WO2007017246A1 - Enzymatisches verfahren zur erzeugung von weissem pfeffer - Google Patents

Enzymatisches verfahren zur erzeugung von weissem pfeffer Download PDF

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WO2007017246A1
WO2007017246A1 PCT/EP2006/007836 EP2006007836W WO2007017246A1 WO 2007017246 A1 WO2007017246 A1 WO 2007017246A1 EP 2006007836 W EP2006007836 W EP 2006007836W WO 2007017246 A1 WO2007017246 A1 WO 2007017246A1
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pepper
treatment
enzyme
berries
seeds
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PCT/EP2006/007836
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Klaudija Milos
Ana Paula Branco
Reinhold Urlaub
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Ab Enzymes Gmbh
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    • A61K36/18—Magnoliophyta (angiosperms)
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    • A23L5/20—Removal of unwanted matter, e.g. deodorisation or detoxification
    • A23L5/25—Removal of unwanted matter, e.g. deodorisation or detoxification using enzymes

Definitions

  • the invention relates to an enzymatic process for the production of white pepper seeds. Furthermore, the invention relates to the use of pectinases for the production of white pepper seeds.
  • Black and white pepper come from the same plant (Piper nigrum, a plant of the pepper family / Piperaceae). However, they differ by different production methods. Black pepper is made from just green, unripe fruits that are dried. White pepper is obtained from ripe or substantially ripe red or shortly before the red color standing pepper berries. These are filled into sacks and watered in running water (in rivers) for about eight to fourteen days. Then spread the berries and usually removes the softened pulp from the seeds by trampling. The peppercorns are then washed and left to dry in the sun for several days until they have become the creamy-yellowish-white merchandise of white pepper.
  • the invention is therefore based on the object to provide an improved method for producing white pepper.
  • the intention is to According to the invention, the peelability of peppercorns is improved.
  • the process according to the invention should be suitable for carrying out the batch process, be environmentally friendly, simple and fast.
  • pepper seeds with an appealing creamy-white color and an attractive surface appearance.
  • the formation of off-flavors and discoloration of the seeds should be prevented.
  • the natural flavor of the pepper should be preserved.
  • the process according to the invention should thus lead to end products of high quality.
  • the invention thus relates to a process for the production of white pepper seeds, which comprises: a) washing ripe or substantially ripe pepper berries one or more times with water, b) treating the washed pepper berries with a preparation containing pectinase (s), c) mechanically removing the fruit skin and the pulp of the so-treated pepper berries, d) washing the resulting pepper seeds one or more times with water and e) drying the washed pepper seeds.
  • the invention further relates to the use of preparations containing pectinase (n) for the production of white pepper seeds.
  • preparations containing pectinase (n) for the production of white pepper seeds.
  • further enzyme preparations can be used.
  • the starting material for the process according to the invention are ripe or substantially ripe pepper berries. These include the ripe red pepper berries, as well as berries just before the red coloration and just green pepper berries. It is also possible to use mixtures of pepper berries of various stages of maturity as starting material.
  • the pepper berries are the fruits of the plant Piper nigrum from the family of pepper plants (Piperaceae).
  • the pepperberries are washed with water.
  • This washing is not subject to any special conditions and can be done in running water or in stirred water tanks. Usually, cold water or room temperature water is used. But there are certainly also higher water temperatures possible.
  • dirt particles of any kind, especially liberated coloring substances are quickly removed.
  • the washing step is repeated several times.
  • pectinases used may be of natural or genetic origin. It has proven advantageous to use the enzyme in the form of preparations containing pectinase (s).
  • Pectinases consist of polygalacturonase and / or pectin esterase and / or pectin lyase.
  • Corresponding preparations are commercially available and contain the enzyme together with customary excipients.
  • a preferred preparative rat is the commercial preparation Roha Movement ® PL, which is a pure polygalacturonase.
  • a further preferred preparation is a combination of polygalacturonase and pectinesterase.
  • the pectinases can be used alone or in admixture with other enzymes, ideally in the form of enzyme preparations.
  • other enzymes that can be used are cellulases, hemicellulases, arabanases or cutinases, so the outer layer of the pepper shells so change that the pectinases can more easily penetrate into the pulp.
  • Preference is given to a combination treatment with polygalacturonase and cellulase.
  • the enzymes can be used in equal proportions or varying proportions.
  • the enzyme treatment is carried out in enzyme tanks in aqueous solution, usually with stirring.
  • the temperature is 10 to 70 0 C, preferably 25 to 5O 0 C, more preferably 30 to 4O 0 C.
  • the concentration of the enzyme preparation is 500 ppm to 100,000, preferably 5,000 pprn to 50,000, more preferably 10,000 ppm, based in aqueous solution to 30,000 on the weight of the pepper o ber (commercially available liquid enzyme preparations usually contain about 50% enzyme concentrate and excipients and about 50% water).
  • the pepper berries to be treated should be completely covered with the aqueous enzyme solution. Since pepper berries are natural products and therefore subject to natural variations in structure and degree of ripeness, variations in enzyme dosage may result.
  • the enzyme dosage suitable for the respective batch of peppercorns can easily be determined by a person skilled in the art on the basis of simple routine experiments.
  • the pH of the aqueous solution containing the pepper berries is adjusted to a range of 3.0 to 6.0, preferably 4.0 to 4.5.
  • the pH value can be adjusted with any acids.
  • common acids e.g. Citric acid or acetic acid used.
  • suitable buffers may be added. Examples of these are the sodium citrate / citric acid buffer, the sodium citrate / phosphoric acid buffer or the sodium acetate / acetic acid buffer 5.
  • the concentration of these buffers is usually 0.01 to 0.2 mol / liter, preferably 0.05 to 0.1 mol / liter.
  • the duration of the enzymation depends on the amount of enzyme used and the
  • the enzyme is one to three days, but is preferably less than one day.
  • An essential criterion for the assessment of the duration of the reaction is the degree of ripeness of the pepper fruits to be treated The riper the pepper berries are, the shorter is usually the duration of the enzymation.
  • the pectin in the pulp of the pepper berries is degraded, i. Maceration takes place, whereby the fruit flesh changes so that it separates from the core, but is still held back by the shell, and thus does not pass into the aqueous enzyme solution.
  • a criterion for assessing the effectiveness of the enzyme used is the peelability of peppercorns. This is done by taking a representative sample of treated peppercorns and checking whether or how easily the peel and pulp are removed from the kernel. For this purpose, the fruits are rubbed, for example under low pressure between the palms, then rinsed with water and determines the proportion of peelable nuclei. Depending on the residues on the exposed cores, the enzymatic reaction may be terminated or, if appropriate, continued.
  • the peppercorns thus treated are then washed under running water at a constant flow rate for a short time, for example 60 to 120 seconds, or in a stirred water tank followed by rinsing.
  • the water should be cold or at room temperature.
  • An exemplary temperature is 15 to 2O 0 C.
  • freed pepper seeds are obtained from shells and pulp.
  • the obtained peppercorns are dried.
  • the drying takes place in the sun or in hot air dryers or in hot air ovens. If dried in the sun, the drying takes place for several days to several weeks. When drying in hot air dryers or in-furnaces, a drying time of a few hours is sufficient.
  • the temperature at the cores should ideally not exceed 45 ° C in order to avoid losses of aroma components. the.
  • the sun-drying because thereby an additional bleaching and thus a lighter color of the final product obtained as white to creamy white pepper is achieved.
  • the residual moisture of the dried kernels should be below 15%.
  • the pepper obtained by the process according to the invention has an appealing creamy-yellowish-white color and has no off-flavors. Furthermore, the pepper's natural flavorings are largely retained so that a high quality commercial product is obtained.
  • the process according to the invention may optionally contain further stages.
  • the first washing stage can be followed by a mechanical or thermal treatment of the pepper berries.
  • various mechanical or thermal methods can be used individually or in combination. Examples include brush washing machines, drum peelers, mortising machines, etc., as well as steam treatment or blanching the pepper berries with hot water or steam.
  • the peel of the pepper berries are softened, damaged or partially removed, whereby the conditions for the subsequent enzyme treatment are optimized.
  • the enzymes come into direct contact more quickly with the pulp to be detached from the core.
  • a further enzyme treatment can be carried out.
  • Such a treatment is usually required if the grains still cling residues of the pulp, or if the grains are still strongly dark colored and therefore a brightening is necessary.
  • This further enzyme treatment is preferably with a cellulase for 12 to 24 hours, preferably at a pH value of 3.5 to 4 and a temperature-temperature of 30-40 0 C.
  • an enzyme preparation concentration of 1,000 to 10,000 ppm (w / w) has been found.
  • combinations of cellulase with other enzymes are possible, such as hemicellulases and / or pectinases or arabanases.
  • the pepper seeds are freed from residual adhesions, the surface of the pepper seeds additionally smoothed and another Brightening achieved.
  • the enzyme solution is used several times in the enzyme stages.
  • the addition of sodium disulfite 200 to 1000 ppm is recommended. Care should also be taken to replenish enzyme after each addition of new, still untreated peppercorns to compensate for losses caused by enzyme production or removal of the already treated peppercorns.
  • the amount of nachzudosierendem enzyme depends essentially on the type and concentration of the enzyme used, the reaction temperature and the desired reaction time and can be easily determined by a person skilled in the art on the basis of simple routine experiments.
  • the process according to the invention is suitable for carrying out the batch process, but it can also be carried out by the fed-batch process or continuously. Very much advantageous is a greatly reduced process time of only one to three days in contrast to the original two to three weeks in the traditional watering the pepper berries. Furthermore, the process implementation is simple and straightforward and can be carried out with a simple inexpensive equipment. Furthermore, the process is environmentally friendly, there is no pollution of the rivers. Likewise, the optimal harvest time of peppercorns can be determined.
  • a very significant advantage is the avoidance of off-flavors in the final product. Due to the defined and controllable process management, it is possible to avoid off-flavors in the final product and to achieve better specification and standardization of the pepper. This also ensures better convertibility of the - -
  • the end product is free from microbiological stress.
  • FIG. 1 shows a flow chart of the process according to the invention with exemplary conditions.
  • Rohament ® PL aqueous liquid with an activity concentration of at least 28,000 PGU / mg stabilized with glycerol and potassium chloride (polygalacturonase preparation)
  • polygalacturonase units are determined and reported according to the respective instructions of the manufacturer. Based on ROHAMENT ® PL polygalacturonase a unit PGU is defined by the enzyme activity which, under comparable conditions, the standard size ⁇ 1 / ⁇ changes by 0.02 units.
  • Rohament ® CL aqueous fluid with an activity concentration of at least 15,000 ECU / g (cellulase preparation)
  • the activity of the cellulase is usually determined in endoglucanase units (ECU).
  • ECU endoglucanase units
  • Example 1 Enzymbehandlunq with Rohament ® PL at 40 0 C.
  • Example 2 Enzvm assessment with Rohament ® PL and / or CL at 5O 0 C.
  • Table 2 shows that the peelability of the peppercorns when treated with Roeder ® PL and / or Rohament ® CL was significantly increased compared to the treatment without enzyme. Here, the treatment with Rohament ® PL proved to be superior to the other types of treatment.
  • the enzyme facilitates and increases the peelability of peppercorns. Relieved in this context means that less force has to be expended to remove the pulp from the kernel.
  • a reaction temperature of 4O 0 C proved to be advantageous, since in particular against higher reaction temperatures, the intensity of staining was the pepper seeds lowest here. Remaining discoloration of the pepper seeds should be avoided as far as possible in order to obtain a final product of creamy-white color and therefore high quality.
  • a further enzymation step with cellulases residual discolorations of pepper seeds significantly reduced and leads to a significant lightening of pepper seeds.
  • Example 3 Second Enzymbehandlunq of pepper seeds with Roha Movement ® PL and Roha Movement ® CL
  • Figure 2 shows that by a second enzyme treatment with ROHAMENT ® CL of the much larger effect was obtained than with ROHAMENT ® PL.
  • the cellulase not only brightened the seeds, but the seeds also showed a smooth surface.
  • Roha ment ® PL on the other hand, the kernels had a darker color in comparison and also had additional residues on the seed surface.
  • Example 4 Influence of the concentration of ROHAMENT ® CL and the reaction time of the bleaching of pepper seeds according to a first Enzymbe- handlunq with Polvgalakturonase
  • FIG. 3 shows that the high enzyme concentration gives the better result in the selected reaction time. A short reaction time is preferable, as it minimizes the loss of aroma components and oils, ensuring high quality.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von weissen Pfeffersamen, dadurch gekennzeichnet, dass man a) reife oder im Wesentlichen reife Pfefferbeeren ein- oder mehrfach mit Wasser wäscht, b) die gewaschenen Pfefferbeeren mit einem Pektinase(n) enthaltenden Präparat behandelt, c) die Fruchtschale und das Fruchtfleisch der so behandelten Pfefferbeeren mechanisch entfernt, d) die so erhaltenen Pfeffersamen ein- oder mehrfach mit Wasser wäscht und e) die gewaschenen Pfeffersamen trocknet.

Description

Enzymatisches Verfahren zur Erzeugung von weißem Pfeffer
Die Erfindung betrifft ein enzymatisches Verfahren zur Erzeugung von weißen Pfeffersamen. Ferner betrifft die Erfindung die Verwendung von Pektinasen zur Erzeugung von weißen Pfeffersamen.
Schwarzer und weißer Pfeffer stammen von der gleichen Pflanze (Piper nigrum; eine Pflanze aus der Familie der Pfeffergewächse/Piperaceae). Sie unterscheiden sich jedoch durch unterschiedliche Herstellungsverfahren. Schwarzer Pfeffer wird aus gerade noch grünen, unreifen Früchten gewonnen, die getrocknet werden. Weißen Pfeffer erhält man aus reifen oder im Wesentlichen reifen roten bzw. kurz vor der Rotfärbung stehenden Pfefferbeeren. Diese werden in Säcke gefüllt und in fließendem Wasser (in Flüssen) etwa acht bis vierzehn Tage gewässert. Anschließend breitet man die Beeren aus und entfernt meist durch Trampeln das aufgeweichte Fruchtfleisch von den Samen. Die Pfefferkörner werden danach ge- waschen und für mehrere Tage zum Trocknen in die Sonne gelegt, bis sie zur cremig-gelblich-weißen Handelsware des weißen Pfeffers geworden sind. Da die Pfefferbeeren vornehmlich in Flüssen gewässert werden, werden diesen dadurch erhebliche Mengen an chemischen Substanzen zugetragen, was mit Problemen der Umweltverschmutzung einhergeht. Weiterhin nachteilig ist bei diesem Verfah- ren die relativ lange Wässerungszeit sowie häufig das Auftreten von unerwünschten fäkal- bzw. kuhstallartigen Fehlaromen.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Erzeugung von weißem Pfeffer bereitzustellen. Insbesondere soll mit dem erfin- dungsgemäßen Verfahren die Schälbarkeit von Pfefferbeeren verbessert werden. Das erfindungsgemäße Verfahren soll sich zur Durchführung im Batch-Verfahren eignen, umweltschonend, einfach und schnell sein. Ferner sollen mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Pfeffersamen mit einer ansprechend cremig-weißen Farbe und einer ansprechenden Oberflächenoptik erhalten werden. Ferner soll die Bildung von Fehlaromen und Verfärbungen der Samen verhindert werden. Das natürliche Aroma des Pfeffers soll erhalten bleiben. Das erfindungsgemäße Verfahren soll somit zu Endprodukten von hoher Qualität führen.
Überraschenderweise wurde nun gefunden, dass sich reife oder im Wesentlichen reife Pfefferbeeren leichter schälen lassen, wenn Sie zuvor einer Behandlung mit Pektinasen unterworfen wurden. Es war überraschend, dass dadurch Fruchtschale und Fruchtfleisch soweit vom Kern gelöst werden können, dass anschließend die komplette Entfernung von Fruchtschale und Fruchtfleisch maschinell oder manuell leicht erfolgen kann. Insbesondere bietet diese Vorgehensweise den Vorteil, die Einwirkzeiten bekannter Verfahren, wie das langandauernde Einweichen in Wasser oder fermentative Verfahren, wesentlich zu verkürzen. Weiterhin wird durch eine solche Verkürzung der Einwirkzeit die Gefahr mikrobieller Kontamination, die im Wesentlichen für die Bildung unerwünschter Fehlaromen verantwortlich ist, nahezu vollständig beseitigt. Ferner werden Produkte mit einer ansprechenden Optik hinsichtlich Farbe und Oberflächenbeschaffenheit erhalten.
Die Erfindung betrifft somit ein Verfahren zur Erzeugung von weißen Pfeffersamen, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man a) reife oder im Wesentlichen reife Pfefferbeeren ein- oder mehrfach mit Wasser wäscht, b) die gewaschenen Pfefferbeeren mit einem Pektinase(n) enthaltenden Präparat behandelt, c) die Fruchtschale und das Fruchtfleisch der so behandelten Pfefferbeeren mechanisch entfernt, d) die so erhaltenen Pfeffersamen ein- oder mehrfach mit Wasser wäscht und e) die gewaschenen Pfeffersamen trocknet.
Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung von Pektinase(n) enthaltenden Präparaten zur Erzeugung von weißen Pfeffersamen. Gegebenenfalls können weitere Enzympräparate eingesetzt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachstehend nun ausführlicher beschrieben.
Das Ausgangsmaterial für das erfindungsgemäße Verfahren sind reife oder im Wesentlichen reife Pfefferbeeren. Darunter sind sowohl die reifen roten Pfeffer- beeren als auch kurz vor der Rotfärbung stehende Beeren sowie gerade noch grüne Pfefferbeeren zu verstehen. Es können auch Mischungen aus Pfefferbeeren verschiedener Reifestadien als Ausgangsmaterial eingesetzt werden. Die Pfefferbeeren sind die Früchte der Pflanze Piper nigrum aus der Familie der Pfeffergewächse (Piperaceae).
In der ersten Stufe des Verfahrens werden die Pfefferbeeren mit Wasser gewaschen. Dieses Waschen unterliegt keinen besonderen Bedingungen und kann in fließendem Wasser oder in gerührten Wassertanks erfolgen. Üblicherweise wird kaltes Wasser oder Wasser von Raumtemperatur verwendet. Es sind aber durchaus auch höhere Wassertemperaturen möglich. Durch dieses intensive Waschen werden Schmutzpartikel jeder Art, insbesondere freiwerdende färbende Substanzen rasch entfernt. Je nach Verschmutzungsgrad wird der Waschschritt mehrmals wiederholt.
Anschließend werden die gewaschenen Pfefferbeeren einer ersten enzymati- schen Behandlung mit Pektinasen unterworfen. Die verwendeten Pektinasen kön- nen natürlichen oder gentechnischen Ursprungs sein. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, das Enzym in Form von Pektinase(n) enthaltenden Präparaten zu verwenden. Pektinasen bestehen aus Polygalakturonase und/oder Pektinesterase und/oder Pektinlyase. Entsprechende Präparate sind im Handel erhältlich und enthalten das Enzym zusammen mit üblichen Hilfsstoffen. Ein bevorzugtes Präpa- rat ist das Handelspräparat Rohament® PL, das eine reine Polygalakturonase ist. Ein weiter bevorzugtes Präparat ist eine Kombination aus Polygalakturonase und Pektinesterase. Die Pektinasen können alleine oder im Gemisch mit weiteren Enzymen, idealerweise in Form von Enzympräparaten eingesetzt werden. Beispiele für weitere Enzyme, die eingesetzt werden können, sind Cellulasen, Hemicellula- sen, Arabanasen oder Cutinasen, die die äußere Schicht der Pfefferschalen so verändern, dass die Pektinasen leichter in das Fruchtfleisch eindringen können. Bevorzugt ist eine Kombinationsbehandlung mit Polygalakturonase und Cellulase. Die Enzyme können in gleichen Anteilen oder variierenden Mengenverhältnissen eingesetzt werden.
5 Die Enzymbehandlung erfolgt in Enzymierungstanks in wässriger Lösung üblicherweise unter Rühren. Die Temperatur beträgt 10 bis 700C, bevorzugt 25 bis 5O0C, noch bevorzugter 30 bis 4O0C. Die Konzentration des Enzympräparats beträgt 500 bis 100.000 ppm, bevorzugt 5000 bis 50.000 pprn, noch bevorzugter 10.000 bis 30.000 ppm in wässriger Lösung bezogen auf das Gewicht der Pfeffer- o beeren (im Handel erhältliche flüssige Enzympräparate enthalten üblicherweise ca. 50% Enzymkonzentrat und Hilfsstoffe und ca. 50% Wasser). Hierbei sollten die zu behandelnden Pfefferbeeren mit der wässrigen Enzymlösung vollständig bedeckt sein. Da Pfefferbeeren Naturprodukte sind und somit naturgemäßen Variationen hinsichtlich Struktur und Reifegrad unterliegen, können sich Variationen 5 in der Enzymdosierung ergeben. Die für die jeweilige Charge an Pfefferbeeren geeignete Enzymdosierung kann von einem Fachmann leicht anhand einfacher Routineversuche ermittelt werden.
Der pH-Wert der wässrigen, die Pfefferbeeren enthaltenden Lösung wird auf einen Bereich von 3,0 bis 6,0, bevorzugt 4,0 bis 4,5 eingestellt. Die Einstellung des pH- o Werts kann mit beliebigen Säuren vorgenommen werden. Vorzugsweise werden für Anwendungen im Lebensmittelbereich übliche Säuren, wie z.B. Zitronensäure oder Essigsäure verwendet. Zur Stabilisierung des pH-Werts können geeignete Puffer zugesetzt werden. Beispiele hierfür sind der Natriumcitrat/Zitronensäure- Puffer, der Natriumcitrat/Phosphorsäure-Puffer oder der Natriumacetat/Essig- 5 säure-Puffer. Die Konzentration dieser Puffer beträgt üblicherweise 0,01 bis 0,2 Mol/Liter, bevorzugt 0,05 bis 0,1 Mol/Liter.
Die Dauer der Enzymierung hängt von der eingesetzten Enzymmenge und der
Reaktionstemperatur ab. In der Regel beträgt die Enzymierung ein bis drei Tage, liegt jedoch bevorzugt unter einem Tag. Ein wesentliches Kriterium für die Beurtei- 0 lung der Reaktionsdauer stellt der Reifegrad der zu behandelnden Pfefferfrüchte dar. Je reifer die Pfefferbeeren sind, desto kürzer ist üblicherweise die Dauer der Enzymierung.
Durch die Behandlung mit Pektinasen wird das Pektin im Fruchtfleisch der Pfefferbeeren abgebaut, d.h. es findet eine Mazeration statt, wodurch sich das Frucht- fleisch so verändert, dass es sich vom Kern ablöst, aber von der Schale noch zurückgehalten wird, und dadurch nicht in die wässrige Enzymlösung übergeht. Ein Kriterium zur Beurteilung der Wirksamkeit des eingesetzten Enzyms ist die Schäl- barkeit der Pfefferbeeren. Dazu wird eine repräsentative Probe behandelter Pfefferfrüchte entnommen und geprüft, ob bzw. wie leicht sich die Schale und das Fruchtfleisch vom Kern entfernen lassen. Dazu werden die Früchte zum Beispiel unter geringem Druck zwischen den Handflächen gerieben, anschließend mit Wasser abgespült und der Anteil der schälbaren Kerne bestimmt. In Abhängigkeit von den Rückständen an den freigelegten Kernen kann die Enzymierungsreaktion beendet werden oder ist diese gegebenenfalls weiter fortzusetzen.
Anschließend werden die Schalen und das Fruchtfleisch maschinell oder manuell (zum Beispiel durch Trampeln) entfernt. Dadurch werden Fruchtschalen und Fruchtfleisch komplett von den Samen gelöst.
Die so behandelten Pfefferbeeren werden nun unter fließendem Wasser mit konstanter Fließgeschwindigkeit für eine kurze Zeit, zum Beispiel 60 bis 120 Sekun- den, oder in einem gerührten Wassertank mit anschließendem Abspülen gewaschen. Das Wasser sollte kalt sein oder maximal Raumtemperatur besitzen. Eine beispielhafte Temperatur beträgt 15 bis 2O0C. Am Ende dieses Schritts werden von Schalen und Fruchtfleisch befreite Pfeffersamen erhalten.
Anschließend werden die erhaltenen Pfefferkörner getrocknet. Bevorzugt erfolgt das Trocknen in der Sonne oder in Heißlufttrocknern bzw. in Heißluftöfen. Sofern an der Sonne getrocknet wird, erfolgt das Trocknen für mehrere Tage bis zu mehreren Wochen. Bei Trocknen in Heißlufttrocknern bzw. in -Öfen genügt eine Trocknungsdauer von einigen Stunden. Die Temperatur an den Kernen sollte idealerweise 45°C nicht überschreiten, um Verluste an Aromakomponenten zu vermei- den. Bevorzugt ist die Sonnentrocknung, weil dadurch eine zusätzlich Bleichung und damit eine hellere Farbe des als Endprodukt erhaltenen weißen bis cremig- weißen Pfeffers erzielt wird. Die Restfeuchte der getrockneten Kerne sollte unter 15% liegen.
Der durch das erfindungsgemäße Verfahren erhaltene Pfeffer besitzt eine ansprechende cremig-gelblich-weiße Farbe und weist kein Fehlaroma auf. Ferner bleiben die natürlichen Aromastoffe des Pfeffers weitgehend erhalten, so dass ein Handelsprodukt von hoher Qualität erhalten wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann gegebenenfalls noch weitere Stufen ent- halten. So kann sich an die erste Waschstufe eine mechanische bzw. thermische Behandlung der Pfefferbeeren anschließen. Hierzu können verschiedene mechanische bzw. thermische Verfahren einzeln oder in Kombination eingesetzt werden. Beispiele hierfür sind Bürstenwaschmaschinen, Trommelentschäler, Passiermaschinen etc. sowie Dampfbehandlung oder Blanchieren der Pfefferbeeren mit hei- ßem Wasser bzw. Dampf. Hierdurch werden die Schalen der Pfefferbeeren aufgeweicht, beschädigt oder auch teilweise entfernt, wodurch die Bedingungen für die anschließende Enzymbehandlung optimiert werden. Die Enzyme kommen dadurch schneller in direkten Kontakt mit dem vom Kern abzulösenden Fruchtfleisch.
Ferner kann nach der zweiten Waschstufe (Stufe d)) gegebenenfalls eine weitere Enzymbehandlung durchgeführt werden. Eine derartige Behandlung ist in der Regel erforderlich, wenn den Körnern noch Reste des Fruchtfleisches anhaften, bzw. wenn die Körner noch stark dunkel gefärbt sind und deshalb eine Aufhellung notwendig ist. Diese weitere Enzymbehandlung wird bevorzugt mit einer Cellulase für 12 bis 24 Stunden, bevorzugt bei einem pH-Wert von 3,5 bis 4 und einer Tempe- ratur von 30-400C durchgeführt. Vorteilhaft hat sich eine Enzympräparatkonzentration von 1.000 bis 10.000 ppm (w/w) erwiesen. Bei diesem Verfahrensschritt sind auch Kombinationen von Cellulase mit weiteren Enzymen möglich, wie z.B. Hemicellulasen und/oder Pektinasen oder Arabanasen. Durch diese Cellulasebe- handlung im zweiten Enzymschritt werden die Pfeffersamen von Restanhaftungen befreit, die Oberfläche der Pfeffersamen zusätzlich geglättet und eine weitere Aufhellung erreicht. Alternativ kann in dieser Stufe auch chemisch gebleicht werden, beispielsweise mit einer Peroxidlösung, z.B. einer 1-3%-igen, bevorzugt 2,5%-igen Peroxidlösung.
Bevorzugt ist eine Kombination aus einer ersten Enzymbehandlung mit Polygalak- turonase und einer zweiten Enzymbehandlung mit Cellulase.
Bei kontinuierlicher Durchführung des Verfahrens wird in den Enzymierungsstufen die Enzymlösung mehrfach verwendet. Zum Schutz vor mikrobiologischen Kontaminationen ist die Zugabe von Natriumdisulfit (200 bis 1000 ppm) zu empfehlen. Ebenso ist darauf zu achten, dass nach jeder Zugabe von neuen, noch unbehan- delten Pfefferbeeren Enzym nachdosiert wird, um Verluste durch Enzymerschöpfung oder durch Entfernen der bereits behandelten Pfefferkörner auszugleichen. Die Menge an nachzudosierendem Enzym richtet sich im Wesentlichen nach der Art und Konzentration des eingesetzten Enzyms, der Reaktionstemperatur und der gewünschten Reaktionsdauer und kann von einem Fachmann leicht anhand einfacher Routineversuche ermittelt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich zur Durchführung im Batch-Ver- fahren, kann aber auch im Fed-Batch-Verfahren oder kontinuierlich durchgeführt werden. Sehr vorteilhaft ist eine stark gekürzte Verfahrensdauer von nur ein bis drei Tagen im Gegensatz zu den ursprünglichen zwei bis drei Wochen beim tradi- tionellen Wässern der Pfefferbeeren. Ferner ist die Verfahrensdurchführung einfach und unkompliziert und kann mit einer einfachen preisgünstigen Ausstattung durchgeführt werden. Des Weiteren ist das Verfahren umweltschonend, es kommt zu keiner Verschmutzung der Flüsse. Ebenso kann der optimale Erntezeitpunkt der Pfefferfrüchte bestimmt werden.
Ein ganz erheblicher Vorteil ist die Vermeidung von Fehlaromen im Endprodukt. Durch die definierte und steuerbare Verfahrensführung lassen sich Fehlaromen im Endprodukt vermeiden und eine bessere Spezifikation und Standardisierung des Pfeffers erzielen. Dies gewährleistet auch eine bessere Weiterverarbeitbarkeit des - -
so erhaltenen weißen Pfeffers. Ferner ist das Endprodukt frei von mikrobiologischer Belastung.
Die beigefügten Figuren erläutern die Erfindung näher:
Die Figur 1 zeigt ein Fließschema über das erfindungsgemäße Verfahren mit bei- spielhaften Bedingungen.
Die Figur 2 zeigt die Behandlung von Pfeffersamen mit Wasser, Rohament® PL und Rohament® CL.
Die Figur 3 zeigt die Behandlung von geschälten und anschließend getrockneten Pfeffersamen mit unterschiedlichen Konzentrationen an Rohament® CL.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird anhand der nachstehenden Beispiele näher erläutert. In den Beispielen wurden als Enzyme die Handelspräparate Rohament® PL und Rohament® CL (zu beziehen durch AB Enzymes GmbH) verwendet. Diese Präparate besitzen die folgende Zusammensetzung:
Rohament® PL: wässrige Flüssigkeit mit einer Aktivitätskonzentration von mindes- tens 28.000 PGU/mg stabilisiert mit Glycerin und Kaliumchlorid (Polygalakturona- se-Präparat)
Üblicherweise werden Polygalakturonase-Einheiten nach den jeweiligen Vorschriften des Herstellers ermittelt und angegeben. Bezogen auf Rohament® PL ist eine Einheit Polygalakturonase PGU definiert durch die Enzymaktivität, welche unter vergleichbaren Standardbedingungen die Größe Δ 1/η um 0,02 Einheiten verändert. Δ 1/η ist die Differenz des Kehrwerts der Viskosität einer Standardpektinlösung (Pektinlösung mit einer Viskosität zwischen 8 und 10 mPa- s) nach Enzymeinwirkung zum Kehrwert der Viskosität der unbehandelten Pektinlösung. Es gilt: Δ 1/η = 1/η - 1/η0.
Rohament® CL: wässrige Flüssigkeit mit einer Aktivitätskonzentration von mindestens 15.000 ECU/g (Cellulase-Präparat) Die Aktivität der Cellulase wird üblicherweise in Endoglucanaseeinheiten bestimmt (ECU). Eine Endo-1 ,4-ß-glucanaseeinheit (ECU) ist definiert als die Menge Enzym, die ein nmol reduzierende Zucker als Glucose in einer Sekunde produziert (1 ECU = 1 nkat) (Testbedingungen: Substrat: Hydroxyethylcellulose, pH = 4,8, In- kubationstemperatur = 500C ± 0,50C, Inkubationszeit 10 min). Die Bestimmung der reduzierenden Zucker erfolgt spektrophotometrisch unter Verwendung von 3,5-Dinitrosalicylsäure.
Es können natürlich auch entsprechende Enzymprodukte anderer Hersteller verwendet werden. Je nach den Enzymaktivitätsangaben des Herstellers können sich hierbei unterschiedliche Zugabemengen der jeweiligen Enzyme ergeben. Die entsprechenden Werte können jedoch von einem Fachmann anhand einfacher Routineversuche ermittelt werden.
Beispiel 1 : Enzymbehandlunq mit Rohament® PL bei 400C
Je 10 g Pfefferbeeren wurden mit 40 g Wasser gemischt und in einem Wasserbad auf 400C temperiert. Nach Erreichen der Solltemperatur erfolgte die Zugabe des Enzyms. Nach Beendigung der Reaktionszeit wurden die Beeren durch Reiben zwischen den Handflächen geschält, mit Leitungswasser gewaschen und anschließend das Verhältnis geschälter zu ungeschälter Pfefferbeeren bestimmt.
Tabelle 1 : Einfluss von Rohament® PL auf die Schälbarkeit von Pfefferbeeren bei 4O0C und verschiedenen Reaktionszeiten nach 19h nach 43h schälbar unschälbar % schälbar schälbar unschälbar % schälbar
500 ppm Rohament® PL 42 27 61 52 15 78%
1000 ppm Rohament® PL 53 14 79 55 18 75% ohne Enzym 44 28 61 47 23 67%
Tabelle 1 zeigt, dass die Schälbarkeit der Pfefferbeeren gegenüber der Behandlung ohne Enzym signifikant erhöht war. Dieser Effekt war von der Enzymkonzentration und von der Reaktionszeit abhängig. Beispiel 2: Enzvmbehandlung mit Rohament® PL und/oder CL bei 5O0C
Je 10 g Pfefferbeeren wurden mit 25 g Wasser gemischt und in einem Wasserbad auf 5O0C temperiert. Nach dem Erreichen der Solltemperatur erfolgte die Zugabe des Enzyms wie in Tabelle 2 angegeben, Nach einer Reaktionszeit von 24 Stunden wurden die Beeren durch Reiben zwischen den Handflächen geschält, mit Leitungswasser gewaschen und anschließend das Verhältnis geschälter zu ungeschälter Pfefferbeeren bestimmt. Die Versuche wurden jeweils viermal durchgeführt (Nr. 1-4).
Tabelle 2: Einfluss verschiedener Enzyme und Enzymmischungen auf die Schälbarkeit von Pfefferbeeren nach 24 Stunden bei 5O0C
Rohament® PL 1000ppm schälbar unschälbar % schälbar STABW
1 48 16 75% 2 52 12 81% 3 54 11 83% 4 49 15 77%
Mittelwert 79% 3.3%
Rohament® CL lOOOppm schälbar unschälbar % schälbar STABW
1 47 18 72%
2 47 20 70%
3 53 14 79%
4 43 19 69%
Mittelwert 73% 3.8%
Rohament®PL lOOOppm
+
Rohament® CL lOOOppm schälbar unschälbar % schälbar STABW
1 53 14 79%
2 42 23 65%
3 50 15 77%
4 41 21 66%
Mittelwert 72% 6.4%
ohne Enzym schälbar unschälbar % schäl bar STABW
1 44 20 69% 2 45 16 74% 3 43 21 67% 4 45 17 73%
Mittelwert 71% 2.7% Tabelle 2 zeigt, dass die Schälbarkeit der Pfefferbeeren bei Behandlung mit Ro- hament® PL und/oder Rohament® CL gegenüber der Behandlung ohne Enzym signifikant erhöht war. Hierbei erwies sich die Behandlung mit Rohament® PL gegenüber den anderen Behandlungsarten überlegen.
Es wurde festgestellt, dass die Enzymierung die Schälbarkeit der Pfefferbeeren erleichtert und erhöht. Erleichtert bedeutet in diesem Zusammenhang, dass weniger Kraft aufgewendet werden muss um das Fruchtfleisch vom Kern zu entfernen. Eine Reaktionstemperatur von 4O0C erwies sich als vorteilhaft, da hier insbesondere gegenüber höheren Reaktionstemperaturen die Intensität der Verfärbung der Pfeffersamen am geringsten war. Restverfärbungen der Pfeffersamen sind möglichst zu vermeiden, um ein Endprodukt cremig-weißer Farbe und damit hoher Qualität zu erhalten. Hier wurde überraschenderweise gefunden, dass ein weiterer Enzymierungsschritt mit Cellulasen, Restverfärbungen der Pfeffersamen deutlich reduziert und zu einer signifikanten Aufhellung der Pfeffersamen führt.
Beispiel 3: Zweite Enzymbehandlunq von Pfeffersamen mit Rohament® PL und Rohament® CL
5 g geschälte und ungetrocknete Pfefferkörner aus der ersten Enzymierungsstufe (mit Polygalakturonase) wurden über Nacht in konzentrierte Enzymlösungen gegeben. Es wurde eine zweite Behandlung mit der Pektinase Rohament® PL (min- destens 28.000 PGU/mg) bzw. eine mit der Cellulase Rohament® CL (mindestens 15.000 ECU/g) durchgeführt. Dabei wurden die Pfefferkörner mit den jeweiligen Enzymlösungen vollständig bedeckt. Die beiden Versuchsansätze wurden 18 Stunden bei Raumtemperatur auf einem Magnetrührer gerührt. Nach dem Waschen mit Leitungswasser konnte überraschenderweise eine deutliche Aufhellung gefunden werden. Das Ergebnis ist in Figur 2 gezeigt.
Figur 2 zeigt, dass durch eine zweite Enzymierung mit Rohament® CL der deutlich größere Effekt erzielt wurde als mit Rohament® PL. Die Cellulase hellte die Kerne nicht nur auf, sondern die Samen zeigten auch eine glatte Oberfläche. Mit Roha- ment® PL dagegen hatten die Kerne eine im Vergleich dunklere Farbe und wiesen zusätzlich noch weitere Rückstände auf der Samenoberfläche auf.
Beispiel 4: Einfluss der Konzentration von Rohament® CL und der Reaktionsdauer auf die Bleichung von Pfeffersamen nach einer ersten Enzymbe- handlunq mit Polvgalakturonase
20 g wie vorstehend beschrieben geschälte und getrocknete Pfeffersamen wurden in 20 ml 0,1 M Natriumcitrat-Phosphorsäure-Puffer pH 4,0 gegeben und in einer 1.000 ppm bzw. in einer 10.000 ppm Rohament® CL enthaltenden Lösung gerührt. Als Negativkontrolle diente Puffer ohne Enzym. Die Figur 3 zeigt, dass die hohe Enzymkonzentration das bessere Ergebnis in der gewählten Reaktionszeit ergibt. Eine kurze Reaktionszeit ist zu bevorzugen, da der Verlust an Aromakomponenten und Ölen minimiert und damit eine hohe Qualität sichergestellt wird.

Claims

PATENTANSPRUCHE
1. Verfahren zur Erzeugung von weißen Pfeffersamen, dadurch gekennzeich- net, dass man
a) reife oder im Wesentlichen reife Pfefferbeeren ein- oder mehrfach mit Wasser wäscht,
b) die gewaschenen Pfefferbeeren mit einem Pektinase(n) enthaltenden Präparat behandelt,
c) die Fruchtschale und das Fruchtfleisch der so behandelten Pfefferbeeren mechanisch entfernt,
d) die so erhaltenen Pfeffersamen ein- oder mehrfach mit Wasser wäscht und
e) die gewaschenen Pfeffersamen trocknet.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass man nach Stufe a) die Pfefferbeeren einer mechanischen und/oder thermischen Behandlung unterwirft.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Behandlung eine Behandlung mit einer Bürstenwaschmaschine, einem Trommelschäler oder einer Passiermaschine ist.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die thermische Behandlung eine Behandlung mit heißem Wasser bzw. Dampf ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass man nach Stufe d) die Pfeffersamen einer zweiten enzymatischen oder chemischen Behandlung unterwirft.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite en- zymatische Behandlung eine Behandlung mit einer Cellulase ist.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass man in Stufe b) eine Polygalakturonase und in der zweiten enzymatischen Behandlung eine Cellulase verwendet.
8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die chemische Behandlung eine Bleichung mit einer Peroxidlösung ist.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlung mit Pektinase in Stufe b) bei einer Temperatur von 30 bis 4O0C und einem pH-Wert von 4-4,5 erfolgt.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in Stufe b) 10.000-30.000 ppm eines Polygalakturonase enthaltenden Präparats eingesetzt werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in Stufe b) ein Polygalakturonase und Pektinesterase enthaltendes Präparat eingesetzt wird.
12. Verwendung eines Pektinase(n) enthaltenden Präparats gegebenenfalls in Kombination mit weiteren Enzymen zur Erzeugung von weißen Pfeffersamen.
13. Verwendung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Verwendung in Kombination mit einem Cellulasepräparat erfolgt.
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