NO872126L - 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, vingummi 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 oppløs-ning 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 delvis erstatning av gummi arabicum. Et eksempel på et slikt gummiaktig stoff er modifisert stivelse, som dog ikke er i besittelse av alle gummi arabicum' 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 vingummi, 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 ikke 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 helt eller delvis består av amidert pectin med en amideringsgrad på 5-25%, en forestringsgrad på minst 50% og en midlere molekylvekt på 15.000-75.000.

Den ved fremstilling av f.eks. pastiller anvendte blanding av bestanddelen, dvs. gummiaktig stoff, vann, smakstoffer, såsom lakrispulver og ammoniumklorid, buffer, sukker og glucosesirupskal således fortrinnsvis ha en maksimal viskositet på 3000 cP ved 65°C og 65° Brix refraktometertørr-stoff.

Anvendelsen av ovennevnte amiderte pectin i stedet

for den kjente blanding av pectin og gelatin resulterer i en vesentlig viskositetsnedsettelse, nemlig til under den ovennevnte viskositet på 3000 cP og dermed i en nedsatt tendens til tråddannelse ("hale-dannelse) ved utstøping av pastiller m.m.

Ved høyere amideringsgrader vil pectinet i økende grad reagere med Ca<++->ioner, hvorved det inntrer en viskositets-økning. Såfremt amideringsgraden overstiger 25%, vil pectinet normalt gelere ved utstøpningstemperaturen, f.eks. 65°C.

Med økende amideringsgrad oppnåes også en hårdere tekstur. Valget av amideringsgrad blir derfor et kompromiss mellom viskositet og tekstur. Et foretrukket område for amideringsgraden er 5-20%.

Pectinets forestringsgrad skal som nevnt være minst 50%. Forestringsgraden er den grad i hvilken galakturonsyre-gruppene i pectinen 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 åt 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%.

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 på 3-15 og spesielt 4-10 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 amidert pectin med en amideringsgrad på 5-2 5%,

en forestringsgrad på minst 50% og en midlere molekylvekt på 15.000-75.000.

Konfekturvarene ifølge oppfinnelsen kan om ønsket inne-holde en blanding av det gummiaktige stoff ifølge oppfinnelsen, gelatin, gummi arabicum eller blandinger av disse.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere under henvisning til det følgende eksempel, som illustrerer fremstillingen av pastiller inneholdende det gummiaktige stoff ifølge oppfinnelsen, evt. i blanding med gummi arabicum, og beskriver forskjellige egenskaper ved disse pastiller, sammenlignet med pastiller med en kjent sammensetning.

Eksempel

a) Fremstilling av pectin.

2,50 kg tørret 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. Filtratets pH-verdi ble inn-stilt på 1,7 med salpetersyre. Det således oppnådde filtrat ^ ble så underkastet ionebytting med en kationbytter (Amberlite 120) for å fjerne kalsiumioner. Pectinet ble deretter utfelt i 80% isopropanol.

Det utfelte pectin ble oppslemmet i 15 liter 80% isopropanol ved 0°C. 25%-ig ammoniakkvann ble tilsatt, inntil det var oppnådd en konsentrasjon på 3,4 vekt% ammoniakk. Etter henstand i 60 min. ble pectinet vasket i 60% isopropanol,

og pH-verdien ble justert til 3,3-3,6 med syre. Derpå ble pectinet fraskilt, presset og tørret og til slutt ble det foretatt en formaling og en siktning. Den således oppnådde pectin A hadde følgende egenskaper:

På tilsvarende måte ble de følgende pectiner B-E fremstilt :

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 lakris-pulveret, ammoniumklorid, trinatriumcitrat, 2^0 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. lg 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 knekke med fingrene, 2 ) pastillenes hårdhet/bløthet 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 smaksfrigjørelse 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 fire pastillkok på den ovenfor angitte måte og under anvendelse av resept I, dvs. med et innhold av gummiaktig stoff i pastillkoket på ca. 4%. Som gummiaktig stoff -ble pektinene B, C, D benyttet, og til sammenligning ble det benyttet ikke-amidert pectin, G, med en forestringsgrad på 70,3 og en midlere molekylvekt på 60.000.

Det oppnådde viskositeter fremgår av følgende tabell:

Som det fremgår av tabellen ble det oppnådd et betyde-lig fall i viskositeten ved anvendelse av amidert pectin i stedet for ikke-amidert pectin, men viskositeten øker på den annen side med økende amideringsgrad. Årsaken til dette er formodentlig at Ca<++->reaktiviteten tiltar med økende amidinn-hold, hvilket resulterer i en tiltagende gelering.

Smakspanelet fant at pastillenes hårdhet tiltok med økende amideringsgrad. Pastillene var noe bløtere enn referansepastillene men oppviste stort sett samme oppløselighet i munnen. Alle pastillene kunne knekkes med fingrene.

b. Det ble fremstilt et ytterligere pastillkok på den ovenfor beskrevne måte under anvendelse av resept II og med pectin E i en høyere konsentrasjon, nemlig ca. 6%.

Det oppnådde resultat fremgår av følgende tabell:

Ved sammenligning med viskositeten for ovennevnte kok 1-3 sees det at viskositeten kan holdes på et akseptabelt nivå ved anvendelse av en forholdsvis stor mengde gummiaktig stoff med en relativt stor amideringsgrad, når det brukes en pectin med en lavere midlere molekylvekt.

Pastiller fra kok nr. 5 ble av smakspanelet vurdert som relativt hårde og hadde stort sett samme oppløselighet i munnen som referansepastillene. Organoleptisk lå pastillene fra kok nr. 5 nær referansepastillene.

c. Det ble fremstilt to pastillkok under anvendelse

av resept II og V samt pectin E. Det ene, kok nr. 6, inneholdt 6% pectin E og 6% gelatin, og det andre, kok nr. 7, 6% pectin E.

De oppnådde viskositeter fremgår av følgende tabell:

Det sees at viskositeten ikke endres vesentlig ved tilsetning av gelatin.

Smakspanalet fant at pastillene fra kok nr. 6 var be-tydelig bløtere enn pastiller fra kok nr. 7. Oppløseligheten i munnen var stort sett den samme, og pastillene fra begge kok kunne knekkes med fingrene.

Det er således mulig å nedsette hårdheten av pastiller fremstilt under anvendelse av amidert pectin ved tilsetning åv gelatin.

d. Til bruk ved fremstilling av fruktpastiller ble det fremstilt et kok, nr. 8, med følgende sammensetning:

Koket ble fremstilt som beskrevet ovenfor.

Utstøpningen av fruktpastiller ble utført ved 65°C

med et tørrstoffinnhold på 65%. Viskositeten var 3161 cP,

men det ble ikke konstatert noen "hale"-dannelse, og utstøp-ningen forløp uten problemer.

Ved den organoleptiske undersøkelse ble det ikke konstatert vesentlige teksturmessige forskjeller mellom frukt-pastillene og pastillene fremstilt ut fra kok nr. 2.

e. For bruk ved fremstilling av sukkerfrie pastiller, dvs. pastiller som i stedet for glucosesirup og sukker inne-holder sorbitol, ble det fremstilt et kok, nr. 9, med følgende sammensetning:

pH = 5,98

Fremstillingen av koket ble utført som ovenfor beskrevet i forbindelse med sukkerholdige pastiller.

Koket hadde en viskositet på 1229 cP. Utstøpningen fant sted ved 65°C og med et tørrstoffinnhold på 65%.

Til sammenligning med sukkerfrie pastiller basert på anvendelse av gummi arabicum ble det fremstilt et kok, nr. 10, med følgende sammensetning:

pH - 5,71

Det dannede kok hadde en viskositet ved utstøpning på 1967 cP.

Ingen av kokene 9 og 10 oppviste "hale"-dannelse.

Smakspanelet fant at pastillene basert på kok nr. 10 var en anelse hardere enn pastillene basert på pectin B. De to sorter pastiller oppviste samme oppløselighet i munnen. Smakspanelet kunne erkjenne en forskjell i teksturen, men det var ingen preferanse for den ene type fremfor den andre. Av det ovenstående fremgår det at med et innhold av amidert pectin på ca.4 vekt% oppnåes pastiller med i det vesentlige samme egenskaper som ved anvendelse av ca. 35 vekt% gummi arabicum.

Claims (6)

1. Gummiaktig stoff basert på pectin og for bruk i konfekturvarer , karakterisert ved at det helt eller delvis består av amidert pectin med en amideringsgrad på 5-2 5%, en forestringsgrad på minst 50% og en midlere molekylvekt på 15.000-75.000.

2. Gummiaktig stoff ifølge krav 1, karakterisert ved at pectinet har en midlere amideringsgrad på 5-20%.

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

4. Konfekturvare inneholdende et gummiaktig stoff basert på pectin, karakterisert ved at det gummiaktige stoff helt eller delvis består av amidert pectin med en amideringsgrad på 5-25%, en forestringsgrad på minst 50% og en midlere molekylvekt på 15.000-75.000.

5. Konfekturvare ifølge krav 3, karakterisert ved at det gummiaktige stoff er tilstede i en mengde av 3-15 vekt%.

6. Konfekturvare ifølge krav 4, karakterisert ved at det gummiaktige stoff også omfatter gummi arabicum, gelatin eller en blanding av disse.