken galacturonsyre-gruppene i pectinet er forestret med methylalkohol.

Pectiner med en forestringsgrad på under 50% er relativt sterkt reaktive, hvilket resulterer i at de får tendens til å reagere med kalsiumioner, som f.eks. er tilstede i lakrispulver, og derved til å fremkalle en uønsket viskositets-økning. På den annen side har en høy forestringsgrad, dvs.

en forestringsgrad på mer enn ca. 75%, den uønskede virkning at det oppstår tendens til gelering, som gir en grynet og dermed forringet tekstur.

Valget av forestringsgrad er således et kompromiss mellom viskositet og tekstur. Det foretrekkes å anvende pectin med en forestringsgrad på 55-75%.

Forholdet mellom pectin og gelatin kan som nevnt varie-res innenfor temmelig vide grenser. Generelt sett virker gelatin bløtgjørende på sluttproduktenes tekstur, dvs. det oppnåes en elastisk tekstur, mens pectin gir sluttproduktet en relativt hård tekstur.

Ved å anvende pectin og gelatin i relative mengder

som ligger innenfor det ovenfor angitte område kan det imid-lertid tilveiebringes en tekstur som ligger nær den tekstur som oppnåes med gummi arabicum.

Den anvendte gelatin er fortrinnsvis syrebehandlet gelatin, dvs. gelatin med et isoelektrisk punkt på fra 7 til 9. Således kan det være vanskelig å få basebehandlet gelatin, som har et isolektrisk punkt på ca. 5, til å gå i oppløs-ning ved den pH-verdi som normalt anvendes ved utstøpning av sluttproduktet, dvs. en pH-verdi på 4,6-4,8.

En særlig fordel ved det gummiaktige stoff ifølge oppfinnelsen er at det fremkaller de ønskede egenskaper hos sluttproduktet ved anvendelse av relativt små mengder,nemlig i mengder av 5-25 vekt%, spesielt 10-15 vekt%. Til sammenligning skal nevnes at gummi arabicum normalt inngår i tilsvarende sluttprodukter i en mengde av ca. 35 vekt%.

Oppfinnelsen angår også konfekturvarer inneholdende

et gummiaktig stoff.

Konfekturvarene ifølge oppfinnelsen er således karak-teristiske ved at det gummiaktige stoff helt eller delvis utgjøres av en blanding av gelatin og pectin med en midlere molekylvekt på mellom 15.000 og 60.000 og en forestringsgrad på minst 50%, og at forholdet mellom gelatin og pectin er

mellom 1:4 og 4:1.

Konfekturvarene skal nedenfor beskrives nærmere under henvisning til etterfølgende eksempel, som illustrerer frem-stillingen av pastiller inneholdende det gummiaktige stoff ifølge oppfinnelsen, eventuelt i blanding med gummi arabicum, og beskriver forskjellige egenskaper hos disse pastiller sammenlignet med pastiller med en kjent sammensetning.

Eksempel

a) Fremstilling av pectin.

2,50 kg tørrede sitronskall ble ekstrahert i 4 timer

med 50 1 demineralisert vann med en temperatur på 90°C, idet blandingen ved ekstraksjonens begynnelse ble surgjort til en pH-verdi på 2,0 med salpetersyre. Uoppløselige bestanddeler ble fjernet ved frafiltrering. Det således oppnådde filtrat ble deretter underkastet ionebytting med en kation-bytter (Amberlite ®120) for å fjerne kalsiumioner. Pectinet ble så utfelt i 80% isopropanol med en pH-verdi på 3,0-4,0.

Det utfelte pectin ble vasket i 60% isopropanol, pres-set, tørret og til slutt siktet på en 24 DIN sikt. Det således oppnådde pectin, A, hadde følgende egenskaper:

•Midlere molekylvekt (MV): 53.000 Forestringsgrad (DE), %: 68,3

Den midlere molekylvekt (MV) ble bestemt ved måling

av den relative viskositet av en 0,1 vektprosents pectinopp-løsning i nærvær av natriumhexamethafosfat (kompleksdanner). Målingen ble utført ved at det i et begerglass med omrø-rermagnet ble utveiet ca. 90 g natriumhexamethafosfatoppløs-ning dannet ved opløsning av 20 g natriumhexamethafosfat i 2000 ml jonebyttet utkokt vann og med en pH-verdi på 4,5. Under omrøring ble det tilsatt 100 mg syrevasket pectin, og omrøringen ble fortsatt, inntil pectinet var fullstendig opp-løst, hvoretter det ble tilsatt ytterligere natriumhexametha-fosfatoppløsning, inntil det var blitt tilsatt en samlet mengde på 100,0 g. Den dannede oppløsning ble filtrert, og 5,00 ml ble innført i et Silber Brand nr. 111 viskosimeter, som ble anbragt i et termostatregulert vannbad ved 25°C - 0,3°C i 15 min. Det ble så foretatt minst 5 målinger av utløpstiden for hver oppløsning, og middelverdien av målingene ble ut-regnet.

Den relative viskositet ble beregnet på basis av forme-len : hvor t og t er utløpstider for henholdsvis pectinoppløsning og natriumhexametafosfatoppløsning, og hvor

hvor Q = volumet av viskositetspæren i cm 3, L = lengden av kapillarrøret i cm og t = utløpstiden for vann i sek.

Molekylvekten ble heretter beregnet ved hjelp av for-melen :

idet den utregnede verdi ble avrundet tilnærmeste hele multiplum av 1000.

DE- og DA-verdiene ble bestemt ved metoder beskrevet

i "Food Chemicals Codex 3rd edition", sider 215-217, National Academy Press, Washington D.C. 1981.

b) Fremstilling av pastillkok.

Følgende grunnresept ble benyttet:

Ved å øke inneholdet av gummiaktig stoff til 60, 80, 100, 120 og 150 g og ved å redusere innholdet av saccharose og glucosesirup tilsvarende fremkom fem ytterligere resepter, som i det følgende er betegnet II, III, IV, V og VI.

Vannet ble oppvarmet til 80-85°C ble overført til en kjøkkenblander. Det gummiaktige stoff ble hellet i blanderen, og blandingen ble omrørt i 10 min., hvorved det gummiaktige stoff gikk i oppløsning. Oppløsninger ble deretter oppvarmet til 95°C, hvorpå det ble tilsatt en tørr blanding av lakrispulveret, ammoniumklorid, trinatriumcitrat, 2H^O og sukker.

Etter ca. 5 minutters forløp var de tilsatte bestanddeler gått i oppløsning. Derpå ble glucosesirupen tilsatt under omrøring. Til slutt ble det foretatt kontroll av tørrstoffinn-holdet (65%) og en pH-måling.

c) Fremstilling av pastiller.

En tørrebakke ble fylt med hvetemel, idet melet ble

fordelt jevnt over bakken. Med en sjablong ble det utformet fordypninger med en form svarende til den ønskede pastillform i mellaget.

Pastillkok med en temperatur på ca. 66°C ble innført

i hver fordypning i en mengde av ca. 1 g tørrstoff. Etter endt utstøpning ble tørrebakken anbragt i et tørreskap, og de utstøpte pastiller ble tørret ved 72°C i 40-48 timer under tvungen luftsirkulasjon. De derved dannede pastiller hadde en diameter på 16 mm og en tykkelse på 3-4 mm.

Et passende antall pastiller ble veiet og deretter oppløst i vann ved en temperatur på 60-65°C, hvorpå refrakto-metertørrstoffet ble bestemt. På basis av veieresultatene og refraktometertørrstoffet ble pastillenes tørrstoffinnhold bestemt. d) Bedømmelse av utstøpningsforhold og pastillenes organoleptiske egenskaper.

Ved utstøpning av pastiller er det viktig at tilførse-len av pastillkok til de anvendte støpeformer (hulrom) kan avbrytes momentant uten tråd(hale)-dannelse. Foreskomsten av "haler" ved avbrytelse av utstrømningen av pastillkokene under utstøpningen ble iaKttatt og registrert.

De fremstilte pastiller ble tørret til et tørrstoffinn-hold på 94-96% og ble underkastet en organoleptisk bedømmelse av et smakspanel, og det ble samtidig foretatt en sammenligning med referansepastiller fremstilt under anvendelse av gummi arabicum som eneste gummiaktige stoff og med følgende resept:

Ved den organoleptiske vurdering ble følgende egenskaper bedømt: 1) Pastillenes evne til å kunne knekkes med fingrene, 2) pastillenes hardhet/bløtnet sammenlignet med referansepastillene, samt muligheten for å få dem til å brekke ved å bite i dem, 3) pastillenes elastiske egenskaper etter å ha antatt munnens temperatur og nærmere bestemt, om (a) pastillene kan bøyes mellom tennene uten å revne, (b) om pastillene kan bites igjennom med forten-nene, (c) om pastillene henger fast i tennene, når man tygger i dem, og (d), om pastillene er glatte å suge på,

4) pastillenes smaks frigjørelse og

5) pastillenes evne til å gå i oppløsning i munnen når man suger på dem, sammenlignet med referansepastillene.

(e) Resultater.

a. Det ble fremstilt to pastillkok på den ovenfor beskrevne måte og under anvendelse av resept IV, dvs. med et innhold av gummiaktig stoff i pastillkoket på ca. 10%. Som gummiaktig stoff ble det anvendt en blanding av pectin B og syrebehandlet gelatin med et isoelektrisk punkt på 7-9.

Sammensetningen av det gummiaktige stoff og viskositeten (ved 65°C) av de dannede pastillkok var følgende:

Det sees at viskositeten ikke øker vesentlig med økende innhold av pectin, og at den i begge tilfeller ligger vesentlig under 3000 cP.

Det ble fremstilt pastiller av de to kok, og utstøp-ningen forløp helt uten "hale11-dannelse .

Ved den organoleptiske undersøkelse ble det konstatert at begge sorter pastiller kunne knekkes mellom fingrene, idet dog pastillene fremstilt fra kok nr. 1 var noe elastiske(ge-latinaktig). Med økende pectinkonsentrasjon føltes pastillene hårdere i munnen, og deres oppløselighet avtok.

Ved sammenligning av referansepastillene ble det konstatert at de hadde tilnærmelsesvis samme oppløselighet, hårdhet og tekstur.

b. Det ble fremstilt ytterligere tre pastillkok med forskjellig innhold av gummiaktig stoff. I alle tre kok ble det anvendt pectin B og syrebehandlet gelatin i et innbyrdes forhold på 38% pectin B og 62% gelatin. Sammensetningen av de tre pastillkok og disses viskositet var følgende:

Utstøpningen av pastillkokene forløp uten "hale"-dan-nelse. Ved den organoleptiske undersøkelse ble det konstatert at alle pastiller kunne knekkes mellom fingrene. Pastillenes hårdhet i munnen viste seg å tilta med økende innhold av gummiaktig stoff.

Pastiller fremstilt ut fra kok 4 og 5 var bedre, dvs. hadde større likhet med referansepastillene enn pastiller fremstilt ut fra kok nr. 3. Pastillene fra kok 4 og 5 hadde stort sett samme organoleptiske egenskaper og smeltet hurti-

gere i munnen enn referansepastillene.

c. Virkningen av forskjellige pectiner ble undersøkt ved fremstilling av to kok basert på pectin B, C og E. Alle kok var basert på resept IV og inneholdt således ca. 10% gummiaktig stoff:

Alle kok kunne utstøpes uten haledannelse.

Smakspanelet fant at pastillene basert på kok nr. 7 hadde en bedre hardhet og oppløste seg langsommere i munnen enn pastiller basert på kok nr. 6. Pastiller basert på kok nr. 8 var klart bløtere og oppløste seg hurtigere i munnen enn pastiller basert på kok nr. 6 og 7. d. Virkningen av forestringsgraden (DE) ble undersøkt vec fremstilling av pastiller under anvendelse av pectin B og pectin D i et gummiaktig stoff, som ble anvendt i en konsen-trasjon på 12%. Det gummiaktige stoff bestod i begge tilfeller av 38% pectin (B eller D) og 62% syrebehandlet gelatin.

Følgende resultater ble oppnådd:

Til tross for at kok nr. 10 inneholder pectin med lavere midlere molekylvekt enn kok nr. 9, er viskositeten høyere. Dette skyldes bl.a. at pectinets reaktivitet overfor Ca<++>

øker med avtagende forestringsgrad. Ca<++>stammer dels fra det anvendte vann og dels fra lakrispulveret.

Smakspanelet fant at pastiller fremstilt ut fra kok

nr. 8 hadde klar preferanse fremfor pastiller fra kok nr.

9, hvilke sistnevnte pastiller hadde samme egenskaper med hensyn til hårdhet i munnen og oppløselighet som referenanse-pastillene.

e. Virkningen av en delvis erstatning av gummi arabicum

•med en blanding av pectin og gelatin ble undersøkt ved fremstilling av et kok med nedenstående sammensetning. Mengden av pectin (pectin B) og gelatin i blandingen av disse to bestanddeler var 38 henholdsvis 62%.

Gummi arabicum ble dispergert i 60-70°C varmt vann

ved hjelp av en blander, og den dannede blanding ble tillatt å stå natten over ved 25°C for å få gummi arabicum fullstendig oppløst.

Blandingen ble oppvarmet til 85°C, og pectin/gelatin ble tilsatt. Etter ca. 10 minutters omrøring med blanderen ble de øvrige bestanddeler tilsatt som beskrevet ovenfor under b.

Det dannede pastillkok hadde følgende sammensetning:

Utstøpningen foregikk problemfritt og uten "hale"-dan-nelse.

Organoleptisk kunne smakspanelet ikke sjelne de dannede pastiller fra referansepastillene.

Claims (7)

1. Gummiaktig stoff basert på pectin og gelatin og for bruk i konfekturvarer, karakterisert ved at det omfatter en blanding av gelatin og pectin med en midlere molekylvekt på mellom 15.000 og 60.000 og en forestringsgrad på minst 50%, og at forholdet mellom gelatin og pectin er mellom 1:4 og 4:1.

2. Gummiaktig stoff ifølge krav 1, karakterisert ved at pectinet har en midlere molekylvekt på mellom 25.000 og 40.000.

3. Gummiaktig stoff ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at pectinet har en forestringsgrad på 55-70%.

4. Gummiaktig stoff ifølge krav 1, 2 eller 3, karakterisert ved at gelatinet har et isoelektrisk punkt på fra 7 til 9.

5. Konfekturvare inneholdende et gummiaktig stoff basert på pectin og gelatin, karakterisert ved at det gummiaktige stoff omfatter en blanding av gelatin og pectin med midlere molekylvekt på mellom 25.000 og 60.000 og en forestringsgrad på minst 50%, og at forholdet mellom gelatin og pectin er mellom 1:4 og 4:1.

6. Konfekturvare ifølge krav 5, karakterisert ved at det gummiaktige stoff er tilstede i en mengde av 5-25 vekt%.

7. Konfekturvare ifølge krav 5, karakterisert ved at det gummiaktige stoff også omfatter gummi arabicum.