WO2022028999A1 - Calciumpektinat - Google Patents

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WO2022028999A1
WO2022028999A1 PCT/EP2021/071248 EP2021071248W WO2022028999A1 WO 2022028999 A1 WO2022028999 A1 WO 2022028999A1 EP 2021071248 W EP2021071248 W EP 2021071248W WO 2022028999 A1 WO2022028999 A1 WO 2022028999A1
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calcium
low
pectinate
gelling
pectin
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PCT/EP2021/071248
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English (en)
French (fr)
Inventor
Gerhard F. Fox
Christine Rentschler
Original Assignee
Herbstreith & Fox Gmbh & Co. Kg Pektin-Fabriken
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Publication date
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    • AHUMAN NECESSITIES
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    • A23LFOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L19/00Products from fruits or vegetables; Preparation or treatment thereof
    • A23L19/03Products from fruits or vegetables; Preparation or treatment thereof consisting of whole pieces or fragments without mashing the original pieces
    • A23L19/07Fruit waste products, e.g. from citrus peel or seeds
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
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    • A23L29/00Foods or foodstuffs containing additives; Preparation or treatment thereof
    • A23L29/20Foods or foodstuffs containing additives; Preparation or treatment thereof containing gelling or thickening agents
    • A23L29/206Foods or foodstuffs containing additives; Preparation or treatment thereof containing gelling or thickening agents of vegetable origin
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    • AHUMAN NECESSITIES
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    • A23L33/20Reducing nutritive value; Dietetic products with reduced nutritive value
    • A23L33/21Addition of substantially indigestible substances, e.g. dietary fibres
    • A23L33/22Comminuted fibrous parts of plants, e.g. bagasse or pulp
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08BPOLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B37/00Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
    • C08B37/0006Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid
    • C08B37/0045Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid alpha-D-Galacturonans, e.g. methyl ester of (alpha-1,4)-linked D-galacturonic acid units, i.e. pectin, or hydrolysis product of methyl ester of alpha-1,4-linked D-galacturonic acid units, i.e. pectinic acid; Derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L5/00Compositions of polysaccharides or of their derivatives not provided for in groups C08L1/00 or C08L3/00
    • C08L5/06Pectin; Derivatives thereof

Definitions

  • the present invention relates to a low esterified gelling calcium pectinate having a degree of esterification of 10% to 50%.
  • the subject matter of the present invention is also a process for the production of such a calcium pectinate and a low-methylester gelling calcium pectinate obtained or obtainable by this process.
  • the present invention relates to the use of an aforesaid low methylester gelling calcium pectinate in food products or in food compound products or in pharmaceutical products or in cosmetic products or in household products.
  • the subject of the present invention is a food product, a food compound product, a pharmaceutical product, a cosmetic product, a household product, a food composition, which is in particular a low-calorie preparation, a pharmaceutical preparation, a cosmetic preparation, a preparation that can be used in a household product, produced under Use of a low methylester gelling calcium pectinate as described herein.
  • Low methylester pectins are known in the art. They have a degree of esterification of less than 50%. These pectins are used in particular as gelling or thickening agents for the production of low-dry matter, pumpable fruit preparations. In addition to the food sector, the pharmaceutical sector is becoming increasingly important as a field of application for pectins.
  • low methylester pectins require calcium ions, which form chain associates with the carboxyl groups of their galacturonic acid building blocks linked by axial-axial bonds, which is also known in the literature as the egg box model.
  • the strength of the gels depends on the content of low methylester pectin and the available calcium ions, with the calcium ions usually being made available by adding a calcium salt.
  • the amount of calcium ions required to achieve the desired degree of gelation depends in turn on the soluble dry matter content of the (fruit) mixture to be gelled and on its subsequent use.
  • the respective low-ester pectin - typically a low-ester, amidated or non-amidated pectin - an appropriate amount of a calcium salt added.
  • a specially standardized low methylester pectin can be provided, ie a dry mix containing the pectin and a calcium salt.
  • use for dairy products such as yoghurt is problematic.
  • the low methylester pectin reacts with the calcium ions of the food product and when introduced into the milk product, undesirable changes in texture occur, up to and including clumping of the pectin-containing mass.
  • the dosage of the calcium salt depends both on its calcium content and on the respective application.
  • the appropriate amount of the calcium salt the soluble final dry matter content and other properties of the preparation to be produced, in particular fruit-containing, and the mixed food product to be produced using this preparation are of particular importance.
  • the type of fruit used, the addition of milk or milk alternatives and the pH value must be taken into account.
  • Another disadvantage of using low methylester, amidated or non-amidated pectins as a thickening agent with the addition of a calcium salt is that various problems can occur, particularly when producing preparations which have a relatively low soluble solids content, due to the solubility of the calcium salt used in each case.
  • readily soluble calcium salts e.g. As calcium chloride or calcium lactate
  • due to the high calcium activity of low methylester pectins due to the high calcium activity of low methylester pectins, a rapid reaction is usually observed. This can lead to undesired pre-gelling up to the precipitation of the pectin as non-gelling calcium pectinate and as a result to undesired textural properties up to syneresis of the preparation.
  • poorly soluble calcium salts such.
  • B. calcium citrate or calcium phosphate is that the metered amount of calcium salt is often not sufficient for a satisfactory gelation due to the poor solubility.
  • Another disadvantage of using low methylester, amidated and non-amidated pectins is that the intended calcium salt has to be specified in the list of ingredients of the respective mixed food product, which means that the list of ingredients is longer and less consumer-friendly.
  • the organic certification for a mixed food product which is becoming increasingly important for consumers, is only possible if the calcium salt used is also biocompatible. Consequently, the selection of the calcium salt--in addition to its solubility properties--is further restricted by this criterion, which may also have to be met.
  • a major disadvantage of amidated pectins is that they are not approved per se for use in organic products.
  • modified and unmodified starches can be used as thickeners in the prior art.
  • the modified starches are food additives that are subject to E numbers. This labeling requirement does not apply to unmodified starches. Consumers regularly assume that additives marked with an E number are not of natural origin. Therefore, they have low consumer acceptance.
  • starch especially unmodified starch (no E number) as a thickening agent—in particular for the production of fruit-containing preparations—is that a comparatively high dosage is necessary. On the one hand, this has a negative effect on resource efficiency. On the other hand, there is a disadvantageous loss of fruit flavor.
  • Another disadvantage is that the use of starch has an unfavorable effect on the aroma release, i. H. is associated with a relatively poor aroma release.
  • the addition of flavorings is regularly required, which lengthens the list of ingredients of the respective mixed food product and usually further reduces consumer acceptance.
  • starch as a thickening agent has a relatively high cooking viscosity, so that any pieces of fruit that may be present are undesirably chopped up or turned into puree during the cooking process.
  • the gelling and thickening agents described in the prior art which are used to produce pumpable preparations, in particular containing fruit, with a relatively low soluble dry substance content, ie in the range from 10° Brix to 50 °Brix, are to be rated as unsatisfactory, in particular from a technological, economic and ecological point of view.
  • DE 601 22 522 T2 relates to pectins with a low degree of methoxyl and in paragraph [0022] teaches a low-methoxyl pectin with a degree of esterification of approximately 20 to 50%. According to Table A([0158]), when using this pectin, a defined amount of calcium (in the form of a CaCh solution) must be added in order to thicken a synthetic beverage.
  • WO 2019/185388 A1 relates to pectins with a low degree of methoxylation and high viscosity and teaches a citrus pectin with a degree of methyl esterification of 30 or less (page 2, line 29). According to the invention, the deesterification is carried out in the presence of a calcium binder (page 3, lines 21-23).
  • US 5,929,051 A teaches the production of a pectin from aloe vera with a degree of esterification of less than 50%, which accordingly needs the addition of a calcium salt-containing solution to form a gel (claim 1).
  • the present invention is therefore based on the object of overcoming the aforementioned and other disadvantages of the prior art.
  • the object is achieved by a low-esterified gelling calcium pectinate, which has a degree of esterification of 10% to 50%, advantageously from 20% to 49%, even more advantageously from 30% to 49% and in particular from 33% to 49%.
  • the low methylester calcium gelling pectinate can also be a mixture of two or more different low methylester calcium gelling pectinates.
  • the claimed low methylester gelling calcium pectinate is characterized in particular by the fact that it has a higher calcium ion content than the low methylester pectins used in the prior art.
  • the low methylester calcium pectinate is a calcium salt of a low methylester pectin.
  • the salt consists of a polyvalent anion of a low methylester pectin, with so many carboxylate groups as calcium carboxylate groups that it is sufficient for gelation.
  • the calcium pectinate is thus already in a state capable of being gelled, and no external addition of a calcium salt is required.
  • the low methylester gelling calcium pectinate described here has good to very good solubility in water, in water-miscible solvents and mixtures thereof, alcohols alone and mixtures consisting of several alcohols being excluded.
  • the solubility properties of the calcium pectinate claimed here differ significantly from the above-mentioned calcium salts of low-methylester pectins, which arise as a result of the reaction occurring directly between a low-methylester pectin and calcium ions. This is because calcium pectinates obtainable in this way are sparingly soluble or insoluble and therefore naturally do not provide any calcium ions, regardless of the solvent and the other reaction conditions. Therefore, these previously known calcium pectinates are unsuitable as thickeners.
  • the low methylester gelling calcium pectinate claimed herein when using the low methylester gelling calcium pectinate claimed herein to produce a pumpable composition containing, for example, a fruit and/or a vegetable and/or cocoa and/or chocolate and/or a nut and/or a nut-like fruit, the desired gelation is observed.
  • a typically provided calcium salt such as. As calcium lactate or calcium citrate, are dispensed with. This surprising result is directly attributable to the good to very good solubility of the low methylester gelling calcium pectinate claimed here, especially in water.
  • the low methylester pectin present as a calcium salt per se available in a quantity of calcium ions suitable for the desired gelation.
  • the calcium ions present in sufficient quantity in the low methylester gelling calcium pectinate react slowly with the pectin when the low methylester gelling calcium pectinate is used to prepare an edible composition as aforesaid - as is necessary and desirable for optimal gelation.
  • the desired gelation is achieved using the low methylester gelling calcium pectinate described herein.
  • the yield point required for filling the composition and the desired final texture of the composition are achieved.
  • a composition obtained using the claimed low methylester gelling calcium pectinate and containing, for example, a fruit and/or a vegetable and/or cocoa and/or chocolate and/or a nut and/or a nut-like fruit has a comparatively low viscosity, especially when warmed up.
  • the low methylester gelling calcium pectinate can be used in a lower dosage.
  • an unadulterated fruit taste and an optimal aroma release are advantageously achieved. Consequently, the addition of flavorings can be dispensed with, so that overall there is improved resource efficiency and a more consumer-friendly declaration of a mixed food product in which one of the aforementioned compositions containing the low-methylester gelling calcium pectinate is contained. Furthermore, such a composition has no increased tendency to syneresis, and a disruptive phase separation is not observed.
  • Another important advantage is that by simply varying the degree of esterification and/or at least one parameter selected from the group consisting of calcium content, calcium sensitivity, breaking strength and pH, a wide range of low-esterified gelling calcium pectinates with different properties is available can be asked. Thus, depending on the desired application and/or the soluble solids content of the mass to be gelled, a tailor-made low-methylester gelling calcium pectinate can be provided. The latter also advantageously applies to compositions which have a relatively low soluble dry matter content, ie in the range between 10°Brix and 50°Brix.
  • Possible applications that may be mentioned here as non-limiting examples are: the production of a composition containing at least one of the above-mentioned ingredients for the production of mixed food products, for example milk and milk substitute mixed products, or the production of a baking-stable, for example fruit-containing, preparation or a low-calorie fruit spread .
  • the low methylester gelling calcium pectinate described herein is particularly, but not exclusively, applicable or adaptable for the large-scale production of food products, food compound products, pharmaceutical products, cosmetic products, household products, food compositions, especially low-calorie preparations, pharmaceutical preparations, cosmetic preparations and preparations usable in household products . In this case, no separate calcium has to be added to the products, products, compositions or preparations in order to bring about sufficient gelation. But you can - such.
  • a composition containing, for example, fruit can be obtained which advantageously meets all the requirements placed on such a composition in the context of the production of mixed food products containing calcium, for example milk and milk substitute mixed products.
  • the minimum requirements include good stirring behavior and/or good miscibility with the respective food product.
  • the mere presence in the composition of the low methylester gelling calcium pectinate having sufficient calcium content eliminates the undesired reaction with the calcium ions of a calcium-containing food product, e.g. B. a dairy product, completely prevented. It is particularly advantageous that the respective composition also has a smooth, homogeneous texture and an attractive surface gloss in the food product containing calcium.
  • a mixture of a food product, which can optionally contain calcium, and an aforementioned composition is referred to as a food mixture product.
  • Another important advantage is that using the low methylester gelling calcium pectinate described herein to prepare a composition containing, for example, an ingredient selected from the group consisting of a fruit, a vegetable, cocoa, chocolate, a nut, a nut-like fruit, and Mixtures thereof, depending on the soluble solids content of the mass to be gelled, the addition of a sugar or a sugar substitute can be dispensed with.
  • the use of the low methylester gelling calcium pectinate claimed herein enables the production of low calorie compositions and hence low calorie mixed food products.
  • pectins - and thus also the low esterified gelling calcium pectinate claimed here - are largely indigestible dietary fibers that represent an important part of human nutrition.
  • pectins i. H. also the low methylester gelling calcium pectinate described here, via the binding of bile acids to a reduction in cholesterol levels.
  • compositions containing the low methylester gelling calcium pectinate described here and, for example, a fruit and/or a vegetable and/or cocoa and/or chocolate and/or a nut and/or a nut-like fruit are advantageously characterized in particular by a comparatively short list of ingredients out.
  • a calcium salt can be completely dispensed with.
  • it is not necessary to add a pH regulator in contrast to the prior art, according to which starch or modified starch is usually used for thickening.
  • the low methylester gelling calcium pectinates described herein are commonly marketed as pectins and when used as an ingredient in, for example, a food product or food compound product, are also declared as pectins, not pectinates. Consequently, the compositions described here can advantageously be used immediately and also internationally without lengthy approval procedures.
  • the object is achieved by a low-esterified gelling calcium pectinate, which has a degree of esterification of 10% to 50%, advantageously from 20% to 49%, even more advantageously from 30% to 49% and in particular from 33% to 49%.
  • the degree of esterification of the low esterified calcium gelling pectinate can be 31%, 32%, 34%, 35%, 36%, 37%, 38%, 39%, 40%, 41%, 42%, 43%, 44%, 45%, be 46%, 47% or 48%.
  • the claimed low methylester gelling calcium pectinate is characterized in particular by the fact that it has a higher calcium ion content than the low methylester pectins used in the prior art.
  • the low methylester calcium pectinate is a calcium salt of a low methylester pectin.
  • the salt consists of a polyvalent anion of a low methylester pectin, with so many carboxylate groups as calcium carboxylate groups that it is sufficient for gelation.
  • the calcium pectinate is thus already in a state capable of being gelled, and no external addition of a calcium salt is required.
  • a standardizing agent can also be added to the calcium pectinate according to the invention for use in order to form a standardized calcium pectinate.
  • a “standardizing agent” within the meaning of the invention is defined as an organic uncharged molecule with good water solubility.
  • the standardization agent serves to standardize the product.
  • the controlled, identical manufacturing processes lead to pectins with specified properties. However, due to raw material-related fluctuations within the pectin composition, these have a certain variation, e.g. with regard to gel strength or viscosity.
  • the addition of a standardizing agent significantly reduces the range of variation and thus standardizes the pectin. This enables constant dosing from batch to batch.
  • Standardization agents which may be mentioned are: monosaccharides, oligosaccharides, polysaccharides or sugar alcohols, or combinations thereof.
  • sugars used in the food industry examples include: dextrose, sucrose, fructose, invert sugar, isoglucose, mannose, melezitose, maltose, rhamnose, the sugar preferably being sucrose or dextrose.
  • a standardizing agent such as dextrose or sucrose can be added to the calcium pectinate in an amount of 20 to 50% by weight based on the calcium pectinate.
  • the low esterified gelling calcium pectinate claimed here shows optimal gelling properties without the addition of a typically provided calcium salt, such as e.g. B. calcium lactate or calcium citrate.
  • a typically provided calcium salt such as e.g. B. calcium lactate or calcium citrate.
  • This surprising result is directly attributable to the sufficiently high calcium content combined with the good to very good solubility of the low-methylester gelling calcium pectinate claimed here, especially in water. Only because of this property can the amount of calcium required for gelation be provided.
  • the low methylester gelling calcium pectinate described herein is not only good to very good in water, but also soluble in water-miscible solvents and mixtures thereof, with the exception of alcohols on their own and mixtures consisting of several alcohols.
  • solubility properties of the calcium pectinate claimed here differ significantly from the above-mentioned calcium salts of low-methylester pectins, which arise as a result of the reaction occurring directly between a low-methylester pectin and calcium ions.
  • the calcium ions present in sufficient quantity in the low methylester calcium pectinate claimed here react when the low methylester calcium pectinate is used as a gelling or thickening agent in the production of a composition, e.g. a food composition, slowly with the pectin - as required and desired for optimal gelation.
  • a composition e.g. a food composition
  • pectin - as required and desired for optimal gelation.
  • an ingredient selected from the group consisting of a fruit, a vegetable, cocoa, chocolate, a nut and a nut-like fruit, and mixtures thereof, or another ingredient of the mass to be gelled contains calcium or not achieved the desired gelation using the low methylester gelling calcium pectinate described herein.
  • the yield point required for bottling and the desired final texture of the composition for example fruit-containing, are achieved.
  • Another important advantage is that by simply varying the degree of esterification and/or at least one parameter selected from the group consisting of calcium content, calcium sensitivity, breaking strength and pH value, a wide range of low-esterified gelling calcium pectinates can be used different properties can be made available. Thus, depending on the desired application and/or the soluble solids content of the mass to be gelled, a tailor-made low-methylester gelling calcium pectinate can be provided. The latter also advantageously applies to compositions which have a relatively low soluble solids content, ie in the range between 10°Brix and 50°Brix.
  • Another advantage is that when using the low methylester gelling calcium pectinate described here, for example in the production of mixed food products which can optionally contain calcium, not only can the addition of another calcium salt, flavorings and usually pH regulators be dispensed with .
  • the addition of a sugar or a sugar substitute can advantageously also be dispensed with. Consequently, when using the low esterified gelling calcium pectinate claimed here, the production of low-calorie compositions and thus low-calorie mixed food products is possible in a particularly simple and resource-saving manner. The latter are also usually amenable to organic certification.
  • pectins - and thus also the low esterified gelling calcium pectinate claimed here - are largely indigestible dietary fibers that represent an important part of human nutrition.
  • pectins i. H. also the low methylester gelling calcium pectinate described here, via the binding of bile acids to a reduction in cholesterol levels.
  • the low methylester gelling calcium pectinates described here are produced from pectins obtained by extraction from plants or parts of plants in which pectin is primarily found in the more solid components such as stems, leaves, blossoms or fruits.
  • the soluble highly esterified pectins used as educts can be obtained from all plants and parts of plants known to the person skilled in the art. The following may be mentioned here by way of example, ie not exhaustively: citrus fruit, apple, sugar beet, flax, Jerusalem artichoke tuber, potato, sunflower infructescence, aloe vera, rosehip, quince, apricot, cherry and carrot, and mixtures thereof.
  • the low esterified gelling calcium pectinate has a calcium content of 1.0% by weight to 4.0% by weight, advantageously 1.5% by weight to 3.5% by weight, even more advantageously 2.0% by weight. to 3.0% by weight and in particular from 2.4% to 2.8% by weight.
  • the calcium content can therefore also be between 1.5% by weight and 3.0% by weight or between 2.0% by weight and 2.8% by weight or between 2.4% by weight and 2.7% by weight. .
  • the calcium content can also be 1.1% by weight, 1.2% by weight, 1.3% by weight, 1.4% by weight, 1.6% by weight, 1.7% by weight, 1.8 % by weight, 1.9 % by weight, 2.1 % by weight, 2.2 % by weight, 2.3 % by weight, 2.5 % by weight, 2.6 % by weight, 2.7 % by weight .%, 2.9 wt%, 3.1 wt%, 3.2 wt%, 3.3 wt%, 3.4 wt%, 3.6 wt%, 3.7 wt% %, 3.8% by weight or 3.9% by weight.
  • the low esterified calcium gelling pectinate comprises or is a low esterified calcium citrus gelling pectinate and/or a low esterified calcium apple gelling pectinate.
  • the high esterified soluble citrus pectin or apple pectin required as starting material for the preparation of the low esterified gelling calcium citrus pectinate or the low esterified gelling calcium apple pectinate is a high esterified pectin which is obtained from citrus or apple raw materials and is therefore advantageously of natural origin .
  • Plant processing residues such as citrus or apple pomace are usually used to isolate these natural pectins. These are available in sufficient quantities and offer a sustainable and ecologically sensible source for the required natural raw materials.
  • citrus pectin with different degrees of esterification can be obtained from citrus pomace. Accordingly, it is possible to obtain apple pectin with different degrees of esterification from apple pomace.
  • the citrus pomace of a variety of citrus fruits can be used for the isolation of citrus pectin.
  • Non-limiting examples are: Tangerine (Citrus reticulata), Clementine (Citrus x aurantium Clementine group, syn.: Citrus Clementina), Satsuma (Citrus x aurantium Satsuma group, syn.: Citrus unshiu), Mangshan (Citrus mangshanensis), orange (Citrus x aurantium orange group, syn.: Citrus sinensis), bitter orange (Citrus x aurantium bitter orange group), bergamot (Citrus x limon bergamot group, syn.: Citrus bergamia), grapefruit (Citrus maxima) , grapefruit (Citrus x aurantium grapefruit group, syn.: Citrus paradisi) pomelo (Citrus x aurantium pomelo group), lime (Citrus x aurantiifolia), common lime (Citrus
  • the low methylester gelling calcium pectinate has a calcium sensitivity of 300 HPE to 2000 HPE, advantageously from 400 HPE to 1200 HPE and even more advantageously from 500 HPE to 800 HPE.
  • the comparatively high calcium sensitivity of the low esterified calcium pectinate is sufficient, especially in combination with the calcium content that the low esterified calcium pectinate has per se, for the desired texture formation in the respective composition.
  • the low esterified gelling calcium pectinate has a breaking strength of 200 HPE to 1000 HPE, advantageously from 300 HPE to 900 HPE and in particular from 400 HPE to 800 HPE.
  • the term “calcium sensitivity” is a measure of the strength of a gel which is produced with sucrose in a buffer solution in the presence of a defined calcium ion concentration at pH approx. 3.0 and forms at 22°Brix.
  • the calcium sensitivity is determined after two hours of cooling in a water bath at 20 °C.
  • Calcium sensitivity is determined using the Herbstreith Mark IV pectinometer. The method used is referred to below as the calcium sensitivity test, the measured value as calcium sensitivity, and the unit of measurement is HPE (Herbrasih pectinometer units).
  • breaking strength means a measure of the strength of a gel which is produced with sucrose in a buffer solution at pH approx. 3.0 and forms at 65° Brix.
  • the breaking strength is determined after cooling in a water bath at 20° C. for two hours.
  • the breaking strength is determined using the Herbstreith pectinometer Mark IV.
  • the method used is referred to below as the breaking strength test, the measured value as breaking strength, the unit of measurement is HPE.
  • Another variant of the low methylester gelling calcium pectinate provides that it is in powder form, as a liquid or as a suspension or solution in a solvent selected from the group consisting of water and water-miscible solvents, and mixtures thereof. “Miscible” here means that two solvents form one phase at least during one reaction, in particular a gelling process, ie are not present as two phases.
  • water-miscible solvents includes alcohols, in particular methanol, ethanol, n-propanol and / so-propanol and other organic solvents such.
  • alcohols also includes polyhydric alcohols, i. H. Polyols, especially diols and triols. examples of diols are ethane-1,2-diol and propane-1,2-diol; an example of a triol is propane-1,2,3-triol.
  • the low methylester gelling calcium pectinate has a pH between 3.0 and 5.5, advantageously between 3.1 and 5.4 and especially between 3.2 and 5.3.
  • the low methylester gelling calcium pectinate exhibits its greatest chemical stability in this pH value range.
  • the pH of the low methylester gelling calcium pectinate can also be between 3.5 and 5.0 or between 3.8 and 4.8.
  • the pH of the low-esterified gelling calcium pectinate can also be 3.3 or 3.4 or 3.6 or 3.7 or 3.9 or 4.0 or 4.1 or 4.2 or 4.3 or 4, 4 or 4.5 or 4.6 or 4.7 or 4.9 or 5.1 or 5.2.
  • the present invention relates to a method for producing a low esterified gelling calcium pectinate, which has a predefined degree of esterification of 10% to 50%, advantageously from 20% to 49%, even more advantageously from 30% to 49% and in particular from 33% to 49%, comprising the steps:
  • step D reacting the highly esterified pectin of step A. with the calcium salt of step B. and the deesterification reagent of step C. in a solvent selected from the group consisting of water and water-miscible solvents, and mixtures thereof; and
  • this process is a process for preparing the low esterified gelling calcium pectinate of the present invention.
  • a low methylester gelling calcium pectinate obtainable by means of the method described here is characterized in particular by the fact that it has a higher calcium ion content per se than the low methylester pectins described in the prior art.
  • the low methylester calcium pectinate is a calcium salt of a low methylester pectin.
  • the salt consists of a polyvalent anion of a low methylester pectin, with so many carboxylate groups as calcium carboxylate groups that it is sufficient for gelation.
  • the calcium pectinate is thus already in a state capable of being gelled, and no external addition of a calcium salt is required. It thus forms a ready-to-use pectinate that contains the amount of calcium ions necessary for gelation in the dry substance range from 30 °Brix to 45 °Brix. Consequently, there is no (dry) mixture of a low methylester pectin and a calcium salt added to it. Rather, calcium cations are advantageously homogeneously distributed throughout a multivalent pectinate anion.
  • the high ester pectin to be provided in step A. can also be several high ester pectins, which are each provided individually and/or as one or more mixtures.
  • the intended Highly esterified pectins independently advantageously have a degree of esterification of between 50% and 80%, more advantageously between 52% and 78%, and in particular between 54% and 76%.
  • the degree of esterification of high ester pectin can be 51%, 53%, 55%, 56%, 57%, 58%, 59%, 60%, 61%, 62%, 63%, 64%, 65%, 66%, 67 %, 68%, 69%, 70%, 71%, 72%, 73%, 74%, 75%, 77% or 79%.
  • the high esterification pectin has a degree of esterification > 55%, advantageously > 65%, even more advantageously > 70% and in particular > 75%.
  • the solvent mentioned in step B. can also be, for example, a mixture of water with one or more alcohols and/or acetone or a mixture of acetone and/or acetonitrile and one or more alcohols.
  • the abovementioned organic solvents are mentioned here merely as examples and are not exhaustive.
  • the de-esterification reaction - alkaline or acidic or enzymatic or alkaline/enzymatic or acidic/enzymatic - takes place under the control and regulation of a large number of parameters. These include, among other things, the selection of the reactants and the solvent or solvent mixture, the concentration of the reactants in the reaction mixture, the addition rates, the enzyme dosage, the duration of the deesterification reaction or the reaction time, the temperature before and/or during and/or after the deesterification reaction , the pH before and/or during and/or after the deesterification step.
  • the enzyme can alternatively or additionally be increased by increasing the temperature and/or by adding an enzyme inhibitor, e.g. B. a plant enzyme inhibitor, are inactivated.
  • an enzyme inhibitor e.g. B. a plant enzyme inhibitor
  • quench means the targeted termination of the deesterification reaction.
  • Reagents intended for this purpose are hereinafter referred to as "quenchers”.
  • An embodiment of the method provides that at least one quencher is selected from the group consisting of an alcohol, heat and an inhibitor.
  • An important advantage of the method described here is that a large number of different, in particular tailor-made, low-methylester gelling calcium pectinates can be provided in a particularly simple manner.
  • the two aforementioned parameters of the low esterified gelling calcium pectinate namely the degree of esterification and the calcium content, are particularly easy to control and adjust.
  • the degree of esterification can be determined or checked at predefinable time intervals during the deesterification reaction using an analysis method described below (cf. test method 1.1).
  • the deesterification reaction can be stopped by quenching with at least one alcohol, i. H.
  • Precipitation of the low-methylester gelling calcium pectinate, and/or supply of heat and/or addition of at least one inhibitor, in particular an enzyme inhibitor, can be ended in a targeted manner.
  • an enzymatic deesterification to set the desired degree of esterification of the respective target compound, i. H.
  • the amount of the enzyme to be made available in step C. can be selected such that the de-esterification reaction is automatically terminated at the specified degree of de-esterification, i.e. without further action.
  • the amount of calcium salt to be made available selected in step B. can be selected depending on the soluble dry matter content and/or planned application of a mass to be gelled, and thus the calcium content of the end product, i. H. of the low methylester gelling calcium pectinate.
  • the calcium content of the low-methylester gelling calcium pectinate can advantageously be predefined and adjusted - in particular with regard to the soluble solids content of the mass to be gelled - in such a way that optimal gelation is achieved when using the respective calcium pectinate, without adding another, particularly readily soluble one , Calcium salt as is customary in the prior art. The latter also applies if the mass to be gelled has a relatively low soluble solids content.
  • the amount of the calcium salt to be made available in step B. is chosen, for example, such that the calcium content of the end product is between 1.0 wt% and 4.0% by weight.
  • the calcium content of the pectin can be determined or checked at predefinable time intervals during the deesterification reaction.
  • a calcium content of the end product of 1.5% by weight to 3.5% by weight is advantageous, even more advantageously of 2.0% by weight to 3.0% by weight and in particular of 2.4% by weight to 2.8% by weight wt% achieved.
  • the calcium content can therefore also be between 1.5% by weight and 3.0% by weight or between 2.0% by weight and 2.8% by weight or between 2.4% by weight and 2.7% by weight.
  • the calcium content can be 1.1% by weight, 1.2% by weight, 1.3% by weight, 1.4
  • a low methylester gelling calcium pectinate can advantageously be tailor-made depending on the desired application and/or the soluble solids content of the mass to be gelled.
  • the low methylester gelling calcium pectinate described here is applicable or adaptable for the large-scale production of food products, food compound products, pharmaceutical products, cosmetic products, household products, food compositions, in particular low-calorie preparations, pharmaceutical preparations, cosmetic preparations and preparations usable in household products .
  • no separate calcium has to be added to the products, products, compositions or preparations in order to bring about sufficient gelation. But you can - such.
  • B. fruit-containing products - optionally contain calcium. This additional calcium does not interfere with gelation.
  • the deesterification reagent to be provided in step C. can also be a plurality of deesterification reagents, which are each provided individually and/or as one or more mixtures.
  • the "de-esterification reagent” can also include auxiliary reagents, e.g. B. Catalysts, which influence the speed of the deesterification reaction without being consumed in the process.
  • step D. in particular can comprise several steps.
  • an enzymatic deesterification can be provided in a step D.1, and at the beginning of the deesterification and/or during a In subsequent step D.2, a catalyst is added to accelerate the reaction.
  • catalysts z. B. sodium ions and / or potassium ions are used, which are provided in the form of a particular water-soluble salt, advantageously an inorganic salt.
  • step D. can include multiple steps regardless of the number of deesterification reagents provided in step C.
  • a mixing or contacting of the reactants can be provided, followed by a second step, which comprises setting the reaction conditions required for the deesterification.
  • the de-esterification reaction takes place. If appropriate--as described above--a targeted termination of the de-esterification reaction can be provided. Such a quenching can take place as part of step D. and/or step E.
  • the precipitation of the low methylester gelling calcium pectinate in the solution according to step E. is an optional process step. It is also possible, for example, to provide further process steps as part of step E. B. isolating the low methylester gelling calcium pectinate by filtration and/or washing and/or drying the isolated low methylester gelling calcium pectinate.
  • step E. provision can be made to remove volatile components from the reaction mixture by applying a vacuum and/or to reduce the solvent volume to such an extent that the reaction mixture has a desired concentration of the low-methylester gelling calcium pectinate. It is also possible to use the reaction mixture, which contains the end product obtained in dissolved form, directly, i. H. to be used and/or stored without carrying out further process steps.
  • the production of the low methylester gelling calcium pectinate is based on pectins, which are obtained by extraction from plants or parts of plants in which pectin is mainly found in the more solid components such as stems, leaves, flowers or fruits.
  • pectins obtained by extraction from plants or parts of plants in which pectin is mainly found in the more solid components such as stems, leaves, flowers or fruits.
  • the soluble highly esterified pectins used as educts can be obtained from all plants and parts of plants known to the person skilled in the art.
  • the high esterified pectin is of vegetable origin origin, in particular being obtained from a fruit or a vegetable.
  • the soluble highly esterified pectins used as educts can be obtained from all plants and parts of plants known to the person skilled in the art. The following may be mentioned here by way of example, ie not exhaustively: citrus fruit, apple, sugar beet, flax, Jerusalem artichoke tuber, potato, sunflower infructescence, aloe vera, rosehip, quince, apricot, cherry and carrot, and mixtures thereof.
  • a further variant of the method provides that the highly esterified pectin comprises or is a citrus pectin and/or an apple pectin.
  • the high methylester soluble citrus pectin or apple pectin required as starting material for the production of the low esterified calcium citrus pectinate or the low esterified calcium apple pectinate is a high esterified pectin which is obtained from citrus or apple raw materials and is therefore advantageously of natural origin .
  • Plant processing residues such as citrus or apple pomace are usually used to isolate these natural pectins. These are available in sufficient quantities and offer a sustainable and ecologically sensible source for the required natural raw materials.
  • citrus pectin with different degrees of esterification can be obtained from citrus pomace. Accordingly, it is possible to obtain apple pectin with different degrees of esterification from apple pomace.
  • the citrus pomace of a variety of citrus fruits can be used for the isolation of citrus pectin.
  • suitable citrus fruits are listed above.
  • the high methylester pectin in step A. is in powder form, as a liquid or as a suspension, emulsion or solution in a solvent selected from the group consisting of water and water-miscible solvents, and mixtures of it, provided.
  • the high methylester pectin can be provided, for example, as an acidic pectin extract after purification or in the form of a wet pectin cake obtained after treating an acid-extracted pectin solution with alcohol.
  • the high esterified pectin can be, for example, the dried or partially dried pectin in the pectin cake from the precipitation and/or the dried, in particular ground, pectin powder, which can usually be purchased commercially.
  • the calcium salt to be provided in step B comprises or is at least one calcium salt selected from the group consisting of calcium lactate, calcium bisglycinate, mono-calcium citrate, tri-calcium citrate, calcium malate, calcium citrate malate, calcium acetate, calcium chloride, calcium iodide , calcium carbonate, calcium nitrate, calcium oxalate, calcium acid phosphate, calcium dihydrogen phosphate, calcium formate, calcium fumarate, calcium gluconate, calcium glutamate, calcium glycerate, calcium glycerophosphate, calcium hydrogen phosphate, calcium hydroxide, calcium copper EDTA, calcium disodium EDTA, calcium lactagluconate, calcium lactophosphate, calcium magnesium carbonate, calcium magnesium - inositol hexaphosphate, tribasic calcium phosphate, calcium phospholactate, calcium propionate, calcium hydroxide saccharate, calcium stearate, calcium tartrate, calcium pyrophosphate
  • the calcium salt to be made available in step B advantageously comprises or is at least one calcium salt selected from the group consisting of calcium lactate, mono-calcium citrate, tr/ -Calcium citrate, calcium malate, calcium citrate malate, calcium acetate, calcium chloride, calcium carbonate, calcium dihydrogen phosphate, calcium gluconate, calcium glycerophosphate, calcium hydrogen phosphate, calcium hydroxide, calcium tribasic phosphate, calcium propionate. Even more advantageously, the calcium salt to be provided in step B.
  • the calcium salt to be provided in step B. includes or is at least one calcium salt selected from the group consisting of calcium lactate, monocalcium citrate, tr/-calcium citrate, calcium malate, calcium citrate malate, calcium acetate, calcium chloride, calcium gluconate, calcium glycerophosphate, calcium propionate.
  • the calcium salt to be provided in step B. includes or is at least one calcium salt selected from the group consisting of calcium lactate, monocalcium citrate, tr/-calcium citrate, calcium citrate malate, calcium acetate, calcium chloride, calcium gluconate, calcium propionate.
  • the calcium salt to be made available in step B advantageously comprises or is at least one calcium salt selected from the group consisting of calcium lactate, tri- Calcium citrate, calcium citrate malate, calcium acetate, calcium chloride, calcium carbonate, calcium dihydrogen phosphate, calcium formate, calcium gluconate, calcium glycerophosphate, calcium hydrogen phosphate, calcium hydroxide, calcium copper EDTA, calcium disodium EDTA, calcium lactagluconate, calcium phosphate tribasic, calcium phospholactate, calcium hydroxide saccharate, calcium stearate.
  • the calcium salt to be provided in step B. comprises or is at least one calcium salt selected from the group consisting of calcium lactate, tr/-calcium citrate, calcium citrate malate, calcium acetate, calcium chloride, calcium formate, calcium gluconate, calcium lactagluconate.
  • the calcium salt to be made available in step B. includes or is at least one calcium salt selected from the group consisting of calcium lactate, tricalcium citrate, calcium citrate malate, calcium acetate, calcium chloride, calcium gluconate, calcium lactagluconate.
  • the calcium salt to be made available in step B has good, in particular very good, solubility in the here in question reaction media shows. Further advantageous properties of the calcium salt to be made available in step B. are that it itself is not toxic, corrosive or reactive towards one of the reactants or solvents and when it is used it does not produce any toxic, corrosive or difficult-to-separate and/or towards one of the reactants or Solvent-reactive intermediates or by-products are incurred.
  • the calcium salt to be made available in step B. comprises or is a basic calcium salt, e.g. B. Calcium lactate. It is particularly advantageous if the calcium salt to be made available in step B. has a basic anion. Because such a calcium salt can optionally fulfill three tasks: 1. Provision of calcium ions; 2. Increasing the pH of the reaction mixture, which, particularly in the case of an enzymatic deesterification, can lead to an increase in the reaction rate of the deesterification reaction and thus to a better space-time yield; 3.
  • step D. is carried out in the presence of at least one base, in particular at least one inorganic base.
  • At least one base is advantageously selected from the group consisting of ammonia, alkali metal carbonates, alkali metal oxides and alkali metal hydroxides, and mixtures thereof.
  • suitable bases are sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, sodium bicarbonate and potassium bicarbonate, and mixtures thereof.
  • a base is then added in step D., in particular during the deesterification reaction. As a result, the effects mentioned under 2. and 3. are advantageously also achieved when the calcium salt to be made available in step B. is not a basic calcium salt.
  • Space-time yield is understood here to mean an amount of the respective low-esterified gelling calcium pectinate formed per space and time within a reaction container or reaction vessel.
  • the reaction in step D comprises the following steps: a) providing the highly esterified pectin, in particular in bulk or as a solution; b) Add
  • a solution or a suspension in particular a solution, comprising the calcium salt and a first solvent selected from the group consisting of water and water-miscible solvents, and mixtures thereof, and
  • deesterification reagent selected from the group consisting of acids, bases and enzymes, and mixtures thereof, in bulk or as a solution or suspension in a second solvent selected from the group consisting of water and water-miscible solvents, and mixtures thereof , whereby
  • the calcium salt is added before and/or after and/or together with at least one of the deesterification reagents, and
  • the second solvent is identical to or miscible with the first solvent; and c) conducting a deesterification reaction.
  • the at least one deesterification reagent is a acid or a base.
  • the reason for this is the denaturation of enzymes in the presence of alcohols, which is known to those skilled in the art.
  • the calcium salt and the highly esterified pectin are first mixed with one another.
  • the pectin can, for example, in the form of a pectin extract, z. B. as a liquid pectin, or a, especially aqueous, pectin solution and the calcium salt as a solid or as a suspension or solution, especially in water, are added.
  • the order of addition can be freely selected here. It is advantageous if at least the calcium salt is made available in the form of a solution, in particular in water. After the at least one deesterification reagent has been added, the deesterification reaction is carried out.
  • An enzymatic and/or an acidic deesterification or alternatively an enzymatic and/or an alkaline deesterification of the highly esterified pectin can be provided, in particular one after the other, with the order in which the different types of deesterification are carried out being freely selectable.
  • step D. the degree of esterification of the at least one highly esterified pectin is successively reduced by the deesterification reagent.
  • the calcium cations of the calcium salt provided in step B. attach themselves to the released carboxylate groups of the pectic acid anion, with only methanol, water and the acid corresponding to the anion of the calcium salt occurring as by-products.
  • the calcium ions are distributed homogeneously over the pectic acid anion until the de-esterification reaction is terminated by quenching or the de-esterification reagent has been used up.
  • a targeted termination of the de-esterification reaction or quenching is usually carried out by adding at least one alcohol with precipitation of the low-esterified gelling calcium pectinate.
  • the enzyme can alternatively or additionally be increased by increasing the temperature and/or by adding an enzyme inhibitor, e.g. B. a plant enzyme inhibitor, are inactivated.
  • an enzyme inhibitor e.g. B. a plant enzyme inhibitor
  • the solution or the suspension in particular the solution comprising the calcium salt and the first solvent, is added by means of a dosing device.
  • the addition takes place in particular by dripping or spraying.
  • a shut-off valve and/or a shut-off cock can be provided in a supply line of the reaction vessel.
  • the acid is an inorganic acid, wherein the inorganic acid is selected in particular from the group consisting of hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, and mixtures thereof; or
  • the base is an inorganic base, the inorganic base being selected in particular from the group consisting of ammonia, alkali metal carbonates, alkali metal oxides and alkali metal hydroxides, and mixtures thereof; and or
  • the enzyme is a pectinolytic enzyme, wherein the pectinolytic enzyme is selected in particular from the group consisting of pectinesterase, exo-polygalacturonase, endo-polygalacturonase, pectin lyase, pectate lyase, and mixtures thereof.
  • a pectinolytic enzyme is to be understood within the scope of the invention as an enzyme that splits a pectin, ie hydrolyzes the glycosidic bonds or de-esterifies the pectin. It is synonymously referred to as pectinase.
  • pectinases are pectin lyase, pectin acetylesterase, pectin methyl esterase, endo- and exo-polygalacturonase, pectate lyase and rhamnogalacturonase.
  • pectinases are pectin lyase, pectin acetylesterase, pectin methyl esterase, endo- and exo-polygalacturonase, pectate lyase and rhamnogalacturonase.
  • the following table lists selected pectinases, their EC numbers (Engl. Enzyme
  • an enzymatic de-esterification can be carried out first and then an acidic or alkaline de-esterification. Irrespective of the type of deesterification, a progress control is carried out during the deesterification step, in the course of which the degree of esterification of the pectin and the calcium ion content of the pectin are determined (test methods 1.1 and 1.4).
  • the pH before and/or during and/or after the deesterification step, in particular during the addition of the acid and/or the deesterification step is between 1.0 and 2.0, advantageously between 1.2 and 1. 8 and in particular between 1.3 and 1.7.
  • the pH can also be 1.1 or 1.4 or 1.5 or 1.6 or 1.9, for example.
  • the pH before and/or during and/or after the deesterification step, in particular during the addition of the base and/or the deesterification step is between 9.0 and 12.0, advantageously between 9.5 and 11 .5 and in particular between 10.0 and 11.0.
  • the pH can, for example, also be 9.1 or
  • the pH before and/or during and/or after the deesterification step, in particular during the addition of the enzyme and/or the deesterification step is between 3.0 and 6.0, advantageously between 3.5 and 5. 5 and especially between 3.6 and 4.5.
  • the pH can also be 3.1 or 3.1, for example
  • the selection of the pH value range or the pH value depends in particular on the activity range of the respective enzyme or the enzyme mixture.
  • a further embodiment of the process provides that the deesterification reaction in step D. is carried out at a temperature TE, the temperature TE being between 5.0° C. and 50.0° C., advantageously between 10.0° C. and 49. 0°C, and in particular between 15.0°C and 49.0°C.
  • the temperature TE can therefore also be between 5.0 °C and 35.0 °C or between 10.0 °C and 30.0 °C or between 15.0 °C and 25.0 °C.
  • the temperature TE may be 5.5 °C, 6.0 °C, 6.5 °C, 7.0 °C, 7.5 °C, 8.0 °C, 8.5 °C, 9.0 °C, 9.5 °C, 10.5 °C, 11.0 °C, 11.5 °C, 12.0 °C, 12.5 °C, 13.0 °C, 13.5 °C , 14.0 °C,
  • the choice of the temperature TE depends in particular on the activity range of the respective enzyme or the enzyme mixture.
  • reaction time for the deesterification reaction in step D. is between 2.0 hours and 14 days.
  • the reaction time for the deesterification reaction depends in particular on the type of deesterification, i. H. alkaline or acidic or enzymatic or alkaline/enzymatic or acidic/enzymatic, depending, as well as on the selected reactants, the concentration of the reactants in the reaction mixture, the addition rates, the solvent or solvent mixture, the selected pH value or pH value profile and the deesterification temperature.
  • the reaction time is advantageously between 2.0 and 8.0 hours and in particular between 3.0 and 7.0 hours, for example 5.0 hours.
  • the reaction time can also be 2.5 or 3.5 or 4.0 or 4.5 or 5.5 or 6.0 or 6.5 or 7.5 hours.
  • the reaction time is usually several days, advantageously between 1 and 14 days and in particular between 2 and 13 days.
  • the duration of the reaction can also be 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 or 12 days.
  • the reaction time does not have to be whole days, ie 24 hours or a whole multiple thereof, be. For example, a reaction time of 1.5 or 2.5 or 3.5 or 4.5 or 5.5 or 6.5 or 7.5 or 8.5 or 9.5 or 10.5 or 11 5 or 12.5 or 13.5 days possible.
  • the highly esterified pectin provided in step A has a calcium ion concentration of less than 0.10% by weight, advantageously less than 0.08% by weight and in particular less than 0. 05% by weight.
  • the calcium ion concentration of the highly esterified pectin is reduced beforehand to a value in the aforementioned range, for example using a cation exchanger.
  • the calcium ion concentration or the calcium content of the high methylester pectin to be made available in step A. can be set to a comparatively low value in a particularly reproducible manner.
  • the calcium content of the low-methylester gelling calcium pectinate obtainable by means of the process claimed here can also advantageously be adjusted or controlled even better.
  • the precipitation of the low-methylester gelling calcium pectinate in step E. is or comprises a precipitation from an organic solvent, the organic solvent in particular comprising at least one alcohol or consisting of one or more alcohols.
  • suitable organic solvents are alcohols, acetone, acetonitrile, methyl acetate, ethyl acetate and mixtures thereof.
  • the aforementioned solvents can also be present in a mixture with another organic solvent and/or water.
  • the term "alcohols" also includes polyhydric alcohols, i. H. Polyols, especially diols and triols. At least one alcohol is selected, for example, from the group consisting of methanol, ethanol, n-propanol, /so-propanol, n-butanol, /so-butanol, ethane-1,2-diol, propane-1,2-diol, propane -1,2,3-triol.
  • a buffer is provided in step E.
  • a pH of the organic solvent used for the precipitation e.g. B. one or more alcohols, is adjusted to a predetermined pH value by means of the buffer and kept essentially stable. It can thereby be ensured that the low esterified gelling calcium pectinate obtained by means of the method described here has a pH value of between 3.0 and 5.5 in aqueous solution.
  • the pH of the solvent provided for the precipitation can advantageously be adjusted to a value between pH 5.5 and pH 6.2 and kept essentially stable using a sodium carbonate buffer.
  • a further step is carried out after step E., which comprises isolation of the low-methylester gelling calcium pectinate: i. as a solution comprising the low methylester gelling calcium pectinate and a solvent selected from the group consisting of water and water-miscible solvents, and mixtures thereof, or ii. as a suspension or as a solid.
  • the isolation comprises a filtration step and/or a decantation step and/or a centrifugation step.
  • Several filtration steps and/or decantation steps and/or centrifugation steps can also be provided.
  • One or more of the above steps are provided in particular when the low methylester gelling calcium pectinate is to be isolated as a solid.
  • a filtration step can also be provided, for example, followed by a washing step followed by a further filtration step and finally a drying step.
  • the isolation of the low-methylester gelling calcium pectinate as a solution, as a suspension or as a solid can include further process steps, such as B. reducing the volume of the reaction mixture, i. H. Concentration, the addition of a solvent and/or a solvent exchange in order to achieve precipitation of the product from the reaction mixture and/or to remove impurities and/or starting materials, washing, e.g. B. with water and / or acetone, and drying the product.
  • the aforementioned steps can each be provided in different sequences and frequencies.
  • reaction mixture which contains the end product obtained in dissolved form
  • directly i. H. to be used and/or stored without carrying out further process steps.
  • the subject of the present invention is a low esterified gelling calcium pectinate having a degree of esterification of 10% to 50%, advantageously from 20% to 49%, more advantageously from 30% to 49% and in particular from 33% to 49% and obtained or obtainable by a process for the preparation of such a calcium pectinate according to any of the embodiments described above.
  • the degree of esterification of the low esterified calcium gelling pectinate can be 31%, 32%, 33%, 34%, 35%, 36%, 37%, 38%, 39%, 40%, 41%, 42%, 43%, 44%, be 45%, 46%, 47% or 48%.
  • the low methylester gelling calcium pectinate obtained or obtainable by means of the method described here is characterized in particular by the fact that it has a higher calcium ion content per se than the low ester pectins described in the prior art.
  • the low methylester calcium pectinate is a calcium salt of a low methylester pectin.
  • the salt consists of a polyvalent anion of a low methylester pectin, with so many carboxylate groups as calcium carboxylate groups that it is sufficient for gelation.
  • the calcium pectinate is already in a state capable of gelling, and no external addition of a calcium salt is required.
  • the low esterified gelling calcium pectinate claimed here shows optimal gelling properties without the addition of a typically provided calcium salt, such as e.g. B. calcium lactate or calcium citrate.
  • a typically provided calcium salt such as e.g. B. calcium lactate or calcium citrate.
  • This surprising result is directly attributable to the sufficient amount of calcium ions and the good to very good solubility of the low methylester gelling calcium pectinate claimed here, especially in water. Only because of this property can the amount of calcium required for gelation be provided.
  • the low methylester gelling calcium pectinate described here is not only readily to very readily soluble in water, but also in water-miscible solvents and mixtures thereof, with the exception of alcohols alone and mixtures consisting of several alcohols.
  • solubility properties of the calcium pectinate claimed here differ significantly from the above-mentioned low-methylester calcium salts Pectins, which are formed as a result of the reaction that occurs immediately between a low-methylester pectin and calcium ions.
  • the calcium ions present in a sufficient amount in a low methylester gelling calcium pectinate which is obtained or obtainable according to one embodiment of the method described above, react when the low methylester gelling calcium pectinate is used as a gelling or thickening agent in the preparation of a composition, e.g. a food composition, slowly with the pectin - as required and desired for optimal gelation.
  • a composition e.g. a food composition
  • Another important advantage is that by simply varying the degree of esterification and/or at least one parameter selected from the group consisting of calcium content, calcium sensitivity, breaking strength and pH, a wide range of low-esterified gelling calcium pectinates with different properties is available can be asked. Thus, depending on the desired application and/or the soluble solids content of the mass to be gelled, a tailor-made low-methylester gelling calcium pectinate can be provided. The latter also applies advantageously to compositions which have a relatively low soluble solids content, i. H. in the range between 10 °Brix and 50 °Brix.
  • pectins - and thus also the low esterified gelling calcium pectinate claimed here - are largely indigestible dietary fibers that represent an important part of human nutrition.
  • pectins, ie also the low methylester gelling calcium pectinate described here lead to a reduction in cholesterol levels via the binding of bile acids.
  • the low methylester gelling calcium pectinates obtained or obtainable according to an embodiment of the process described above are produced from pectins obtained by extraction from plants or parts of plants in which pectin is mainly found in the more solid components such as stems, leaves, flowers or fruits finds.
  • the soluble highly esterified pectins used as educts can be obtained from all plants and parts of plants known to the person skilled in the art. example, i. H. The following are non-exhaustive: citrus fruit, apple, sugar beet, flax, Jerusalem artichoke tuber, potato, sunflower infructescence, aloe vera, rose hip, quince, apricot, cherry and carrot, and mixtures thereof.
  • the low-esterified gelling calcium pectinate obtained or obtainable by a process for its production according to one of the embodiments described above, has a calcium content of 1.0% by weight to 4.0% by weight, advantageously 1.5% by weight. % to 3.5% by weight, more preferably from 2.0% to 3.0% by weight and especially from 2.4% to 2.8% by weight.
  • the calcium content can therefore also be between 1.5% by weight and 3.0% by weight or between 2.0% by weight and 2.8% by weight or between 2.4% by weight and 2.7% by weight. .
  • the calcium content can also be 1.1% by weight, 1.2% by weight, 1.3% by weight, 1.4% by weight, 1.6% by weight, 1.7
  • the low esterified calcium gelling pectinate comprises or is a low esterified calcium citrus gelling pectinate and/or a low esterified calcium apple gelling pectinate.
  • the high esterified soluble citrus pectin or apple pectin required as starting material for the preparation of the low esterified gelling calcium citrus pectinate or the low esterified gelling calcium apple pectinate is a high esterified pectin which is obtained from citrus or apple raw materials and is therefore advantageously of natural origin . Plant processing residues such as citrus or apple pomace are usually used to isolate these natural pectins. These are available in sufficient quantities and offer a sustainable and ecologically sensible source for the required natural raw materials.
  • citrus pectin with different degrees of esterification can be obtained from citrus pomace. Accordingly, it is possible to obtain apple pectin with different degrees of esterification from apple pomace.
  • the citrus pomace of a variety of citrus fruits can be used for the isolation of citrus pectin.
  • suitable citrus fruits are listed above.
  • the low methylester gelling calcium pectinate has a calcium sensitivity of 300 HPE to 2000 HPE, advantageously from 400 HPE to 1200 HPE and even more advantageously from 500 HPE up to 800 HPE.
  • the comparatively high calcium sensitivity of the low esterified calcium pectinate is sufficient, especially in combination with the calcium content that the low esterified calcium pectinate has per se, for the desired texture formation in the respective composition.
  • the low esterified gelling calcium pectinate has a breaking strength of 200 HPE to 1000 HPE, advantageously from 300 HPE to 900 HPE and in particular from 400 HPE to 800 HPE.
  • Another variant of the low methylester gelling calcium pectinate obtained or obtainable according to an embodiment of the method described above provides that it is in powder form, as a liquid or as a suspension or solution in a solvent selected from the group consisting of water and water-miscible solvents , and mixtures thereof.
  • a solvent selected from the group consisting of water and water-miscible solvents , and mixtures thereof.
  • miscible and the expression “water-miscible solvents” have already been defined above.
  • the low methylester gelling calcium pectinate obtained or obtainable by a process for its preparation according to any of the embodiments described above has a pH between 3.0 and 5.5, advantageously between 3.1 and 5.4 and in particular between 3.2 and 5.3.
  • the low methylester gelling calcium pectinate exhibits its greatest chemical stability in this pH value range.
  • the pH of the low methylester gelling calcium pectinate can also be between 3.5 and 5.0 or between 3.8 and 4.8.
  • the pH of the low-esterified gelling calcium pectinate can also be 3.3 or 3.4 or 3.6 or 3.7 or 3.9 or 4.0 or 4.1 or 4.2 or 4.3 or 4, 4 or 4.5 or 4.6 or 4.7 or 4.9 or 5.1 or 5.2.
  • the above embodiments both individually and in combination, result in that by simply varying the degree of esterification and/or at least one parameter selected from the group consisting of calcium content, calcium sensitivity, breaking strength and pH, using the above described method, a wide range of low ester gelling calcium pectinates with different properties can be made available.
  • Another factor that can influence the properties of the low methylester gelling calcium pectinate is the selection of the plant or plant part from which the soluble high methylester pectins used as starting materials are extracted.
  • plant includes different plant species and plant varieties. Plant parts of a mixture of different plant species and/or plant varieties can also be provided for the extraction of the soluble pectin.
  • the present invention relates to the use of at least one low methylester gelling calcium pectinate according to one of the embodiments described above in food products or in mixed food products or in pharmaceutical products or in cosmetic products or in household products.
  • the low esterified calcium gelling pectinate has a degree of esterification of from 10% to 50%, advantageously from 20% to 49%, more advantageously from 30% to 49% and in particular from 33% to 49%.
  • the degree of esterification of the low esterified calcium gelling pectinate can be 31%, 32%, 34%, 35%, 36%, 37%, 38%, 39%, 40%, 41%, 42%, 43%, 44%, 45%, be 46%, 47% or 48%.
  • the expression “food product” is defined as the result of a preparation of an inhomogeneous group of organic substances of animal and/or vegetable origin, which can serve as food to supply a person with building materials (proteins, fats, carbohydrates) and energy.
  • the low-esterified gelling calcium pectinate is used in particular for the production of a) a food product or food mixture product or pharmaceutical product or cosmetic product or a household product or b) a food composition, which is in particular a low-calorie preparation, or a pharmaceutical preparation or a cosmetic preparation or a preparation usable in a household product.
  • the chocolate is a sugar-reduced or sugar-free chocolate containing at least 50% cocoa, advantageously at least 60%, more advantageously at least 70% and in particular at least 80%, and in particular natural sweeteners, such as e.g. B. Dates or date syrup. Alternatively or additionally, the percentage by weight of the chocolate is low compared to that of the other ingredients.
  • the low methylester gelling calcium pectinates of the present invention can be used, inter alia, advantageously as thickening or gelling agents in food products, for example food products, such as e.g. B. jams, marmalades and jellies. This also applies to reduced-calorie, ie low-calorie, variants of such food products.
  • the food products can have a high or a low soluble solids content.
  • the food products can optionally contain calcium. Examples of food products containing calcium are milk products and milk substitute products. The latter can naturally contain calcium and/or have added calcium from a natural and/or synthetic calcium source.
  • Examples of pharmaceutical products in which the low methylester gelling calcium pectinates of the present invention can be advantageously used are tablets, capsules, wound care products and ostomy products which contain pectins in their formulations.
  • Examples of cosmetic products in which the low methylester gelling calcium pectinates described herein may be used to advantage include products for the cleansing, protection and care of the human or animal body which contain pectins in their formulations. This also includes fragrance products and decorative cosmetics.
  • Examples of household products in which the low methylester gelling calcium pectinates claimed herein can be used to advantage include air fresheners, cleaning products and detergent formulations which contain pectins in their formulations.
  • the present invention relates to a
  • - Food composition which is in particular a low-calorie preparation, or pharmaceutical preparation or cosmetic preparation or preparation usable in a household product, prepared using a low ester gelling calcium pectinate according to one of the other embodiments described above.
  • the food composition which is in particular a low-calorie preparation, can in turn be used to produce a mixed food product, ie a mixed food or feed product.
  • a mixed food product ie a mixed food or feed product.
  • the pharmaceutical preparation, the cosmetic preparation and the preparation that can be used in a household product can be used to produce a pharmaceutical product, a cosmetic product or a household product.
  • Food product or food compound product or pharmaceutical product or cosmetic product or household product or food composition which is in particular a low-calorie preparation, or pharmaceutical preparation or cosmetic preparation or preparation usable in a household product, a dry matter content of 10 °Brix to 50 °Brix, advantageously from 15°Brix to 49°Brix, more advantageously from 20°Brix to 48°Brix and especially from 30°Brix to 45°Brix.
  • the low esterified gelling calcium pectinate is provided as the only calcium salt.
  • a “soluble pectin” is defined as a vegetable polysaccharide which, as a polyuronide, essentially consists of ⁇ -1,4-glycosidically linked D-galacturonic acid units.
  • the galacturonic acid units are partially esterified with methanol.
  • the degree of esterification describes the percentage of carboxyl groups in the galacturonic acid units of the pectin which are in esterified form, e.g. B. as methyl ester.
  • a "low ester pectin” according to the present invention has a degree of esterification of less than 50%.
  • the degree of esterification describes the percentage of carboxyl groups in the galacturonic acid units of the pectin which are in esterified form, e.g. B. as methyl ester.
  • the degree of esterification can be determined using the method according to JECFA (Monograph 19-2016, Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives).
  • a “highly esterified pectin” is understood here to mean a pectin that has a degree of esterification of at least 50%.
  • a low ester pectin on the other hand, has a degree of esterification of less than 50%.
  • the degree of esterification describes the percentage of carboxyl groups in the galacturonic acid units of the pectin which are present in esterified form, eg as methyl ester.
  • the Degree of esterification can be determined using the method according to JECFA (Monograph 19-2016, Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives).
  • a “low methylester gelling calcium pectinate” means a calcium salt of a low methylester pectin.
  • the protons of the carboxyl groups of the respective pectin are partially substituted by calcium ions.
  • the calcium content of such a low esterified gelling calcium pectinate can be predefined and is in the range between 1.0% by weight and 4.0% by weight for the calcium pectinate described here.
  • Low methylester gelling calcium pectinates according to the present invention are commercially declared as pectins.
  • the term “fruit” means all of the organs of a plant that emerge from a flower, including both the classic fruit fruits and fruit vegetables.
  • the term "fruit” on its own also includes mixtures of fruits from two or more different plants, such as e.g. B. apple tree and cherry tree, so plant species, and / or mixtures of two or more different varieties of a fruit, such as two or more strawberry varieties such. B. Donna®, Daroyal®, Lambada® and Symphony®.
  • “Vegetables” are understood here to mean all of the organs of a plant that emerge from a flower and are not counted among the fruit fruits, fruit vegetables, nuts or nut-like fruits. It can also be a mixture of two or more types of vegetables and/or types of vegetables.
  • nut includes beechnut, hazelnut, walnut, sweet chestnut, acorn, peanut, hemp nut, macadamia nut, corozo nut and water nut.
  • nut alone also includes mixtures of two or more types of nuts and/or types of nuts.
  • nut-like fruits Almonds, cashew nuts, tiger nuts, kola nuts, Brazil nuts, pecan nuts, pilin nuts, pistachio nuts and shea nuts are also classified as fruits. In connection with this invention, they are also collectively referred to as “nut-like fruits”.
  • the term "nut-like fruit” on its own also includes mixtures of two or more nut-like fruit types and/or nut-like fruit varieties.
  • “foodstuff” means a foodstuff or a feedstuff.
  • a “food product” comprising one or more of the compositions described herein, comprising at least one low methylester gelling calcium pectinate and an ingredient selected, for example, from the group consisting of a fruit, a vegetable, cocoa, chocolate, a nut and a nut-like fruit, and mixtures thereof, is referred to herein as a "mixed food product".
  • a "mixed food product” A large number of food products of animal and/or vegetable origin can serve as the basis for the mixed food product.
  • Food products of plant origin include, inter alia, milk substitute products.
  • low calorie is to be understood as reduced sugar and refers to a food product that contains less sugar than conventional products of this type.
  • the food product can be less than 700 kJ, preferably less than 500 kJ and more preferably less than 300 kJ, respectively based on 100 g food product.
  • Wild substitute products are in particular products that contain water and a type of grain, a pseudo-grain type, a type of legume, a type of nut, an almond type, a nut-like fruit, or a mixture thereof.
  • pseudocereals means all grains of plants that do not belong to the grass family, i. H. grain, belong. Specifically, these are buckwheat, amaranth, quinoa and industrial hemp.
  • Plant-based milk substitute products are used here to refer to products that e.g. B. peas, soy, oats, spelt, millet, almonds, hazelnut, coconut, cashew nut, rice, lupine seeds, hemp seeds or a mixture thereof.
  • the water they contain can come from the plant components used in each case and/or have been added during the production of the plant-based milk substitute product in question.
  • the plant-based milk substitute products can contain at least one added sugar and/or sugar substitute.
  • calcium used in the expression "containing calcium” includes both natural calcium, ie calcium of plant and animal origin, and synthetic calcium, which is produced in a synthetically produced manner Calcium compound is included.
  • Plant-based milk substitute mixed products in particular those containing calcium, can contain natural calcium per se and/or added natural and/or synthetic calcium.
  • sugar substitutes in particular sugar alcohols such as maltitol, sorbitol, mannitol, xylitol, isomalt, lactitol and erythritol, as well as inulin, isomaltulose, corn syrup, oligofructose, starch hydrolyzate, trehalose and trehalulose.
  • This method corresponds to the method published by JECFA (Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives).
  • JECFA Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives
  • the deashed calcium pectinate is not dissolved in the cold, but heated.
  • Isopropanol is used as the alcohol instead of ethanol.
  • 90 g of the cooking are quickly weighed into three test beakers with the tear-off figure inserted and heated to 20 °C in a water bath.
  • the method corresponds to the Lüers standard method.
  • Cooking is done on an induction hob over medium heat. Place the buffer solution in a stainless steel pot.
  • Calcium ions are titrated with Titriplex III (EDTA) at a pH between 12 and 13.
  • EDTA Titriplex III
  • Calconocarboxylic acid which forms a red complex with calcium ions, is used as an indicator.
  • the free calcium ions react first EDTA, then those bound to the indicator; this changes from red to blue.
  • the precisely weighed sample (E) is ashed (2 h at 550 °C in a muffle furnace) and then dissolved in a small excess of diluted nitric acid (heating if necessary).
  • the solution is transferred quantitatively into a 50 mL volumetric flask and Water filled up (temperature control in a water bath at 20 °C).
  • An aliquot of this solution (a), which should contain 3-15 mg of calcium, is pipetted into a wide-necked Erlenmeyer flask and this is filled with the. Water made up to 150 mL.
  • the pH is adjusted to 12-13 with 2 N NaOH (check the pH) and about 0.1 g of calconic acid indicator is added.
  • the solution is titrated from red to pure blue with 0.025 m Titriplex HI solution.
  • the titration must be carried out immediately, otherwise calcium carbonate may precipitate as a result of the absorption of CO2 from the air. If the sample solution contains less than 3 mg calcium, we recommend using a 0.01 m Titriplex HI solution for the titration.
  • the consumption of 0.025 m or 0.01 m Titriplex HI solution is noted (b).
  • Titriplex HL solution corresponds to 0.4008 mg calcium.
  • Bostwick Consistometer measures the consistency of a sample by its resistance to flow under controlled conditions.
  • the Bostwick viscometer consists of a trough which is divided into two chambers of different sizes by a vertical slider or flap.
  • the smaller chamber of the Bostwick Consistometer is used to hold a sample substance.
  • the larger chamber has a route scale engraved on the floor.
  • Measuring device Physica MCR series (e.g. MCR 301, MCR 101)
  • Measuring system Z3 DIN or CC25
  • the yield point T 0 (unit [Pa] is read in Section 2 and is the shear stress (unit: [Pa]) at which the shear rate is ⁇ 0.10 s -1 for the last time.
  • Method I for the production of low methylester gelling, non-amidated calcium pectinates, starting from apple and citrus raw materials.
  • the deesterification process is checked using test methods 1.1 and 1.4. How often and at what intervals a check should be carried out depends on the individual case. The expert knows how to proceed. In particular, it belongs to the knowledge of the person skilled in the art that generally at the beginning of the deesterification reaction longer time intervals can be selected for the control, while closer monitoring should be carried out as the desired degree of esterification is approached.
  • the amount of acid and calcium lactate can be varied within or outside the above ranges.
  • the targeted termination of the de-esterification reaction or the quenching is usually carried out by adding at least one alcohol with precipitation of the low-esterified gelling calcium pectinate.
  • a low esterified gelling calcium pectinate claimed here.
  • liquid pectin and the quenching or the alcoholic precipitation of the pectin are carried out according to methods customary in industry.
  • Method II a) Production of a low methylester gelling calcium pectinate by means of enzymatic deesterification (continuous process)
  • Rapidase® PEP from DSM Food Specialties BV, concentration of the enzyme solution: 20 kg Rapidase® PEP/m 3
  • concentration of the enzyme solution 20 kg Rapidase® PEP/m 3
  • enzyme solution e.g. Rapidase® PEP from DSM Food Specialties BV, concentration of the enzyme solution: 20 kg Rapidase® PEP/m 3
  • 700 - 950 L 5% aqueous calcium lactate pentahydrate solution e.g. Rapidase® PEP from DSM Food Specialties BV, concentration of
  • the deesterification time (VWZ) is 4 - 7 hours, the deesterification temperature TE is approx. 46.5 °C - 47.5 °C. After the desired degree of esterification has been reached, the calcium pectinate is precipitated by alcohol.
  • the deesterification process is checked using test methods 1.1 and 1.4. How often and at what intervals a check should be carried out depends on the individual case. The expert knows how to proceed. In particular, it belongs to the knowledge of the person skilled in the art that generally at the beginning of the deesterification reaction longer time intervals can be selected for the control, while closer monitoring should be carried out as the desired degree of esterification is approached.
  • the amount of enzyme and calcium lactate can be varied within or outside of the aforementioned ranges.
  • the targeted termination of the de-esterification reaction or the quenching is usually carried out by adding at least one alcohol with precipitation of the low-esterified gelling calcium pectinate.
  • the enzyme can be activated by increasing the temperature and/or by adding an enzyme inhibitor, e.g. B. a plant enzyme inhibitor, are inactivated.
  • an enzyme inhibitor e.g. B. a plant enzyme inhibitor
  • liquid pectin and the quenching e.g. B. the alcoholic precipitation of the pectin
  • the quenching e.g. B. the alcoholic precipitation of the pectin
  • low-methylester gelling calcium pectinates were obtained, which were characterized using the test methods described above and had, for example, the following parameter values: 3.
  • A Disperse the pectin in about 80 g of agave syrup (from the total amount).
  • compositions A to C consist of the following ingredients:
  • Composition A A:
  • composition B The strawberries and the sucrose come from controlled organic cultivation.
  • composition C 5. Preparation of the compositions A to C comprising fruit using a low esterified gelling calcium pectinate described here without the addition of a further calcium salt
  • Composition A Organic-certified fruit-containing composition for yoghurt, fruit content 50% by weight
  • step C Add hot solution from step A. and heat again to approx. 90 °C to
  • Composition B Organic certified fruit containing composition for
  • step C Add the hot solution from step A. and heat again to approx. 90 °C to evaporate to final dry substance.
  • Composition C Organic-certified fruit-containing composition for yoghurt, fruit content 50% by weight
  • step C Add hot solution from step A. and heat again to approx. 90 °C to
  • a Bostwick measurement according to test method 1.5 is carried out at 40 °C directly before bottling the respective composition.
  • the critical point is the texture of the composition during the filling process, here the texture should already be thick enough to prevent the chunky fruit from floating, in order to obtain an even fruit distribution.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein niederverestertes gelierendes Calciumpektinat, welches einen Veresterungsgrad von 10% bis 50% aufweist, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Calciumpektinats sowie ein niederverestertes gelierendes Calciumpektinat, erhalten oder erhältlich nach diesem Verfahren. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist zudem die Verwendung eines vorgenannten niederveresterten gelierenden Calciumpektinats in Nahrungsmittelprodukten oder in Nahrungsmittelmischerzeugnissen oder in pharmazeutischen Produkten oder in kosmetischen Produkten oder in Haushaltsprodukten. Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung ein Nahrungsmittelprodukt, ein Nahrungsmittelmischerzeugnis, ein pharmazeutisches Produkt, ein kosmetisches Produkt, ein Haushaltsprodukt, eine Nahrungsmittelzusammensetzung, welche insbesondere eine niederkalorische Zubereitung ist, eine pharmazeutische Zubereitung, eine kosmetische Zubereitung, eine in einem Haushaltsprodukt verwendbare Zubereitung, hergestellt unter Verwendung eines hier beschriebenen niederveresterten gelierenden Calciumpektinats.

Description

Calciumpektinat
Die vorliegende Erfindung betrifft ein niederverestertes gelierendes Calciumpektinat, welches einen Veresterungsgrad von 10% bis 50% aufweist. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist zudem ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Calciumpektinats sowie ein niederverestertes gelierendes Calciumpektinat, erhalten oder erhältlich nach diesem Verfahren. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung eines vorgenannten niederveresterten gelierenden Calciumpektinats in Nahrungsmittelprodukten oder in Nahrungsmittelmischerzeugnissen oder in pharmazeutischen Produkten oder in kosmetischen Produkten oder in Haushaltsprodukten. Außerdem ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein Nahrungsmittelprodukt, ein Nahrungsmittelmischerzeugnis, ein pharmazeutisches Produkt, ein kosmetisches Produkt, ein Haushaltsprodukt, eine Nahrungsmittelzusammensetzung, welche insbesondere eine niederkalorische Zubereitung ist, eine pharmazeutische Zubereitung, eine kosmetische Zubereitung, eine in einem Haushaltsprodukt verwendbare Zubereitung, hergestellt unter Verwendung eines hier beschriebenen niederveresterten gelierenden Calciumpektinats.
Hintergrund der Erfindung
Niederveresterte Pektine sind im Stand der Technik bekannt. Sie weisen einen Veresterungsgrad von weniger als 50% auf. Anwendung finden diese Pektine insbesondere als Gelier- bzw. Verdickungsmittel zur Herstellung trockenmassearmer, pumpfähiger Fruchtzubereitungen. Neben dem Lebensmittelsektor gewinnt unter anderem der pharmazeutische Sektor als Anwendungsfeld für Pektine zunehmend an Bedeutung.
Zur Gelierung benötigen niederveresterte Pektine Calciumionen, die mit den Carboxylgruppen ihrer durch axialaxial-Bindung verknüpften Galacturonsäure-Bausteine Kettenassoziate bilden, was in der Literatur auch als Eierschachtelmodell bekannt ist. Die Festigkeit der Gele hängt vom Gehalt an niederverestertem Pektin und den zur Verfügung stehenden Calciumionen ab, wobei die Zurverfügungstellung der Calciumionen üblicherweise durch Zugabe eines Calciumsalzes erfolgt. Die zur Erreichung des gewünschten Gelierungsgrades notwendige Menge an Calciumionen hängt wiederum vom löslichen Trockensubstanzgehalt der zu gelierenden (Frucht-)Mischung sowie deren nachfolgender Verwendung ab.
Im Rahmen der Herstellung einer, insbesondere Frucht enthaltenden, Zubereitung wird dem jeweiligen niederveresterten Pektin - typischerweise ein niederverestertes, amidiertes oder nicht amidiertes Pektin - eine geeignete Menge eines Calciumsalzes hinzugefügt. Alternativ kann ein speziell standardisiertes niederverestertes Pektin vorgesehen sein, d. h. eine Trockenmischung, welche das Pektin und ein Calciumsalz enthält. Gerade bei Pektinprodukten aus dem Stand der Technik ist der Einsatz für Milchprodukte, wie Joghurt, problematisch. Hier reagiert das niederveresterte Pektin mit den Calciumionen des Nahrungsmittelproduktes und es kommt beim Einbringen in das Milchprodukt zu unerwünschten Texturveränderungen bis hin zum Verklumpen der pektinhaltigen Masse.
Problematisch ist unter anderem, dass die Dosierung des Calciumsalzes sowohl von dessen Calciumgehalt als auch von der jeweiligen Anwendung abhängt. Bei der Wahl der geeigneten Menge des Calciumsalzes sind insbesondere der lösliche End- Trockensubstanzgehalt und weitere Eigenschaften der herzustellenden, insbesondere fruchthaltigen, Zubereitung sowie des unter Verwendung dieser Zubereitung herzustellenden Lebensmittelmischerzeugnisses von Bedeutung. Zu berücksichtigen sind beispielsweise die Art der eingesetzten Früchte, der Zusatz von Milch oder Milchalternativen und der pH-Wert.
Nachteilig an der Verwendung niederveresterter, amidierter oder nicht amidierter Pektine als Verdickungsmittel unter Zugabe eines Calciumsalzes ist zudem, dass insbesondere bei der Herstellung von Zubereitungen, welche einen relativ geringen löslichen Trockensubstanzgehalt aufweisen, aufgrund der Löslichkeit des jeweils eingesetzten Calciumsalzes verschiedene Probleme auftreten können. So wird bei Anwendung gut löslicher Calciumsalze, z. B. Calciumchlorid oder Calciumlaktat, aufgrund der hohen Calciumaktivität niederveresterter Pektine in der Regel eine schnell ablaufende Reaktion beobachtet. Dabei kann es zu einer unerwünschten Vorgelierung bis hin zur Ausfällung des Pektins als nicht-gelierendes Calciumpektinat und in der Folge zu unerwünschten Textureigenschaften bis hin zur Synärese der Zubereitung kommen. Demgegenüber besteht ein wesentliches Problem bei Verwendung schlecht löslicher Calciumsalze, z. B. Calciumcitrat oder Calciumphosphat, darin, dass die dosierte Calciumsalzmenge aufgrund der schlechten Löslichkeit häufig nicht für eine zufriedenstellende Gelierung ausreicht.
Weiterhin unvorteilhaft am Einsatz niederveresterter, amidierter und nicht amidierter Pektine ist, dass das jeweils vorgesehene Calciumsalz in der Zutatenliste des jeweiligen Lebensmittelmischerzeugnisses anzugeben ist, wodurch die Zutatenliste verlängert und dadurch weniger verbraucherfreundlich wird. Hinzu kommt, dass die für den Verbraucher zunehmend an Bedeutung gewinnende Bio-Zertifizierung für ein Lebensmittelmischerzeugnis nur dann möglich ist, wenn auch das eingesetzte Calciumsalz biofähig ist. Mithin wird die Auswahl des Calciumsalzes - zusätzlich zu seinen Löslichkeitseigenschaften - durch dieses gegebenenfalls zusätzlich zu erfüllende Kriterium weiter eingeschränkt. Ein wesentlicher Nachteil amidierter Pektine besteht darin, dass sie per se nicht für den Einsatz in Bio-Produkten zugelassen sind.
Alternativ können im Stand der Technik als Verdickungsmittel modifizierte und nicht modifizierte Stärken zum Einsatz kommen. Bei den modifizierten Stärken handelt es sich um Lebensmittelzusatzstoffe, welche der E-Nummern-Pflicht unterliegen. Für nicht modifizierte Stärken gilt diese Kennzeichnungspflicht nicht. Verbraucherseitig wird regelmäßig angenommen, dass mit einer E-Nummer gekennzeichnete Zusatzstoffe nicht natürlichen Ursprungs sind. Daher haben sie eine geringe Verbraucherakzeptanz.
Besonders nachteilig an der Verwendung von Stärke, insbesondere von nicht modifizierter Stärke (kein E-Nummer), als Verdickungsmittel - insbesondere zur Herstellung fruchthaltiger Zubereitungen - ist, dass eine vergleichsweise hohe Dosierung notwendig ist. Dies wirkt sich zum einen negativ auf die Ressourceneffizienz aus. Zum anderen kommt es unvorteilhafterweise zu einem Verlust des Fruchtgeschmacks. Weiterhin ist von Nachteil, dass der Einsatz von Stärke die Aromafreisetzung ungünstig beeinflusst, d. h. mit einer relativ schlechten Aromafreisetzung einhergeht. Infolgedessen ist regelmäßig der Zusatz von Aromastoffen erforderlich, wodurch die Zutatenliste des jeweiligen Lebensmittelmischerzeugnisses verlängert wird und die Verbraucherakzeptanz üblicherweise weiter sinkt. Außerdem weist Stärke als Verdickungsmittel eine relativ hohe Kochviskosität auf, sodass gegebenenfalls vorhandene Fruchtstücke während des Kochprozesses unerwünscht zerkleinert oder zu Püree werden.
Des Weiteren erfolgt bei den im Stand der Technik beschriebenen, insbesondere fruchthaltigen, Zubereitungen, welche für die Verwendung in Milchprodukten vorgesehen sind, üblicherweise eine Angleichung ihres pH-Wertes an den natürlichen pH-Wert des jeweiligen Milchproduktes. Der pH-Wert solcher Fruchtzubereitungen wird in der Regel mittels eines pH-Wert-Regulators, wie z. B. Natrium citrat, eingestellt. Dazu kann ein weiterer Arbeits- und/oder Messschritt erforderlich sein. Außerdem wird die Zutatenliste um den jeweiligen pH-Wert-Regulator verlängert, welcher zudem gegebenenfalls biofähig sein muss.
Insgesamt sind die im Stand der Technik beschriebenen Gelier- bzw. Verdickungsmittel, welche zur Herstellung pumpfähiger, insbesondere Frucht enthaltender, Zubereitungen mit einem relativ geringen löslichen Trockensubstanzgehalt, d. h. im Bereich von 10 °Brix bis 50 °Brix, verwendet werden, insbesondere aus technologischer, ökonomischer und ökologischer Sicht als unbefriedigend zu bewerten.
Die DE 601 22 522 T2 betrifft Pektine mit niedrigem Methoxylgrad und lehrt hierbei im Absatz [0022] ein Niedrig-Methoxylpektin mit einem Veresterungsgrad von ungefähr 20 bis 50%. Gemäß Tabelle A([0158]) muss bei der Verwendung dieses Pektins eine definierte Menge an Calcium (in Form einer CaCh-Lösung) hinzugegeben werden, um ein synthetisches Getränk anzudicken.
Die WO 2019/185388 A1 betrifft Pektine mit einem geringen Methoxylierungsgrad und hoher Viskosität und lehrt ein Citruspektin mit einem Methyl-Veresterungsgrad von 30 oder weniger (S. 2, Zeile 29). Die Entesterung wird erfindungsgemäß in Gegenwart eines Calciumbinders durchgeführt Seite 3, Zeilen 21-23).
Die US 5,929,051 A lehrt die Herstellung eines Pektins aus Aloe vera mit einem Veresterungsgrad von weniger als 50%, das entsprechend die Zugabe einer Calciumsalzenthaltenden Lösung braucht, um ein Gel zu bilden (Anspruch 1).
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten und weitere Nachteile des Standes der Technik zu überwinden.
Zusammenfassung der Erfindung
Nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die gestellte Aufgabe gelöst durch ein niederverestertes gelierendes Calciumpektinat, welches einen Veresterungsgrad von 10% bis 50%, vorteilhaft von 20% bis 49%, noch vorteilhafter von 30% bis 49% und insbesondere von 33% bis 49% aufweist.
Das niederveresterte gelierende Calciumpektinat kann auch eine Mischung zweier oder mehrerer verschiedener niederveresterter gelierender Calciumpektinate darstellen.
Das beanspruchte niederveresterte gelierende Calciumpektinat zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass es im Vergleich zu im Stand der Technik verwendeten niederveresterten Pektinen per se einen höheren Calciumionengehalt aufweist. Mit anderen Worten: Das niederveresterte Calciumpektinat stellt ein Calciumsalz eines niederveresterten Pektins dar. Das Salz besteht aus einem mehrwertigen Anion eines niederveresterten Pektins, wobei so viele Carboxylatgruppen als Calcium-Carboxylatgruppen vorliegen, dass es für eine Gelierung ausreicht. Das Calciumpektinat liegt damit schon in einem gelierfähigen Zustand vor, es bedarf keiner externen Zugabe eines Calciumsalzes. Es bildet damit ein gebrauchsfertiges Pektinat, das insbesondere die für die Gelierung im Trockensubstanzbereich von 30 °Brix bis 45 °Brix notwendige Menge an Calciumionen enthält. Mithin liegt keine (Trocken-)Mischung aus einem niederveresterten Pektin und einem diesem zugesetzten Calciumsalz vor. Vielmehr sind Calciumkationen vorteilhafterweise homogen über ein mehrwertiges Pektinat-Anion verteilt.
Überraschenderweise wurde gefunden, dass das hier beschriebene niederveresterte gelierende Calciumpektinat gut bis sehr gut in Wasser, in mit Wasser mischbaren Solventien, und Mischungen davon, löslich ist, wobei Alkohole in Alleinstellung und Mischungen, bestehend aus mehreren Alkoholen, ausgenommen sind. Somit unterscheiden sich die Löslichkeitseigenschaften des hier beanspruchten Calciumpektinats deutlich von den oben genannten Calciumsalzen niederveresterter Pektine, welche infolge der unmittelbar zwischen einem niederveresterten Pektin und Calciumionen eintretenden Reaktion entstehen. Denn derartig erhältliche Calciumpektinate sind schwer löslich bzw. unlöslich und stellen daher naturgemäß keine Calciumionen zur Verfügung, und zwar unabhängig vom Lösungsmittel und den übrigen Reaktionsbedingungen. Daher sind diese vorbekannten Calciumpektinate als Verdickungsmittel ungeeignet.
Dagegen wird bei Verwendung des hier beanspruchten niederveresterten gelierenden Calciumpektinats zur Herstellung einer pumpfähigen, beispielsweise eine Frucht und/oder ein Gemüse und/oder Kakao und/oder Schokolade und/oder eine Nuss und/oder eine nussähnliche Frucht enthaltenden, Zusammensetzung die gewünschte Gelierung beobachtet. Vorteilhafterweise kann dabei auf die Zugabe eines typischerweise vorgesehenen Calciumsalzes, wie z. B. Calciumlaktat oder Calciumcitrat, verzichtet werden. Dieses überraschende Ergebnis ist unmittelbar auf die gute bis sehr gute Löslichkeit des hier beanspruchten niederveresterten gelierenden Calciumpektinats, insbesondere in Wasser, zurückzuführen. Denn nur aufgrund der Abpufferung eines hier beschriebenen niederveresterten Pektins mit Calciumionen, verbunden mit seiner guten bis sehr guten Löslichkeit, steht dem hier beanspruchten als Calciumsalz vorliegenden niederveresterten Pektin per se eine für die gewünschte Gelierung geeignete Menge an Calciumionen zur Verfügung. Mit anderen Worten: Die im niederveresterten gelierenden Calciumpektinat in hinreichender Menge vorhandenen Calciumionen reagieren bei Verwendung des niederveresterten gelierenden Calciumpektinats zur Herstellung einer vorgenannten essbaren Zusammensetzung langsam mit dem Pektin - wie es für eine optimale Gelierung erforderlich und gewünscht ist. Unabhängig davon, ob die wenigstens eine Zutat der essbaren Zusammensetzung, welche beispielsweise ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einer Frucht, einem Gemüse, Kakao, Schokolade, einer Nuss und einer nussähnlichen Frucht, und Mischungen davon, oder ein anderer Inhaltsstoff der essbaren Zusammensetzung Calcium enthält oder nicht, wird unter Verwendung des hier beschriebenen niederveresterten gelierenden Calciumpektinats die gewünschte Gelierung erreicht. Vorteilhafterweise werden die für die Abfüllung der Zusammensetzung erforderliche Fließgrenze sowie die gewünschte Endtextur der Zusammensetzung erzielt.
Außerdem wurde gefunden, dass eine unter Verwendung des beanspruchten niederveresterten gelierenden Calciumpektinats erhaltene, beispielsweise eine Frucht und/oder ein Gemüse und/oder Kakao und/oder Schokolade und/oder eine Nuss und/oder eine nussähnliche Frucht enthaltende Zusammensetzung eine vergleichsweise geringe Viskosität aufweist, vor allem bei Erwärmung. Dies gilt insbesondere im Vergleich mit Stärke enthaltenden Zusammensetzungen, welche naturgemäß eine relativ hohe Viskosität aufweisen, und zwar auch während des Kochprozesses. Mithin werden bei Verwendung des niederveresterten gelierenden Calciumpektinats - insbesondere verglichen mit dem Einsatz von Stärke - Früchte und/oder Fruchtstücke vorteilhafterweise sehr gut erhalten. Besonders vorteilhaft gegenüber der Nutzung von Stärke ist, dass das niederveresterte gelierende Calciumpektinat in einer geringeren Dosierung angewandt werden kann. Infolgedessen werden vorteilhaft ein unverfälschter Fruchtgeschmack und eine optimale Aromafreisetzung erzielt. Mithin kann auf den Zusatz von Aromastoffen verzichtet werden, sodass sich insgesamt eine verbesserte Ressourceneffizienz sowie eine verbraucherfreundlichere Deklaration eines Nahrungsmittelmischerzeugnisses, in welchem eine der vorgenannten, das niederveresterte gelierende Calciumpektinat enthaltende Zusammensetzungen enthalten ist, ergibt. Weiterhin weist eine solche Zusammensetzung keine erhöhte Synäreseneigung auf, eine störende Phasentrennung wird nicht beobachtet.
Ein weiterer wichtiger Vorteil besteht darin, dass durch einfache Variation des Veresterungsgrades und/oder wenigstens eines Parameters, welcher ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Calciumgehalt, Calciumempfindlichkeit, Bruchfestigkeit und pH- Wert, ein breites Spektrum an niederveresterten gelierenden Calciumpektinaten mit unterschiedlichen Eigenschaften zur Verfügung gestellt werden kann. Mithin kann je nach gewünschter Anwendung und/oder löslichem Trockensubstanzgehalt der zu gelierenden Masse ein maßgeschneidertes niederverestertes gelierendes Calciumpektinat bereitgestellt werden. Letzteres gilt vorteilhafterweise auch für Zusammensetzungen, welche einen relativ niedrigen löslichen Trockensubstanzgehalt aufweisen, d. h. im Bereich zwischen 10 °Brix und 50 °Brix.
Als mögliche Anwendungen seien hier in nicht einschränkender Weise beispielhaft erwähnt: die Herstellung einer wenigstens eine der oben genannten Zutaten enthaltenden Zusammensetzung für die Produktion von Nahrungsmittelmischerzeugnissen, beispielsweise von Milch- und Milchsubstitutmischerzeugnissen, oder die Herstellung einer backstabilen, beispielsweise fruchthaltigen, Zubereitung oder eines niederkalorischen Fruchtaufstrichs. Das hier beschriebene niederveresterte gelierende Calciumpektinat ist insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, für die großtechnische Produktion von Nahrungsmittelprodukten, Nahrungsmittelmischerzeugnissen, pharmazeutischen Produkten, kosmetischen Produkten, Haushaltsprodukten, Nahrungsmittelzusammensetzungen, insbesondere niederkalorischen Zubereitungen, pharmazeutischen Zubereitungen, kosmetischen Zubereitungen und in Haushaltsprodukten verwendbaren Zubereitungen anwendbar bzw. anpassbar. Dabei muss den Erzeugnissen, Produkten Zusammensetzungen oder Zubereitungen kein separates Calcium hinzugesetzt werden, um eine ausreichende Gelierung zu bewerkstelligen. Sie können aber - wie z. B. fruchthaltige Produkte - Calcium enthalten.
Vorteilhafterweise ist unter Verwendung eines hier beschriebenen niederveresterten gelierenden Calciumpektinats eine, beispielsweise Frucht enthaltende, Zusammensetzung erhältlich, die vorteilhaft sämtliche Anforderungen erfüllt, welche im Rahmen der Herstellung von Calcium enthaltenden Nahrungsmittelmischerzeugnissen, beispielsweise von Milch- und Milchsubstitutmischerzeugnissen, an eine solche Zusammensetzung gestellt werden. Zu den Mindestanforderungen zählen unter anderem ein gutes Einrührverhalten und/oder eine gute Mischbarkeit mit dem jeweiligen Nahrungsmittelprodukt. Vorteilhafterweise wird alleine durch das Vorhandensein des niederveresterten gelierenden Calciumpektinats mit ausreichendem Calciumgehalt in der Zusammensetzung die unerwünschte Reaktion mit den Calciumionen eines Calcium enthaltenden Nahrungsmittelproduktes, z. B. eines Milchproduktes, vollständig unterbunden. Besonders vorteilhaft ist, dass die jeweilige Zusammensetzung auch im Calcium enthaltenden Nahrungsmittelprodukt eine glatte homogene Textur sowie ansprechenden Oberflächenglanz aufweist.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird eine Mischung aus einem Nahrungsmittelprodukt, welches optional Calcium enthalten kann, und einer vorgenannten Zusammensetzung als Nahrungsmittelmischerzeugnis bezeichnet. Nach alledem kann festgestellt werden, dass die bei Verwendung eines niederveresterten Pektins in Kombination mit einem gut oder schlecht löslichen Calciumsalz regelmäßig auftretenden Nachteile und Probleme durch die Verwendung des hier beschriebenen niederveresterten gelierenden Calciumpektinats besonders einfach und vorteilhaft vermieden werden.
Ein weiterer wichtiger Vorteil besteht darin, dass unter Einsatz des hier beschriebenen niederveresterten gelierenden Calciumpektinats zur Herstellung einer Zusammensetzung, welche beispielsweise eine Zutat, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Frucht, einem Gemüse, Kakao, Schokolade, einer Nuss, einer nussähnlichen Frucht, und Mischungen davon, enthält, je nach löslichem Trockensubstanzgehalt der zu gelierenden Masse auf den Zusatz eines Zuckers oder eines Zuckeraustauschstoffs verzichtet werden kann. Mithin ermöglicht die Verwendung des hier beanspruchten niederveresterten gelierenden Calciumpektinats die Produktion niederkalorischer Zusammensetzungen und somit niederkalorischer Nahrungsmittelmischerzeugnisse. Besonders vorteilhaft ist, dass Pektine - und damit auch das hier beanspruchte niederveresterte gelierende Calciumpektinat - weitgehend unverdaubare Ballaststoffe sind, die einen wichtigen Bestandteil der menschlichen Ernährung darstellen. Zudem führen Pektine, d. h. auch das hier beschriebene niederveresterte gelierende Calciumpektinat, über die Bindung von Gallensäuren zu einer Senkung der Cholesterinwerte.
Darüber hinaus zeichnen sich Zusammensetzungen, welche das hier beschriebene niederveresterte gelierende Calciumpektinat und beispielsweise eine Frucht und/oder ein Gemüse und/oder Kakao und/oder Schokolade und/oder eine Nuss und/oder eine nussähnliche Frucht enthalten, vorteilhafterweise insbesondere durch eine vergleichsweise kurze Zutatenliste aus. So kann auf die Zugabe eines Calciumsalzes vollständig verzichtet werden. Bei Joghurtfruchtzubereitungen, welche wenigstens eines der hier beanspruchten Calciumpektinate enthalten, ist gegenüber dem Stand der Technik, gemäß dem üblicherweise mit Stärke oder modifizierter Stärke angedickt wird, das Hinzufügen eines pH-Regulators nicht erforderlich. Dadurch wird nicht nur eine verbraucherfreundliche Deklaration eines unter Verwendung einer vorgenannten, das niederveresterte gelierende Calciumpektinat enthaltende Zusammensetzung hergestellten Nahrungsmittelmischerzeugnisses erreicht, sondern auch dessen Bio-Zertifizierung ermöglicht. Letzteres ist insbesondere darauf zurückzuführen, dass bei der Herstellung einer vorgenannten Zusammensetzung ausschließlich nicht amidierte Calciumpektinate zum Einsatz kommen und kein zusätzliches, gegebenenfalls nicht biofähiges Calciumsalz enthalten ist. Insgesamt wird durch die Verwendung des niederveresterten gelierenden Calciumpektinats eine insbesondere einfache und ressourcenschonende Herstellung einer, beispielsweise eine Frucht und/oder ein Gemüse und/oder Kakao und/oder Schokolade und/oder eine Nuss und/oder eine nussähnliche Frucht, enthaltenden Zusammensetzung ermöglicht. Letztere kann besonders vorteilhaft zur Herstellung eines, insbesondere niederkalorischen, Nahrungsmittelmischerzeugnisses eingesetzt werden, bei welchen die vorgenannten Charakteristika der hier beschriebenen Zusammensetzung erhalten bleiben bzw. ebenfalls zum Tragen kommen.
Die hier beschriebenen niederveresterten gelierenden Calciumpektinate werden üblicherweise als Pektine vermarktet und bei Verwendung als Zutat, beispielsweise eines Nahrungsmittelproduktes oder Nahrungsmittelmischerzeugnisses, ebenfalls als Pektine deklariert, nicht als Pektinate. Mithin können die hier beschriebenen Zusammensetzungen vorteilhafterweise ohne langwierige Zulassungsverfahren sofort und auch international zum Einsatz kommen.
Die Erfindung im Einzelnen
In einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die gestellte Aufgabe gelöst durch ein niederverestertes gelierendes Calciumpektinat, welches einen Veresterungsgrad von 10% bis 50%, vorteilhaft von 20% bis 49%, noch vorteilhafter von 30% bis 49% und insbesondere von 33% bis 49% aufweist. Beispielsweise kann der Veresterungsgrad des niederveresterten gelierenden Calciumpektinats 31%, 32%, 34%, 35%, 36%, 37%, 38%, 39%, 40%, 41 %, 42%, 43%, 44%, 45%, 46%, 47% oder 48 % betragen.
Das beanspruchte niederveresterte gelierende Calciumpektinat zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass es im Vergleich zu im Stand der Technik verwendeten niederveresterten Pektinen per se einen höheren Calciumionengehalt aufweist. Mit anderen Worten: Das niederveresterte Calciumpektinat stellt ein Calciumsalz eines niederveresterten Pektins dar. Das Salz besteht aus einem mehrwertigen Anion eines niederveresterten Pektins, wobei so viele Carboxylatgruppen als Calcium-Carboxylatgruppen vorliegen, dass es für eine Gelierung ausreicht. Das Calciumpektinat liegt damit schon in einem gelierfähigen Zustand vor, es bedarf keiner externen Zugabe eines Calciumsalzes. Es bildet damit ein gebrauchsfertiges Pektinat, das insbesondere die für die Gelierung im Trockensubstanzbereich von 30 °Brix bis 45 °Brix notwendige Menge an Calciumionen enthält. Mithin liegt keine (Trocken-)Mischung aus einem niederveresterten Pektin und einem diesem zugesetzten Calciumsalz vor. Vielmehr sind Calciumkationen vorteilhafterweise homogen über ein mehrwertiges Pektinat-Anion verteilt.
Das erfindungsgemäße Calciumpektinat kann für die Verwendung noch mit einem Standardisierungsmittel versetzt werden, um so ein standardisiertes Calciumpektinat zu bilden.
Ein „Standardisierungsmittel“ im Sinne der Erfindung ist als ein organisches ungeladenes Molekül mit guter Wasserlöslichkeit definiert. Das Standardisierungsmittel dient dazu, dass Produkt zu standardisieren. Die kontrollierten identischen Herstellungsverfahren führen zwar zu Pektinen mit vorgegebenen Eigenschaften. Diese besitzen aber aufgrund Rohstoffbedingter Schwankungen innerhalb der Pektinzusammensetzung eine gewisse Variation z.B. hinsichtlich der Gelfestigkeit oder der Viskosität. Durch die Zugabe eines Standardisierungsmittels wird die Variationsbreite signifikant reduziert und das Pektin damit standardisiert. Damit wird eine konstante Dosierung von Batch zu Batch möglich.
Als Standardisierungsmittel seien beispielhaft erwähnt: Monosaccharide, Oligosaccharide, Polysaccharide oder Zuckeralkohole, oder Kombinationen hiervon.
Bei dem Mono- oder Oligosaccharid kann der Fachmann auf alle in der Lebensmittelindustrie verwendeten Zucker zurückgreifen. Beispielhaft seien als verwendbare Zucker aufgezählt: Dextrose, Saccharose, Fructose, Invertzucker, Isoglucose, Mannose, Melezitose, Maltose, Rhamnose, wobei der Zucker bevorzugt Saccharose oder Dextrose ist.
Ein Standardisierungsmittel wie Dextrose oder Saccharose kann dem Calciumpektinat in einem Anteil von 20 bis 50 Gew.%, bezogen auf das Calciumpektinat hinzugegeben werden.
Überraschenderweise wurde gefunden, dass das hier beanspruchte niederveresterte gelierende Calciumpektinat optimale Geliereigenschaften zeigt, und zwar ohne Zugabe eines typischerweise vorgesehenen Calciumsalzes, wie z. B. Calciumlaktat oder Calciumcitrat. Dieses überraschende Ergebnis ist unmittelbar auf den ausreichend hohen Calciumgehalt verbunden mit der guten bis sehr guten Löslichkeit des hier beanspruchten niederveresterten gelierenden Calciumpektinats, insbesondere in Wasser, zurückzuführen. Denn nur aufgrund dieser Eigenschaft kann die für eine Gelierung notwendige Calciummenge bereitgestellt werden. Vorteilhafterweise ist das hier beschriebene niederveresterte gelierende Calciumpektinat nicht nur gut bis sehr gut in Wasser, sondern auch in mit Wasser mischbaren Solventien, und Mischungen davon, löslich, wobei Alkohole in Alleinstellung und Mischungen, bestehend aus mehreren Alkoholen, ausgenommen sind. Somit unterscheiden sich die Löslichkeitseigenschaften des hier beanspruchten Calciumpektinats deutlich von den oben genannten Calciumsalzen niederveresterter Pektine, welche infolge der unmittelbar zwischen einem niederveresterten Pektin und Calciumionen eintretenden Reaktion entstehen.
Die im hier beanspruchten niederveresterten gelierenden Calciumpektinat in hinreichender Menge vorhandenen Calciumionen reagieren bei Verwendung des niederveresterten gelierenden Calciumpektinats als Gelier- bzw. Verdickungsmittel im Rahmen der Herstellung einer Zusammensetzung, z. B. einer Nahrungsmittelzusammensetzung, langsam mit dem Pektin - wie es für eine optimale Gelierung erforderlich und gewünscht ist. Unabhängig davon, ob eine Zutat, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einer Frucht, einem Gemüse, Kakao, Schokolade, einer Nuss und einer nussähnlichen Frucht, und Mischungen davon, oder ein anderer Inhaltsstoff der zu gelierenden Masse Calcium enthält oder nicht, wird unter Verwendung des hier beschriebenen niederveresterten gelierenden Calciumpektinats die gewünschte Gelierung erreicht. Vorteilhafterweise werden die für die Abfüllung erforderliche Fließgrenze sowie die gewünschte Endtextur der, beispielsweise fruchthaltigen, Zusammensetzung erzielt.
Zudem werden bei Verwendung des beanspruchten niederveresterten gelierenden Calciumpektinats - insbesondere verglichen mit dem Einsatz von Stärke - beispielsweise Früchte und/oder Fruchtstücke vorteilhafterweise sehr gut erhalten. Darüber hinaus werden vorteilhaft ein unverfälschter Fruchtgeschmack und eine optimale Aromafreisetzung erzielt, weil das niederveresterte gelierende Calciumpektinat in einer - insbesondere im Vergleich zu Stärke - relativ geringen Dosierung angewandt werden kann. Auf den Zusatz von Aromastoffen kann folglich verzichtet werden. Insgesamt ergibt sich für ein Nahrungsmittelmischerzeugnis, in welchem eine der vorgenannten, das niederveresterte gelierende Calciumpektinat enthaltende Zusammensetzungen enthalten ist, eine verbesserte Ressourceneffizienz sowie eine kürzere Zutatenliste und damit eine verbraucherfreundlichere Deklaration. Weiterhin weist eine solche Zusammensetzung keine erhöhte Synäreseneigung auf, eine störende Phasentrennung wird nicht beobachtet.
Ein weiterer wichtiger Vorteil besteht darin, dass durch einfache Variation des Veresterungsgrades und/oder wenigstens eines Parameters, welcher ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Calciumgehalt, Calciumempfindlichkeit, Bruchfestigkeit und pH- Wert, ein breites Spektrum an niederveresterten gelierenden Calciumpektinaten mit unterschiedlichen Eigenschaften zur Verfügung gestellt werden kann. Mithin kann je nach gewünschter Anwendung und/oder löslichem Trockensubstanzgehalt der zu gelierenden Masse ein maßgeschneidertes niederverestertes gelierendes Calciumpektinat bereitgestellt werden. Letzteres gilt vorteilhafterweise auch für Zusammensetzungen, welche einen relativ niedrigen löslichen Trockensubstanzgehalt aufweisen, d. h. im Bereich zwischen 10 °Brix und 50 °Brix.
Weiterhin vorteilhaft ist, dass bei Verwendung des hier beschriebenen niederveresterten gelierenden Calciumpektinats, beispielsweise im Rahmen der Herstellung von Nahrungsmittelmischerzeugnissen, welche optional Calcium enthalten können, nicht nur auf die Zugabe eines weiteren Calciumsalzes, von Aromastoffen und üblicherweise von pH- Wert-Regulatoren verzichtet werden kann. Es kann nämlich - je nach löslichem Trockensubstanzgehalt der in Vorbereitung auf die Herstellung des Nahrungsmittelmischerzeugnisses zu gelierenden Masse - vorteilhaft auch auf den Zusatz eines Zuckers oder eines Zuckeraustauschstoffs verzichtet werden. Mithin ist bei Einsatz des hier beanspruchten niederveresterten gelierenden Calciumpektinats die Produktion niederkalorischer Zusammensetzungen und somit niederkalorischer Nahrungsmittelmischerzeugnisse besonders einfach und ressourcenschonend möglich. Letztere sind zudem in der Regel vorteilhaft einer Biozertifizierung zugänglich. In diesem Zusammenhang ist außerdem besonders vorteilhaft, dass Pektine - und damit auch das hier beanspruchte niederveresterte gelierende Calciumpektinat - weitgehend unverdaubare Ballaststoffe sind, die einen wichtigen Bestandteil der menschlichen Ernährung darstellen. Zudem führen Pektine, d. h. auch das hier beschriebene niederveresterte gelierende Calciumpektinat, über die Bindung von Gallensäuren zu einer Senkung der Cholesterinwerte.
Die hier beschriebenen niederveresterten gelierenden Calciumpektinate werden ausgehend von Pektinen hergestellt, welche durch Extraktion aus Pflanzen oder Pflanzenteilen gewonnen werden, in denen sich Pektin vor allem in den festeren Bestandteilen, wie Stängeln, Blättern, Blüten oder Früchte findet. Die als Edukte verwendeten löslichen hochveresterten Pektine können aus allen dem Fachmann bekannten Pflanzen und Pflanzenteilen gewonnen werden. Beispielhaft, d. h. nicht abschließend, seien hier erwähnt: Citrusfrucht, Apfel, Zuckerrübe, Flachs, Topinamburknolle, Kartoffel, Fruchtstand der Sonnenblume, Aloe Vera, Hagebutte, Quitte, Aprikose, Kirsche und Möhre, und Mischungen davon. Gemäß einer Ausführungsform weist das niederveresterte gelierende Calciumpektinat einen Calciumgehalt von 1 ,0 Gew.% bis 4,0 Gew.%, vorteilhaft von 1 ,5 Gew.% bis 3,5 Gew.%, noch vorteilhafter von 2,0 Gew.% bis 3,0 Gew.% und insbesondere von 2,4 Gew.% bis 2,8 Gew.% auf. Der Calciumgehalt kann also auch zwischen 1 ,5 Gew.% und 3,0 Gew.% betragen oder zwischen 2,0 Gew.% und 2,8 Gew.% oder zwischen 2,4 Gew.% und 2,7 Gew.%. Beispielsweise kann der Calciumgehalt auch 1 ,1 Gew.%, 1 ,2 Gew.%, 1 ,3 Gew.%, 1 ,4 Gew.%, 1 ,6 Gew.%, 1 ,7 Gew.%, 1 ,8 Gew.%, 1 ,9 Gew.%, 2,1 Gew.%, 2,2 Gew.%, 2,3 Gew.%, 2,5 Gew.%, 2,6 Gew.%, 2,7 Gew.%, 2,9 Gew.%, 3,1 Gew.%, 3,2 Gew.%, 3,3 Gew.%, 3,4 Gew.%, 3,6 Gew.%, 3,7 Gew.%, 3,8 Gew.% oder 3,9 Gew.% betragen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante umfasst oder ist das niederveresterte gelierende Calciumpektinat ein niederverestertes gelierendes Calciumcitruspektinat und/oder ein niederverestertes gelierendes Calciumapfelpektinat.
Bei dem für die Darstellung des niederveresterten gelierenden Calciumcitruspektinats bzw. des niederveresterten gelierenden Calciumapfelpektinats als Edukt erforderlichen hochveresterten löslichen Citruspektin bzw. Apfelpektin handelt es sich jeweils um ein hochverestertes Pektin, welches aus Citrus- bzw. Apfel-Rohstoffen gewonnen wird und somit vorteilhafterweise natürlichen Ursprungs ist. Üblicherweise werden für die Isolierung dieser natürlichen Pektine pflanzliche Verarbeitungsrückstände wie Citrus- oder Apfeltrester eingesetzt. Diese liegen in ausreichender Menge vor und bieten eine nachhaltige und ökologisch sinnvolle Quelle für die benötigten natürlichen Ausgangsstoffe. Aus Citrustrester kann unter anderem Citruspektin mit verschiedenen Veresterungsgraden gewonnen werden. Entsprechend ist die Gewinnung von Apfelpektin mit verschiedenen Veresterungsgraden aus Apfeltrester möglich.
Für die Isolierung von Citruspektin ist der Citrustrester einer Vielzahl von Citrusfrüchten verwendbar. In nicht einschränkender Weise seien hier beispielhaft aufgeführt: Mandarine (Citrus reticulata), Clementine (Citrus x aurantium Clementine-Gruppe, Syn.: Citrus Clementina), Satsuma (Citrus x aurantium Satsuma-Gruppe, Syn.: Citrus unshiu), Mangshan (Citrus mangshanensis), Orange (Citrus x aurantium Orangen-Gruppe, Syn.: Citrus sinensis), Bitterorange (Citrus x aurantium Bitterorangen-Gruppe), Bergamotte (Citrus x limon Bergamotte-Gruppe, Syn.: Citrus bergamia), Pampelmuse (Citrus maxima), Grapefruit (Citrus x aurantium Grapefruit-Gruppe, Syn.: Citrus paradisi) Pomelo (Citrus x aurantium Pomelo-Gruppe), echte Limette (Citrus x aurantiifolia), gewöhnliche Limette (Citrus x aurantiifolia, Syn.: Citrus latifolia), Kaffernlimette (Citrus hystrix), Rangpur-Limette (Citrus x jambhiri), Zitrone (Citrus x limon Zitronen-Gruppe), Zitronatzitrone (Citrus medica) und Kumquats (Citrus japonica, Syn.: Fortunella). Bevorzugt sind hierbei Orange (Citrus x aurantium Orangen-Gruppe, Syn.: Citrus sinensis) und Zitrone (Citrus x Umon Zitronen- Gruppe).
In einer anderen Variante des niederveresterten gelierenden Calciumpektinats ist vorgesehen, dass das niederveresterte gelierende Calciumpektinat eine Calciumempfindlichkeit von 300 HPE bis 2000 HPE, vorteilhaft von 400 HPE bis 1200 HPE und noch vorteilhafter von 500 HPE bis 800 HPE aufweist. Die vergleichsweise hohe Calciumempfindlichkeit des niederveresterten gelierenden Calciumpektinats reicht, insbesondere in Kombination mit dem Calciumgehalt, den das niederveresterte Calciumpektinat per se aufweist, für die gewünschte Texturbildung in der jeweiligen Zusammensetzung aus. Alternativ oder ergänzend weist das niederveresterte gelierende Calciumpektinat eine Bruchfestigkeit von 200 HPE bis 1000 HPE, vorteilhaft von 300 HPE bis 900 HPE und insbesondere von 400 HPE bis 800 HPE auf.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird unter dem Begriff „Calciumempfindlichkeit“ ein Maß für die Festigkeit eines Gels verstanden, welches mit Saccharose in einer Pufferlösung in Gegenwart einer definierten Calciumionenkonzentration bei pH ca. 3,0 hergestellt wird und sich bei 22 °Brix ausbildet. Die Calciumempfindlichkeit wird nach zweistündigem Abkühlen im Wasserbad bei 20 °C bestimmt. Die Bestimmung der Calciumempfindlichkeit erfolgt mittels des Herbstreith-Pektinometers Mark IV. Die angewandte Methode wird nachfolgend als Calciumempfindlichkeitstest bezeichnet, der Messwert als Calciumempfindlichkeit, die Maßeinheit sind HPE (Herbstreith Pektinometer Einheiten).
Mit dem Begriff „Bruchfestigkeit“ ist gemäß der vorliegenden Erfindung ein Maß für die Festigkeit eines Gels gemeint, welches mit Saccharose in einer Pufferlösung bei pH ca. 3,0 hergestellt wird und sich bei 65 °Brix ausbildet. Die Bruchfestigkeit wird nach zweistündigem Abkühlen im Wasserbad bei 20 °C bestimmt. Die Bestimmung der Bruchfestigkeit erfolgt mittels des Herbstreith-Pektinometers Mark IV. Die angewandte Methode wird nachfolgend als Bruchfestigkeitstest bezeichnet, der Messwert als Bruchfestigkeit, die Maßeinheit sind HPE.
Eine andere Ausführungsvariante des niederveresterten gelierenden Calciumpektinats sieht vor, dass es in Pulverform, als Flüssigkeit oder als Suspension oder Lösung in einem Lösungsmittel ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasser und mit Wasser mischbaren Lösungsmitteln, und Mischungen davon, vorliegt. „Mischbar“ bedeutet hier, dass zwei Solventien wenigstens während einer Reaktion, insbesondere eines Geliervorgangs, eine Phase bilden, d. h. nicht als zwei Phasen vorliegen.
Der Ausdruck „mit Wasser mischbare Lösungsmittel“ umfasst vorliegend Alkohole, insbesondere Methanol, Ethanol, n-Propanol und /so-Propanol sowie weitere organische Lösungsmittel, wie z. B. Aceton, Acetonitril, Methylacetat, Ethylacetat, und Mischungen davon. Der Begriff „Alkohole“ umfasst auch mehrwertige Alkohole, d. h. Polyole, insbesondere Diole und Triole. Beispiele für Diole sind Ethan-1 ,2-diol und Propan-1 ,2-diol; ein Beispiel für ein Triole ist Propan-1 ,2,3-triol.
In einer noch anderen Ausführungsform weist das niederveresterte gelierende Calciumpektinat einen pH-Wert zwischen 3,0 und 5,5, vorteilhaft zwischen 3,1 und 5,4 und insbesondere zwischen 3,2 und 5,3 auf. In diesem pH-Wert-Bereich weist das niederveresterte gelierende Calciumpektinat seine größte chemische Stabilität auf. Der pH- Wert des niederveresterten gelierenden Calciumpektinats kann also auch zwischen 3,5 und 5,0 betragen oder zwischen 3,8 und 4,8. Beispielsweise kann der pH-Wert des niederveresterten gelierenden Calciumpektinats also auch 3,3 oder 3,4 oder 3,6 oder 3,7 oder 3,9 oder 4,0 oder 4,1 oder 4,2 oder 4,3 oder 4,4 oder 4,5 oder 4,6 oder 4,7 oder 4,9 oder 5,1 oder 5,2 betragen.
Insgesamt ergibt sich aus den vorgenannten Ausführungsformen, sowohl einzeln als auch in Kombination, dass durch einfache Variation des Veresterungsgrades und/oder wenigstens eines Parameters, welcher ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Calciumgehalt, Calciumempfindlichkeit, Bruchfestigkeit und pH-Wert, ein breites Spektrum an niederveresterten gelierenden Calciumpektinaten mit unterschiedlichen Eigenschaften zur Verfügung gestellt werden kann. Ein weiterer Faktor, welcher die Eigenschaften des niederveresterten gelierenden Calciumpektinats beeinflussen kann, ist die Auswahl der Pflanze oder des Pflanzenteils, aus dem die als Edukte verwendeten löslichen hochveresterten Pektine extrahiert werden. Dabei umfasst der Begriff „Pflanze“ unterschiedliche Pflanzenarten und Pflanzensorten. Für die Extraktion des löslichen Pektins können also auch Pflanzenteile einer Mischung verschiedener Pflanzenarten und/oder Pflanzensorten vorgesehen sein. Mithin ist es je nach gewünschter Anwendung und/oder löslichem Trockensubstanzgehalt der zu gelierenden Masse möglich, ein maßgeschneidertes niederverestertes gelierendes Calciumpektinat bereitzustellen. Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines niederveresterten gelierenden Calciumpektinats, welches einen vordefinierbaren Veresterungsgrad von 10% bis 50%, vorteilhaft von 20% bis 49%, noch vorteilhafter von 30% bis 49% und insbesondere von 33% bis 49% aufweist, umfassend die Schritte:
A. Zurverfügungstellung eines hochveresterten Pektins, welches einen Veresterungsgrad von mehr als 50% aufweist;
B. Zurverfügungstellung eines Calciumsalzes, welches in einem Solvens ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasser und mit Wasser mischbaren Lösungsmitteln, und Mischungen davon, löslich ist;
C. Zurverfügungstellung eines Entesterungsreagenzes;
D. Zur-Reaktion-Bringen des hochveresterten Pektins aus Schritt A. mit dem Calciumsalz aus Schritt B. und dem Entesterungsreagenz aus Schritt C. in einem Solvens ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasser und mit Wasser mischbaren Lösungsmitteln, und Mischungen davon; und
E. optional Ausfällen des niederveresterten gelierenden Calciumpektinats.
Dieses Verfahren ist insbesondere ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen niederveresterten gelierenden Calciumpektinats. Ein mittels des hier beschriebenen Verfahrens erhältliches niederverestertes gelierendes Calciumpektinat zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass es im Vergleich zu im Stand der Technik beschriebenen niederveresterten Pektinen perse einen höheren Calciumionengehalt aufweist. Mit anderen Worten: Das niederveresterte Calciumpektinat stellt ein Calciumsalz eines niederveresterten Pektins dar. Das Salz besteht aus einem mehrwertigen Anion eines niederveresterten Pektins, wobei so viele Carboxylatgruppen als Calcium- Carboxylatgruppen vorliegen, dass es für eine Gelierung ausreicht. Das Calciumpektinat liegt damit schon in einem gelierfähigen Zustand vor, es bedarf keiner externen Zugabe eines Calciumsalzes. Es bildet damit ein gebrauchsfertiges Pektinat, das insbesondere die für die Gelierung im Trockensubstanzbereich von 30 °Brix bis 45 °Brix notwendige Menge an Calciumionen enthält. Mithin liegt keine (Trocken-)Mischung aus einem niederveresterten Pektin und einem diesem zugesetzten Calciumsalz vor. Vielmehr sind Calciumkationen vorteilhafterweise homogen überein mehrwertiges Pektinat-Anion verteilt.
Bei dem in Schritt A. zur Verfügung zu stellenden hochveresterten Pektin kann es sich auch um mehrere hochveresterte Pektine handeln, welche jeweils einzeln und/oder als eine oder mehrere Mischungen zur Verfügung gestellt werden. Dabei weisen die vorgesehenen hochveresterten Pektine unabhängig voneinander vorteilhaft einen Veresterungsgrad zwischen 50% und 80% auf, noch vorteilhafter zwischen 52% und 78%, und insbesondere zwischen 54% und 76%. Beispielsweise kann der Veresterungsgrad des hochveresterten Pektins 51%, 53%, 55%, 56%, 57%, 58%, 59%, 60%, 61%, 62%, 63%, 64%, 65%, 66%, 67%, 68%, 69%, 70%, 71%, 72%, 73%, 74%, 75%, 77% oder 79% auf. In einer wichtigen Ausführungsform weist das hochveresterte Pektin einen Veresterungsgrad > 55%, vorteilhaft > 65%, noch vorteilhafter > 70% und insbesondere > 75% auf.
Der Begriff „mischbar“ sowie der Ausdruck „mit Wasser mischbare Lösungsmittel“ sind bereits weiter oben definiert.
Bei dem in Schritt B. genannten Solvens kann es sich beispielsweise auch um ein Gemisch von Wasser mit einem oder mehreren Alkoholen und/oder Aceton oder um ein Gemisch aus Aceton und/oder Acetonitril und einem oder mehreren Alkoholen handeln. Die vorgenannten organischen Lösungsmittel sind hier lediglich beispielhaft und nicht abschließend genannt.
Wie bereits weiter oben beschrieben reagieren niederveresterte Pektine mit Calciumionen so heftig bzw. schnell, dass es grundsätzlich zu einem Ausfällen des Pektins als nichtgelierendes Calciumpektinat kommt. Im Unterschied dazu zeigen hochveresterte Pektine keine oder eine nur sehr langsame Reaktion mit Calciumionen. Diese Tatsachen werden im Rahmen des hier beanspruchten Verfahrens ausgenutzt. So wird während der von Schritt D. umfassenden Entesterungsreaktion der Veresterungsgrad des wenigstens einen hochveresterten Pektins durch das Entesterungsreagenz sukzessive verringert. Um das für eine bestimmte Anwendung gewünschte, d. h. maßgeschneiderte, niederveresterte gelierende Calciumpektinat zu erhalten, erfolgt die Entesterungsreaktion - alkalisch oder sauer oder enzymatisch oder alkalisch/enzymatisch oder sauer/enzymatisch - unter Kontrolle und Regelung bzw. Steuerung einer Vielzahl von Parametern. Dazu zählen unter anderem die Auswahl der Reaktanden und des Lösungsmittels oder Lösungsmittelgemisches, die Konzentration der Reaktanden in der Reaktionsmischung, die Zugabegeschwindigkeiten, die Enzymdosierung, die Zeitdauer der Entesterungsreaktion bzw. die Reaktionszeit, die Temperatur vor und/oder während und/oder nach der Entesterungsreaktion, der pH-Wert vor und/oder während und/oder nach dem Entesterungsschritt.
Mit zunehmender Entesterung des Pektins nimmt dessen Affinität gegenüber den in der Reaktionsmischung enthaltenen Calciumionen zwangsläufig zu. Mithin lagern sich die Calciumkationen des in Schritt B. zur Verfügung gestellten Calciumsalzes an die frei werdenden Carboxylatgruppen des Pektinsäure-Anions an, wobei ausschließlich Methanol, Wasser und die zum Anion des Calciumsalzes korrespondierende Säure als Nebenprodukte anfallen. Es erfolgt eine homogene Verteilung der Calciumionen über das Pektinsäure-Anion, und zwar solange, bis die Entesterungsreaktion durch Quenchen gezielt beendet wird oder das Entesterungsreagenz verbraucht ist. Eine gezielte Beendigung der Entesterungsreaktion bzw. ein Quenchen erfolgt üblicherweise durch Zugabe wenigstens eines Alkohols unter Ausfällung des niederveresterten gelierenden Calciumpektinats. Im Falle einer enzymatischen Entesterung kann alternativ oder ergänzend das Enzym mittels einer Temperaturerhöhung und/oder durch Zugabe eines Enzym-Inhibitors, z. B. eines pflanzlichen Enzym-Inhibitors, inaktiviert werden. Schließlich liegt ein niederverestertes gelierendes Calciumpektinat gemäß einer der weiter oben beschriebenen Ausführungsformen vor.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ist mit dem Ausdruck „Quenchen“ (engl. to quench, abfangen) die gezielte Beendigung der Entesterungsreaktion gemeint. Für diesen Zweck vorgesehene Reagenzien werden nachfolgend als „Quencher“ bezeichnet. Eine Ausführungsform des Verfahrens sieht vor, dass wenigstens ein Quencher ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einem Alkohol, Wärme und einem Inhibitor.
Ein wichtiger Vorteil des hier beschriebenen Verfahrens ist, dass auf besonders einfache Weise eine Vielzahl unterschiedlicher, insbesondere maßgeschneiderter, niederveresterter gelierender Calciumpektinate bereitgestellt werden kann. Insbesondere ist mittels des hier beanspruchten Verfahrens eine Anpassung der Eigenschaften des niederveresterten gelierenden Calciumpektinats an den löslichen Trockensubstanzgehalt der jeweiligen zu gelierenden Masse möglich. Dies gilt vorteilhafterweise auch, wenn die zu gelierende Masse einen relativ geringen löslichen Trockensubstanzgehalt aufweist.
Für nachfolgende Anwendungen des mittels des hier beschriebenen Verfahrens erhältlichen niederveresterten gelierenden Calciumpektinats sind insbesondere der Veresterungsgrad und der Calciumgehalt dieses, insbesondere in Wasser, gut bis sehr gut löslichen Calciumsalzes von Bedeutung. Als mögliche Anwendungen seien hier in nicht einschränkender Weise beispielhaft erwähnt: die Herstellung einer, z. B. Frucht enthaltenden, Nahrungsmittelzusammensetzung, für den Einsatz in einem Nahrungsmittelprodukt zur Herstellung eines Nahrungsmittelmischerzeugnisses, z. B. eines Frucht enthaltenden Milch- und Milchsubstitutmischerzeugnisses, oder die Herstellung einer backstabilen, beispielsweise fruchthaltigen, Zubereitung oder eines niederkalorischen Fruchtaufstrichs.
Die beiden vorgenannten Parameter des niederveresterten gelierenden Calciumpektinats, nämlich der Veresterungsgrad und der Calciumgehalt, sind besonders einfach kontrollierbar bzw. einstellbar.
Zur Erreichung eines vorgegebenen Veresterungsgrades kann der Veresterungsgrad während der Entesterungsreaktion unter Verwendung einer weiter unten beschriebenen Analytikmethode (vgl. Testmethode 1.1) in vordefinierbaren Zeitintervallen bestimmt bzw. kontrolliert werden. Ist der vorgegebene Veresterungsgrad erreicht, kann die Entesterungsreaktion durch Quenchen mittels wenigstens eines Alkohols, d. h. Fällung des niederveresterten gelierenden Calciumpektinats, und/oder Wärmezufuhr und/oder Zugabe wenigstens eines Inhibitors, insbesondere eines Enzym-Inhibitors, gezielt beendet werden. Alternativ oder ergänzend kann im Falle einer enzymatischen Entesterung zur Einstellung des gewünschten Veresterungsgrades der jeweiligen Zielverbindung, d. h. des niederveresterten gelierenden Calciumpektinats, die Menge des in Schritt C. zur Verfügung zu stellenden Enzyms so gewählt werden, dass die Entesterungsreaktion bei dem vorgegebenen Entesterungsgrad automatisch, also ohne weiteres Zutun, abgebrochen wird.
Weiterhin kann die in Schritt B. gewählte Menge des zur Verfügung zu stellenden Calciumsalzes je nach löslichem Trockensubstanzgehalt und/oder geplanter Anwendung einer zu gelierenden Masse gewählt und damit der Calciumgehalt des Endprodukts, d. h. des niederveresterten gelierenden Calciumpektinats, eingestellt werden. Dabei kann der Calciumgehalt des niederveresterten gelierenden Calciumpektinats - insbesondere mit Blick auf den löslichen Trockensubstanzgehalt der zu gelierenden Masse - vorteilhaft so vordefiniert und eingestellt werden, dass bei Verwendung des jeweiligen Calciumpektinats eine optimale Gelierung erreicht wird, und zwar ohne Zugabe eines weiteren, insbesondere gut löslichen, Calciumsalzes wie es im Stand der Technik üblich ist. Letzteres gilt auch für den Fall, dass die zu gelierende Masse einen relativ geringen löslichen Trockensubstanzgehalt aufweist.
Bei der Herstellung solcher niederveresterter gelierender Calciumpektinate wird - unabhängig von der vorgesehenen Entesterungsmethode - die Menge des in Schritt B. zur Verfügung zu stellenden, insbesondere in Wasser gut bis sehr gut löslichen, Calciumsalzes beispielsweise so gewählt, dass ein Calciumgehalt des Endprodukts zwischen 1 ,0 Gew.% und 4,0 Gew.% erzielt wird. Mittels der weiter unten beschriebenen Testmethode 1.4 zur Bestimmung des Calciumgehaltes kann während der Entesterungsreaktion in vordefinierbaren Zeitintervallen der Calciumgehalt des Pektins bestimmt bzw. kontrolliert werden.
Vorteilhaft wird ein Calciumgehalt des Endprodukts von 1 ,5 Gew.% bis 3,5 Gew.%, noch vorteilhafter von 2,0 Gew.% bis 3,0 Gew.% und insbesondere von 2,4 Gew.% bis 2,8 Gew.% erzielt. Der Calciumgehalt kann also auch zwischen 1 ,5 Gew.% und 3,0 Gew.% betragen oder zwischen 2,0 Gew.% und 2,8 Gew.% oder zwischen 2,4 Gew.% und 2,7 Gew.%. Beispielsweise kann der Calciumgehalt 1 ,1 Gew.%, 1 ,2 Gew.%, 1 ,3 Gew.%, 1 ,4
Gew.%, 1 ,6 Gew.%, 1 ,7 Gew.%, 1 ,8 Gew.%, 1 ,9 Gew.%, 2,1 Gew.%, 2,2 Gew.%, 2,3
Gew.%, 2,4 Gew.%, 2,5 Gew.%, 2,6 Gew.%, 2,7 Gew.%, 2,9 Gew.%, 3,1 Gew.%, 3,2
Gew.%, 3,3 Gew.%, 3,4 Gew.%, 3,6 Gew.%, 3,7 Gew.%, 3,8 Gew.% oder 3,9 Gew.% betragen.
Mithin kann vorteilhafterweise je nach gewünschter Anwendung und/oder löslichem Trockensubstanzgehalt der zu gelierenden Masse ein niederverestertes gelierendes Calciumpektinat maßgeschneidert werden. Insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, ist das hier beschriebene niederveresterte gelierende Calciumpektinat für die großtechnische Produktion von Nahrungsmittelprodukten, Nahrungsmittelmischerzeugnissen, pharmazeutischen Produkten, kosmetischen Produkten, Haushaltsprodukten, Nahrungsmittelzusammensetzungen, insbesondere niederkalorischen Zubereitungen, pharmazeutischen Zubereitungen, kosmetischen Zubereitungen und in Haushaltsprodukten verwendbaren Zubereitungen anwendbar bzw. anpassbar. Dabei muss den Erzeugnissen, Produkten, Zusammensetzungen oder Zubereitungen kein separates Calcium hinzugesetzt werden, um eine ausreichende Gelierung zu bewerkstelligen. Sie können aber - wie z. B. fruchthaltige Produkte - optional Calcium enthalten. Dieses zusätzliche Calcium stört die Gelbildung nicht.
Bei dem in Schritt C. zur Verfügung zu stellenden Entesterungsreagenz kann es sich auch um mehrere Entesterungsreagenzien handeln, welche jeweils einzeln und/oder als eine oder mehrere Mischungen zur Verfügung gestellt werden. Das „Entesterungsreagenz“ kann auch Hilfsreagenzien umfassen, wie z. B. Katalysatoren, welche Einfluss auf die Geschwindigkeit der Entesterungsreaktion nehmen, ohne dabei selbst verbraucht zu werden. Sind mehrere Entesterungsreagenzien vorgesehen, kann insbesondere Schritt D. mehrere Schritte umfassen. Beispielsweise kann in einem Schritt D.1 eine enzymatische Entesterung vorgesehen sein, und zu Beginn der Entesterung und/oder während eines sich anschließenden Schrittes D.2 wird ein Katalysator hinzugefügt, um die Reaktion zu beschleunigen. Als Katalysatoren werden z. B. Natriumionen und/oder Kaliumionen eingesetzt, welche in Form eines insbesondere wasserlöslichen Salzes, vorteilhaft eines anorganischen Salzes, zur Verfügung gestellt werden.
Der Ausdruck „Zur-Reaktion-Bringen“ in Schritt D. kann unabhängig von der in Schritt C. zur Verfügung gestellten Anzahl von Entesterungsreagenzien mehrere Schritte umfassen. So kann z. B. in einem ersten Schritt ein Mischen bzw. In-Kontakt-Bringen der Reaktanden vorgesehen sein, gefolgt von einem zweiten Schritt, der das Einstellen der für die Entesterung erforderlichen Reaktionsbedingungen umfasst. Während und/oder nach dem zweiten Schritt läuft die Entesterungsreaktion ab. Gegebenenfalls kann - wie weiter oben beschrieben - eine gezielte Beendigung der Entesterungsreaktion vorgesehen sein. Ein solches Quenchen kann im Rahmen von Schritt D. und/oder Schritt E. erfolgen.
Bei dem Ausfällen des in Lösung befindlichen niederveresterten gelierenden Calciumpektinats gemäß Schritt E. handelt es sich um einen optionalen Verfahrensschritt. Es ist beispielsweise auch möglich, im Rahmen von Schritt E. weitere Verfahrensschritte vorzusehen, wie z. B. eine Isolierung des niederveresterten gelierenden Calciumpektinats mittels Filtration und/oder das Waschen und/oder Trocknen des isolierten niederveresterten gelierenden Calciumpektinats.
Alternativ zum Ausfällen gemäß Schritt E. kann vorgesehen sein, leicht flüchtige Komponente durch Anlegen von Unterdrück aus dem Reaktionsgemisch zu entfernen und/oder das Lösungsmittelvolumen soweit zu reduzieren, dass die Reaktionsmischung eine gewünschte Konzentration des niederveresterten gelierenden Calciumpektinats aufweist. Es ist auch möglich, die Reaktionsmischung, welche das erhaltene Endprodukt in gelöster Form enthält, unmittelbar, d. h. ohne Durchführung weiterer Verfahrensschritte, weiterzuverwenden und/oder zu lagern.
Die Herstellung des niederveresterten gelierenden Calciumpektinats erfolgt ausgehend von Pektinen, welche durch Extraktion aus Pflanzen oder Pflanzenteilen gewonnen werden, in denen sich Pektin vor allem in den festeren Bestandteilen, wie Stängeln, Blättern, Blüten oder Früchte findet. Die als Edukte verwendeten löslichen hochveresterten Pektine können aus allen dem Fachmann bekannten Pflanzen und Pflanzenteilen gewonnen werden.
In einer Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung eines niederveresterten gelierenden Calciumpektinats ist vorgesehen, dass das hochveresterte Pektin pflanzlichen Ursprungs ist, wobei es insbesondere aus einer Frucht oder einem Gemüse erhalten wird. Die als Edukte verwendeten löslichen hochveresterten Pektine können aus allen dem Fachmann bekannten Pflanzen und Pflanzenteilen gewonnen werden. Beispielhaft, d. h. nicht abschließend, seien hier erwähnt: Citrusfrucht, Apfel, Zuckerrübe, Flachs, Topinamburknolle, Kartoffel, Fruchtstand der Sonnenblume, Aloe Vera, Hagebutte, Quitte, Aprikose, Kirsche und Möhre, und Mischungen davon.
Eine weitere Variante des Verfahrens sieht vor, dass das hochveresterte Pektin ein Citruspektin und/oder ein Apfelpektin umfasst oder ist.
Bei dem für die Herstellung des niederveresterten gelierenden Calciumcitruspektinats bzw. des niederveresterten gelierenden Calciumapfelpektinats als Edukt erforderlichen hochveresterten löslichen Citruspektin bzw. Apfelpektin handelt es sich jeweils um ein hochverestertes Pektin, welches aus Citrus- bzw. Apfel-Rohstoffen gewonnen wird und somit vorteilhafterweise natürlichen Ursprungs ist. Üblicherweise werden für die Isolierung dieser natürlichen Pektine pflanzliche Verarbeitungsrückstände wie Citrus- oder Apfeltrester eingesetzt. Diese liegen in ausreichender Menge vor und bieten eine nachhaltige und ökologisch sinnvolle Quelle für die benötigten natürlichen Ausgangsstoffe. Aus Citrustrester kann unter anderem Citruspektin mit verschiedenen Veresterungsgraden gewonnen werden. Entsprechend ist die Gewinnung von Apfelpektin mit verschiedenen Veresterungsgraden aus Apfeltrester möglich.
Für die Isolierung von Citruspektin ist der Citrustrester einer Vielzahl von Citrusfrüchten verwendbar. Beispiele für geeignete Citrusfrüchte sind in nicht einschränkender Weise weiter oben aufgeführt.
Gemäß einer weiteren Variante des Verfahrens zur Herstellung eines niederveresterten gelierenden Calciumpektinats wird das hochveresterte Pektin in Schritt A. in Pulverform, als Flüssigkeit oder als Suspension, Emulsion oder Lösung in einem Lösungsmittel ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasser und mit Wasser mischbaren Lösungsmitteln, und Mischungen davon, zur Verfügung gestellt. Alternativ oder ergänzend kann das hochveresterte Pektin beispielsweise als saurer Pektinextrakt nach Reinigung oder in Form eines Feucht-Pektin-Kuchens, erhalten nach Behandlung einer säureextrahierten Pektinlösung mit Alkohol, bereitgestellt werden. In einer alternativen oder ergänzenden Ausführungsform kann das hochveresterte Pektin zum Beispiel das getrocknete oder teilweise getrocknete Pektin in dem Pektinkuchen aus der Fällung sein und/oder das getrocknete, insbesondere gemahlene, Pektinpulver, welches üblicherweise kommerziell erworben werden kann.
In einer noch anderen Ausführungsform des Verfahrens umfasst oder ist das in Schritt B. zur Verfügung zu stellende Calciumsalz wenigstens ein Calciumsalz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Calciumlaktat, Calciumbisglycinat, mono-Calciumcitrat, tri- Calciumcitrat, Calciummalat, Calciumcitratmalat, Calciumacetat, Calciumchlorid, Calciumiodid, Calciumcarbonat, Calciumnitrat, Calciumoxalat, Calciumsäurephosphat, Calciumdihydrogenphosphat, Calciumformiat, Calciumfumarat, Calciumgluconat, Calciumglutamat, Calciumglycerat, Calciumglycerophosphat, Calciumhydrogenphosphat, Calciumhydroxid, Calcium-Kupfer-EDTA, Calcium-di-Natrium-EDTA, Calciumlaktagluco- nat, Calciumlaktophosphat, Calciummagnesiumcarbonat, Calciummagnesium- inositolhexaphosphat, tribasisches Calciumphosphat, Calciumphospholaktat, Calciumpropionat, Calciumhydroxidsaccharat, Calciumstearat, Calci umtartrat, Calciumpyrophosphat, Calciumsuccinat, Calciumsucrat, Calciumsulfit, Calciumtetraphosphat.
Soll das mittels des hier beanspruchten Verfahrens erhältliche oder erhaltene niederveresterte gelierende Calciumpektinat nachfolgend im Nahrungsmittelbereich eingesetzt werden, umfasst oder ist das in Schritt B. zur Verfügung zu stellende Calciumsalz vorteilhaft wenigstens ein Calciumsalz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Calciumlaktat, mono-Calciumcitrat, tr/-Calciumcitrat, Calciummalat, Calciumcitratmalat, Calciumacetat, Calciumchlorid, Calciumcarbonat, Calciumdihydrogenphosphat, Calciumgluconat, Calciumglycero-phosphat, Calciumhydrogenphosphat, Calciumhydroxid, tribasisches Calciumphosphat, Calciumpropionat. Noch vorteilhafter umfasst oder ist das in Schritt B. zur Verfügung zu stellende Calciumsalz wenigstens ein Calciumsalz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Calciumlaktat, mono-Calciumcitrat, tr/-Calciumcitrat, Calciummalat, Calciumcitratmalat, Calciumacetat, Calciumchlorid, Calciumgluconat, Calciumglycerophosphat, Calciumpropionat. Insbesondere umfasst oder ist das in Schritt B. zur Verfügung zu stellende Calciumsalz wenigstens ein Calciumsalz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Calciumlaktat, mono-Calciumcitrat, tr/-Calciumcitrat, Calciumcitratmalat, Calciumacetat, Calciumchlorid, Calciumgluconat, Calciumpropionat.
Ist das mittels des hier beanspruchten Verfahrens erhältliche oder erhaltene niederveresterte gelierende Calciumpektinat für den Einsatz im Pharmabereich bestimmt, umfasst oder ist das in Schritt B. zur Verfügung zu stellende Calciumsalz vorteilhaft wenigstens ein Calciumsalz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Calciumlaktat, tri- Calciumcitrat, Calciumcitratmalat, Calciumacetat, Calciumchlorid, Calciumcarbonat, Calciumdihydrogenphosphat, Calciumformiat, Calciumgluconat, Calciumglycerophosphat, Calciumhydrogenphosphat, Calciumhydroxid, Calcium-Kupfer-EDTA, Calcium-di-Natrium- EDTA, Calciumlaktagluconat, tribasisches Calciumphosphat, Calciumphospholactat, Calciumhydroxidsaccharat, Calciumstearat. Noch vorteilhafter umfasst oder ist das in Schritt B. zur Verfügung zu stellende Calciumsalz wenigstens ein Calciumsalz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Calciumlaktat, tr/-Calciumcitrat, Calciumcitratmalat, Calciumacetat, Calciumchlorid, Calciumformiat, Calciumgluconat, Calciumlaktagluconat. Insbesondere umfasst oder ist das in Schritt B. zur Verfügung zu stellende Calciumsalz wenigstens ein Calciumsalz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Calciumlaktat, tri- Calciumcitrat, Calciumcitratmalat, Calciumacetat, Calciumchlorid, Calciumgluconat, Calciumlaktagluconat.
Unabhängig davon, in welchem Bereich das mittels des hier beschriebenen Verfahrens erhältliche oder erhaltene niederveresterte gelierende Calciumpektinat später eingesetzt werden soll, ist es besonders vorteilhaft, wenn das in Schritt B. zur Verfügung zu stellende Calciumsalz eine gute, insbesondere eine sehr gute Löslichkeit, in den hier in Frage kommenden Reaktionsmedien zeigt. Weitere vorteilhafte Eigenschaften des in Schritt B. zur Verfügung zu stellenden Calciumsalzes sind, dass es selbst nicht giftig, korrosiv oder gegenüber einem der Reaktanden oder Lösungsmittel reaktiv ist und bei seiner Verwendung keine giftigen, korrosiven oder schwierig abtrennbaren und/oder gegenüber einem der Reaktanden oder Lösungsmittel reaktiven Zwischen- oder Nebenprodukte anfallen.
In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens umfasst oder ist das in Schritt B. zur Verfügung zu stellende Calciumsalz ein basisches Calciumsalz, z. B. Calciumlaktat. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das in Schritt B. zur Verfügung zu stellende Calciumsalz ein basisches Anion aufweist. Denn ein solches Calciumsalz kann gegebenenfalls drei Aufgaben erfüllen: 1. Zurverfügungstellung von Calciumionen; 2. Erhöhung des pH-Wertes der Reaktionsmischung, was insbesondere im Falle einer enzymatischen Entesterung zu einer Erhöhung einer Reaktionsgeschwindigkeit der Entesterungsreaktion und damit einer besseren Raum-Zeit-Ausbeute führen kann; 3. vor einer gegebenenfalls vorgesehenen Ausfällung des in Lösung befindlichen niederveresterten gelierenden Calciumpektinats kann, insbesondere im Falle einer enzymatischen Entesterungsreaktion, gegebenenfalls auf eine Einstellung des pH-Wertes der Reaktionsmischung verzichtet werden, was sich positiv auf die Kosten- und Ressourceneffizienz auswirkt. In einer alternativen oder ergänzenden Ausführungsform ist vorgesehen, dass Schritt D. in Gegenwart wenigstens einer Base, insbesondere wenigstens einer anorganischen Base durchgeführt wird. Vorteilhaft ist wenigstens eine Base ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ammoniak, Alkalimetallcarbonaten, Alkalimetalloxiden und Alkalimetallhydroxiden, und Mischungen davon. Beispiele für geeignete Basen sind Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Natriumcarbonat, Kaliumcarbonat, Natriumhydrogencarbonat und Kaliumhydrogencarbonat, und Mischungen davon. Dann ist in Schritt D., insbesondere während der Entesterungsreaktion, das Hinzufügen einer Base vorgesehen. Dadurch werden die unter 2. und 3. genannten Effekt vorteilhafterweise auch erzielt, wenn es sich bei dem in Schritt B. zur Verfügung zu stellenden Calciumsalz nicht um ein basisches Calciumsalz handelt.
Unter „Raum-Zeit-Ausbeute“ wird hier eine pro Raum und Zeit innerhalb eines Reaktionsbehältnisses bzw. Reaktionsgefäßes gebildete Menge des jeweiligen niederveresterten gelierenden Calciumpektinats verstanden.
Gemäß einer noch anderen Variante des Verfahrens umfasst das Zur-Reaktion-Bringen in Schritt D. folgende Schritte: a) Vorlegen des hochveresterten Pektins, insbesondere in Substanz oder als Lösung; b) Hinzufügen
- einer Lösung oder einer Suspension, insbesondere einer Lösung, umfassend das Calciumsalz und ein erstes Solvens ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasser und mit Wasser mischbaren Lösungsmitteln, und Mischungen davon, und
- wenigstens eines Entesterungsreagenzes, welches ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Säuren, Basen und Enzymen, und Mischungen davon, in Substanz oder als Lösung oder Suspension in einem zweiten Solvens ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasser und mit Wasser mischbaren Lösungsmitteln, und Mischungen davon, wobei
- das Calciumsalz vor und/oder nach und/oder zusammen mit wenigstens einem der Entesterungsreagenzien hinzugefügt wird, und
- das zweite Solvens mit dem ersten Solvens identisch oder mischbar ist; und c) Durchführen einer Entesterungsreaktion.
Bei Verwendung eines Lösungsmittels bestehend aus einem oder mehreren Alkoholen oder umfassend einen oder mehrere Alkohole ist das wenigstens eine Entesterungsreagenz eine Säure oder eine Base. Grund dafür ist die dem Fachmann bekannte Denaturierung von Enzymen in Gegenwart von Alkoholen.
In einer weiteren wichtigen Ausführungsvariante des Verfahrens werden in Schritt D. zunächst das Calciumsalz und das hochveresterte Pektin miteinander gemischt. Dabei kann das Pektin beispielsweise in Form eines Pektinextrakts, z. B. als Flüssigpektin, oder einer, insbesondere wässrigen, Pektinlösung vorgelegt und das Calciumsalz als Feststoff oder als Suspension oder Lösung, insbesondere in Wasser, hinzugefügt werden. Die Zugabereihenfolge ist hier frei wählbar. Vorteilhaft ist es, wenn wenigstens das Calciumsalz in Form einer Lösung, insbesondere in Wasser, zur Verfügung gestellt wird. Nach Hinzufügen des wenigstens einen Entesterungsreagenzes erfolgt die Durchführung der Entesterungsreaktion. Dabei kann, insbesondere nacheinander, eine enzymatische und/oder eine saure Entesterung oder alternativ eine enzymatische und/oder eine alkalische Entesterung des hochveresterten Pektins vorgesehen sein, wobei die Reihenfolge, in welcher die unterschiedlichen Arten der Entesterung durchgeführt werden, frei wählbar ist.
Während der von Schritt D. umfassten Entesterungsreaktion wird der Veresterungsgrad des wenigstens einen hochveresterten Pektins durch das Entesterungsreagenz sukzessive verringert. Mit zunehmender Entesterung des Pektins nimmt dessen Affinität gegenüber den in der Reaktionsmischung enthaltenen Calciumionen zwangsläufig zu. Mithin lagern sich die Calciumkationen des in Schritt B. zur Verfügung gestellten Calciumsalzes an die freiwerdenden Carboxylatgruppen des Pektinsäure-Anions an, wobei ausschließlich Methanol, Wasser und die zum Anion des Calciumsalzes korrespondierende Säure als Nebenprodukte anfallen. Es erfolgt eine homogene Verteilung der Calciumionen über das Pektinsäure-Anion, und zwar solange, bis die Entesterungsreaktion durch Quenchen gezielt beendet wird oder das Entesterungsreagenz verbraucht ist. Eine gezielte Beendigung der Entesterungsreaktion bzw. ein Quenchen erfolgt üblicherweise durch Zugabe wenigstens eines Alkohols unter Ausfällung des niederveresterten gelierenden Calciumpektinats. Im Falle einer enzymatischen Entesterung kann alternativ oder ergänzend das Enzym mittels einer Temperaturerhöhung und/oder durch Zugabe eines Enzym-Inhibitors, z. B. eines pflanzlichen Enzym-Inhibitors, inaktiviert werden. Schließlich liegt ein niederverestertes gelierendes Calciumpektinat gemäß einer der weiter oben beschriebenen Ausführungsformen vor.
Der Begriff „Quenchen“ ist bereits weiter oben definiert worden. ln einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird die Lösung oder die Suspension, insbesondere die Lösung, umfassend das Calciumsalz und das erste Solvens, mittels einer Dosiervorrichtung hinzugefügt wird. Das Hinzufügen erfolgt insbesondere durch Zutropfen oder Zuspritzen. Alternativ oder ergänzend kann in einer Zuleitung des Reaktionsgefäßes ein Absperrventil und/oder ein Absperrhahn vorgesehen sein.
Nach einer anderen Ausführungsform des Verfahrens umfasst oder ist
- die Säure eine anorganische Säure, wobei die anorganische Säure insbesondere ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Salzsäure, Schwefelsäure, Salpetersäure, und Mischungen davon; oder
- die Base eine anorganische Base, wobei die anorganische Base insbesondere ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Ammoniak, Alkalimetallcarbonaten, Alkalimetalloxiden und Alkalimetallhydroxiden, und Mischungen davon; und/oder
- das Enzym ein pektinolytisches Enzym, wobei das pektinolytische Enzym insbesondere ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Pektinesterase, Exo-Polygalacturonase, Endo-Polygalacturonase, Pektinlyase, Pektatlyase, und Mischungen davon.
Das Enzym ist vorteilhaft eine Pektinesterase (= Pektinmethylesterase).
Unter einem pektinolytischen Enzym ist im Rahmen der Erfindung ein Enzym zu verstehen, dass ein Pektin spaltet, also die glykosidischen Bindungen hydrolysiert oder aber das Pektin entestert. Es wird synonym als Pektinase bezeichnet. Pektinasen sind beispielsweise Pektinlyase, Pektinacetylesterase, Pektinmethylesterase, Endo- und Exo- Polygalacturonase, Pektatlyase und Rhamnogalacturonase. Die folgende Tabelle listet ausgewählte Pektinasen, deren EC-Nummern (engl. Enzyme Commission numbers, EC- Nos.), mögliche Substrate und ihre Aktion diesen gegenüber, ihr pH-Optimum sowie ihr Temperatur-Optimum auf:
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Es ist auch möglich, zunächst eine saure oder alkalische Entesterung vorzusehen, an welche sich eine enzymatische Entesterung anschließt. Alternativ kann zunächst eine enzymatische Entesterung durchgeführt werden und danach eine saure oder alkalische Entesterung. Unabhängig von der Art der Entesterung erfolgt während des Entesterungsschrittes eine Verlaufskontrolle, im Rahmen derer der Veresterungsgrad des Pektins sowie der Calciumionengehalt des Pektins bestimmt werden (Testmethoden 1.1 und 1.4).
Bei einer sauren Entesterung beträgt der pH-Wert vor und/oder während und/oder nach dem Entesterungsschritt, insbesondere während der Zugabe der Säure und/oder des Entesterungsschrittes, zwischen 1 ,0 und 2,0, vorteilhaft zwischen 1 ,2 und 1 ,8 und insbesondere zwischen 1 ,3 und 1 ,7. Der pH-Wert kann also beispielsweise auch 1 ,1 oder 1 ,4 oder 1 ,5 oder 1 ,6 oder 1 ,9 betragen.
Im Falle einer alkalischen Entesterung beträgt der pH-Wert vor und/oder während und/oder nach dem Entesterungsschritt, insbesondere während der Zugabe der Base und/oder des Entesterungsschrittes, zwischen 9,0 und 12,0, vorteilhaft zwischen 9,5 und 11 ,5 und insbesondere zwischen 10,0 und 11 ,0. Der pH-Wert kann also beispielsweise auch 9,1 oder
9.2 oder 9,3 oder 9,4 oder 9,6 oder 9,7 oder 9,8 oder 9,9 oder 10,1 oder 10,2 oder 10,3 oder 10,4 oder 10,5 oder 10,6 oder 10,7 oder 10,8 oder 10,9 oder 11 ,1 oder 11 ,2 oder 11 ,3 oder 11 ,4 oder 11 ,6 oder 11 ,7 oder 11 ,8 oder 11 ,9 betragen.
Bei einer enzymatischen Entesterung beträgt der pH-Wert vor und/oder während und/oder nach dem Entesterungsschritt, insbesondere während der Zugabe des Enzyms und/oder des Entesterungsschrittes, zwischen 3,0 und 6,0, vorteilhaft zwischen 3,5 und 5,5 und insbesondere zwischen 3,6 und 4,5. Der pH-Wert kann also beispielsweise auch 3,1 oder
3.2 oder 3,3 oder 3,4 oder 3,7 oder 3,8 oder 3,9 oder 4,0 oder 4,1 oder 4,2 oder 4,3 oder 4,4 betragen. Dabei ist die Wahl des pH-Wert-Bereichs oder des pH-Wertes insbesondere von dem Aktivitätsbereich des jeweiligen Enzyms oder der Enzymmischung abhängig.
Eine weitere Ausführungsform des Verfahrens sieht vor, dass die Entesterungsreaktion in Schritt D. bei einer Temperatur TE durchgeführt wird, wobei die Temperatur TE zwischen 5,0 °C und 50,0 °C beträgt, vorteilhaft zwischen 10,0 °C und 49,0 °C, und insbesondere zwischen 15,0 °C und 49,0 °C. Die Temperatur TE kann also auch zwischen 5,0 °C und 35,0 °C oder zwischen 10,0 °C und 30,0 °C oder zwischen 15,0 °C und 25,0 °C betragen. Beispielsweise kann die Temperatur TE 5,5 °C, 6,0 °C, 6,5 °C, 7,0 °C, 7,5 °C, 8,0 °C, 8,5 °C, 9,0 °C, 9,5 °C, 10,5 °C, 11 ,0 °C, 11 ,5 °C, 12,0 °C, 12,5 °C, 13,0 °C, 13,5 °C, 14,0 °C,
14.5 °C, 15,5 °C, 16,0 °C, 16,5 °C, 17,0 °C, 17,5 °C, 18,0 °C, 18,5 °C, 19,0 °C, 19,5 °C,
20,0 °C, 20,5 °C, 21 ,0 °C, 21 ,5 °C, 22,0 °C, 22,5 °C, 23,0 °C, 23,5 °C, 24,0 °C, 24,5 °C,
25.5 °C, 26,0 °C, 26,5 °C, 27,0 °C, 27,5 °C, 28,0 °C, 28,5 °C, 29,0 °C, 29,5 °C, 30,5 °C,
31 ,0 °C, 31 ,5 °C, 32,0 °C, 32,5 °C, 33,0 °C, 33,5 °C, 34,0 °C, 34,5 °C, 35,5 °C, 36,0 °C,
36.5 °C, 37,0 °C, 37,5 °C, 38,0 °C, 38,5 °C, 39,0 °C, 39,5 °C, 40,0 °C, 40,5 °C, 41 ,0 °C,
41.5 °C, 42,0 °C, 42,5 °C, 43,0 °C, 43,5 °C, 44,0 °C, 44,5 °C, 45,0 °C, 45,5 °C, 46,0 °C,
46.5 °C, 47,0 °C, 47,5 °C, 48,0 °C, 48,5 °C oder 49,5 °C betragen. Im Falle einer enzymatischen Entesterungsreaktion ist die Wahl der Temperatur TE insbesondere vom Aktivitätsbereich des jeweiligen Enzyms oder der Enzymmischung abhängig.
In einer weiteren Variante des Verfahrens ist vorgesehen, dass eine Reaktionsdauer für die Entesterungsreaktion in Schritt D. zwischen 2,0 Stunden und 14 Tagen beträgt. Dabei ist die Reaktionsdauer für die Entesterungsreaktion insbesondere von derArt der Entesterung, d. h. alkalisch oder sauer oder enzymatisch oder alkalisch/enzymatisch oder sauer/enzymatisch, abhängig, sowie von den gewählten Reaktanden, der Konzentration der Reaktanden in der Reaktionsmischung, den Zugabegeschwindigkeiten, dem Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch, dem gewählten pH-Wert oder pH-Wert-Verlauf und der Entesterungstemperatur.
Im Falle einer enzymatischen oder alkalischen Entesterungsreaktion beträgt die Reaktionsdauer vorteilhaft zwischen 2,0 und 8,0 Stunden und insbesondere zwischen 3,0 und 7,0 Stunden, beispielsweise 5,0 Stunden. Die Reaktionsdauer kann auch 2,5 oder 3,5 oder 4,0 oder 4,5 oder 5,5 oder 6,0 oder 6,5 oder 7,5 Stunden betragen. Bei einer sauren Entesterungsreaktion beträgt die Reaktionsdauer üblicherweise mehrere Tage, vorteilhaft zwischen 1 und 14 Tagen und insbesondere zwischen 2 und 13 Tagen. Die Reaktionsdauer kann also auch 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 oder 12 Tage betragen. Dabei muss die Reaktionsdauer nicht ganze Tage, d. h. 24 Stunden oder ein ganzes Vielfaches davon, betragen. Es ist also beispielsweise auch eine Reaktionsdauer von 1 ,5 oder 2,5 oder 3,5 oder 4,5 oder 5,5 oder 6,5 oder 7,5 oder 8,5 oder 9,5 oder 10,5 oder 11 ,5 oder 12,5 oder 13,5 Tagen möglich.
Eine weitere optionale Ausführungsform des Verfahrens sieht vor, dass das in Schritt A. zur Verfügung gestellte hochveresterte Pektin eine Calciumionen-Konzentration von weniger als 0,10 Gew.% vorteilhaft von weniger als 0,08 Gew.% und insbesondere von weniger als 0,05 Gew.% aufweist. Dabei wird die Calciumionen-Konzentration des hochveresterten Pektins vorab beispielsweise unter Verwendung eines Kationenaustauschers auf einen Wert, welcher im vorgenannten Bereich liegt, reduziert.
Bei der vorgenannten Verwendung eines Ionenaustauschers ist die Calciumionen- konzentration bzw. der Calciumgehalt des in Schritt A. zur Verfügung zu stellenden hochveresterten Pektins besonders gut reproduzierbar auf einen vergleichsweise niedrigen Wert einstellbar. Infolgedessen ist auch der Calciumgehalt des mittels des hier beanspruchten Verfahrens erhältlichen niederveresterten gelierenden Calciumpektinats vorteilhafterweise noch besser einstellbar bzw. kontrollierbar.
Nach einer weiteren Variante des Verfahrens ist oder umfasst das Ausfällen des niederveresterten gelierenden Calciumpektinats in Schritt E. eine Fällung aus einem organischen Lösungsmittel, wobei das organische Lösungsmittel insbesondere wenigstens einen Alkohol umfasst oder aus einem oder mehreren Alkoholen besteht.
Als organische Lösungsmittel kommen beispielsweise Alkohole, Aceton, Acetonitril, Methylacetat, Ethylacetat, und Mischungen davon, in Frage. Die vorgenannten Lösungsmittel können auch in einer Mischung mit einem anderen organischen Lösungsmittel und/oder Wasser vorliegen. Der Begriff „Alkohole“ umfasst auch mehrwertige Alkohole, d. h. Polyole, insbesondere Diole und Triole. Dabei ist wenigstens ein Alkohol beispielsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Methanol, Ethanol, n-Propanol, /so-Propanol n-Butanol, /so-Butanol, Ethan-1 ,2-diol, Propan-1 ,2-diol, Propan-1 ,2,3-triol.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist in Schritt E. ein Puffer vorgesehen. Ein pH-Wert des zur Fällung eingesetzten organischen Lösungsmittels, z. B. ein oder mehrere Alkohole, wird mittels des Puffers auf einen vorgebbaren pH-Wert eingestellt und im Wesentlichen stabil gehalten. Dadurch kann sichergestellt werden, dass das mittels des hier beschriebenen Verfahrens erhaltene niederveresterte gelierende Calciumpektinat in wässriger Lösung einen pH-Wert zwischen 3,0 und 5,5 aufweist. Beispielsweise kann der pH-Wert des zur Fällung vorgesehenen Lösungsmittels unter Verwendung eines Natriumcarbonat-Puffers vorteilhaft auf einen Wert zwischen pH 5,5 und pH 6,2 eingestellt und im Wesentlichen stabil gehalten.
In einer anderen Ausführungsform des Verfahrens wird nach Schritt E. ein weiterer Schritt durchgeführt, welcher eine Isolierung des niederveresterten gelierenden Calciumpektinats umfasst: i. als Lösung, welche das niederveresterte gelierende Calciumpektinat und ein Solvens ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasser und mit Wasser mischbaren Lösungsmitteln, und Mischungen davon, umfasst, oder ii. als Suspension oder als Feststoff.
In einer weiteren Variante des Verfahrens umfasst die Isolierung einen Filtrationsschritt und/oder einen Dekantierschritt und/oder einen Zentrifugationsschritt. Dabei können auch mehrere Filtrationsschritte und/oder Dekantierschritte und/oder Zentrifugationsschritte vorgesehen sein. Einer oder mehrere der vorgenannten Schritte sind insbesondere vorgesehen, wenn das niederveresterte gelierende Calciumpektinat als Feststoff isoliert werden soll. Dabei kann beispielsweise auch ein Filtrationsschritt vorgesehen, dann ein Waschschritt gefolgt von einem weiteren Filtrationsschritt und schließlich ein Trocknungsschritt.
Die Isolierung des niederveresterten gelierenden Calciumpektinats als Lösung, als Suspension oder als Feststoff kann weitere Verfahrensschritte umfassen, wie z. B. die Reduzierung des Volumens der Reaktionsmischung, d. h. Einengen, die Zugabe eines Lösungsmittels und/oder einen Lösungsmittelaustausch, um eine Fällung des Produktes aus der Reaktionsmischung zu erzielen und/oder Verunreinigungen und/oder Edukte zu entfernen, Waschen, z. B. mit Wasser und/oder Aceton, und Trocknen des Produktes. Die vorgenannten Schritte können jeweils in unterschiedlichen Reihenfolgen und Häufigkeiten vorgesehen sein.
Es ist auch möglich, die Reaktionsmischung, welche das erhaltene Endprodukt in gelöster Form enthält, unmittelbar, d. h. ohne Durchführung weiterer Verfahrensschritte, weiterzuverwenden und/oder zu lagern.
In einem dritten Aspekt ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein niederverestertes gelierendes Calciumpektinat, welches einen Veresterungsgrad von 10% bis 50%, vorteilhaft von 20% bis 49%, noch vorteilhafter von 30% bis 49% und insbesondere von 33% bis 49% aufweist und erhalten oder erhältlich ist nach einem Verfahren zur Herstellung eines solchen Calciumpektinats gemäß einer der weiter oben beschriebenen Ausführungsformen. Beispielsweise kann der Veresterungsgrad des niederveresterten gelierenden Calciumpektinats 31%, 32%, 33%, 34%, 35%, 36%, 37%, 38%, 39%, 40%, 41 %, 42%, 43%, 44%, 45%, 46%, 47% oder 48 % betragen.
Das mittels des hier beschriebenen Verfahrens erhaltene oder erhältliche niederveresterte gelierende Calciumpektinat zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass es im Vergleich zu im Stand der Technik beschriebenen niederveresterten Pektinen per se einen höheren Calciumionengehalt aufweist. Mit anderen Worten: Das niederveresterte Calciumpektinat stellt ein Calciumsalz eines niederveresterten Pektins dar. Das Salz besteht aus einem mehrwertigen Anion eines niederveresterten Pektins, wobei so viele Carboxylatgruppen als Calcium-Carboxylatgruppen vorliegen, dass es für eine Gelierung ausreicht. Das Calciumpektinat liegt damit schon ein einem gelierfähigen Zustand vor, es bedarf keiner externen Zugabe eines Calciumsalzes. Es bildet damit ein gebrauchsfertiges Pektinat, das insbesondere die für die Gelierung im Trockensubstanzbereich von 30 °Brix bis 45 °Brix notwendige Menge an Calciumionen enthält. Mithin liegt keine (Trocken-)Mischung aus einem niederveresterten Pektin und einem diesem zugesetzten Calciumsalz vor. Vielmehr sind Calciumkationen vorteilhafterweise homogen über ein mehrwertiges Pektinat-Anion verteilt.
Überraschenderweise wurde gefunden, dass das hier beanspruchte niederveresterte gelierende Calciumpektinat optimale Geliereigenschaften zeigt, und zwar ohne Zugabe eines typischerweise vorgesehenen Calciumsalzes, wie z. B. Calciumlaktat oder Calciumcitrat. Dieses überraschende Ergebnis ist unmittelbar auf die ausreichende Menge an Calciumionen und die gute bis sehr gute Löslichkeit des hier beanspruchten niederveresterten gelierenden Calciumpektinats, insbesondere in Wasser, zurückzuführen. Denn nur aufgrund dieser Eigenschaft kann die für eine Gelierung notwendige Calciummenge bereitgestellt werden. Vorteilhafterweise ist das hier beschriebene niederveresterte gelierende Calciumpektinat nicht nur gut bis sehr gut in Wasser, sondern auch in mit Wasser mischbaren Solventien, und Mischungen davon, löslich, wobei Alkohole in Alleinstellung und Mischungen, bestehend aus mehreren Alkoholen, ausgenommen sind. Somit unterscheiden sich die Löslichkeitseigenschaften des hier beanspruchten Calciumpektinats deutlich von den oben genannten Calciumsalzen niederveresterter Pektine, welche infolge der unmittelbar zwischen einem niederveresterten Pektin und Calciumionen eintretenden Reaktion entstehen.
Die in einem niederveresterten gelierenden Calciumpektinat, welches gemäß einer Ausführungsform des weiter oben beschriebenen Verfahrens erhalten oder erhältlich ist, in hinreichender Menge vorhandenen Calciumionen reagieren bei Verwendung des niederveresterten gelierenden Calciumpektinats als Gelier- bzw. Verdickungsmittel im Rahmen der Herstellung einer Zusammensetzung, z. B. einer Nahrungsmittelzusammensetzung, langsam mit dem Pektin - wie es für eine optimale Gelierung erforderlich und gewünscht ist. Unabhängig davon, ob eine Zutat, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einer Frucht, einem Gemüse, Kakao, Schokolade, einer Nuss und einer nussähnlichen Frucht, und Mischungen davon oder ein anderer Inhaltsstoff der zu gelierenden Masse Calcium enthält oder nicht, wird unter Verwendung des hier beschriebenen niederveresterten gelierenden Calciumpektinats die gewünschte Gelierung erreicht. Vorteilhafterweise werden die für die Abfüllung erforderliche Fließgrenze sowie die gewünschte Endtextur der, beispielsweise fruchthaltigen, Zusammensetzung erzielt.
Ein weiterer wichtiger Vorteil besteht darin, dass durch einfache Variation des Veresterungsgrades und/oder wenigstens eines Parameters, welcher ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Calciumgehalt, Calciumempfindlichkeit, Bruchfestigkeit und pH- Wert, ein breites Spektrum an niederveresterten gelierenden Calciumpektinaten mit unterschiedlichen Eigenschaften zur Verfügung gestellt werden kann. Mithin kann je nach gewünschter Anwendung und/oder löslichem Trockensubstanzgehalt der zu gelierenden Masse ein maßgeschneidertes niederverestertes gelierendes Calciumpektinat bereitgestellt werden. Letzteres gilt vorteilhafterweise auch für Zusammensetzungen, welche einen relativ niedrigen löslichen Trockensubstanzgehalt aufweisen, d. h. im Bereich zwischen 10 °Brix und 50 °Brix.
Weiterhin vorteilhaft ist, dass bei Verwendung des mittels des weiter oben beschriebenen Verfahrens erhaltenen oder erhältlichen niederveresterten gelierenden Calciumpektinats, beispielsweise im Rahmen der Herstellung von Nahrungsmittelmischerzeugnissen, welche optional Calcium enthalten können, nicht nur auf die Zugabe eines weiteren Calciumsalzes, von Aromastoffen und üblicherweise von pH-Wert-Regulatoren verzichtet werden. Es kann nämlich - je nach löslichem Trockensubstanzgehalt der in Vorbereitung auf die Herstellung des Nahrungsmittelmischerzeugnisses zu gelierenden Masse - vorteilhaft auch auf den Zusatz eines Zuckers oder eines Zuckeraustauschstoffs. Mithin ist bei Einsatz des hier beschriebenen niederveresterten gelierenden Calciumpektinats die Produktion niederkalorischer Zusammensetzungen und somit niederkalorischer Nahrungsmittelmischerzeugnisse besonders einfach und ressourcenschonend möglich. Letztere sind zudem in der Regel vorteilhaft einer Biozertifizierung zugänglich. In diesem Zusammenhang ist außerdem besonders vorteilhaft, dass Pektine - und damit auch das hier beanspruchte niederveresterte gelierende Calciumpektinat - weitgehend unverdaubare Ballaststoffe sind, die einen wichtigen Bestandteil der menschlichen Ernährung darstellen. Zudem führen Pektine, d. h. auch das hier beschriebene niederveresterte gelierende Calciumpektinat, über die Bindung von Gallensäuren zu einer Senkung der Cholesterinwerte.
Die gemäß einer Ausführungsform des weiter oben beschriebenen Verfahrens erhaltenen oder erhältlichen niederveresterten gelierenden Calciumpektinate werden ausgehend von Pektinen hergestellt, welche durch Extraktion aus Pflanzen oder Pflanzenteilen gewonnen werden, in denen sich Pektin vor allem in den festeren Bestandteilen, wie Stängeln, Blättern, Blüten oder Früchte findet. Die als Edukte verwendeten löslichen hochveresterten Pektine können aus allen dem Fachmann bekannten Pflanzen und Pflanzenteilen gewonnen werden. Beispielhaft, d. h. nicht abschließend, seien hier erwähnt: Citrusfrucht, Apfel, Zuckerrübe, Flachs, Topinamburknolle, Kartoffel, Fruchtstand der Sonnenblume, Aloe Vera, Hagebutte, Quitte, Aprikose, Kirsche und Möhre, und Mischungen davon.
Gemäß einer Ausführungsform weist das niederveresterte gelierende Calciumpektinat, erhalten oder erhältlich nach einem Verfahren zu dessen Herstellung gemäß einer der weiter oben beschriebenen Ausführungsformen, einen Calciumgehalt von 1 ,0 Gew.% bis 4,0 Gew.%, vorteilhaft von 1 ,5 Gew.% bis 3,5 Gew.%, noch vorteilhafter von 2,0 Gew.% bis 3,0 Gew.% und insbesondere von 2,4 Gew.% bis 2,8 Gew.% auf. Der Calciumgehalt kann also auch zwischen 1 ,5 Gew.% und 3,0 Gew.% betragen oder zwischen 2,0 Gew.% und 2,8 Gew.% oder zwischen 2,4 Gew.% und 2,7 Gew.%. Beispielsweise kann der Calciumgehalt auch 1 ,1 Gew.%, 1 ,2 Gew.%, 1 ,3 Gew.%, 1 ,4 Gew.%, 1 ,6 Gew.%, 1 ,7
Gew.%, 1 ,8 Gew.%, 1 ,9 Gew.%, 2,1 Gew.%, 2,2 Gew.%, 2,3 Gew.%, 2,5 Gew.%, 2,6
Gew.%, 2,9 Gew.%, 3,1 Gew.%, 3,2 Gew.%, 3,3 Gew.%, 3,4 Gew.%, 3,6 Gew.%, 3,7
Gew.%, 3,8 Gew.% oder 3,9 Gew.% betragen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante umfasst oder ist das niederveresterte gelierende Calciumpektinat ein niederverestertes gelierendes Calciumcitruspektinat und/oder ein niederverestertes gelierendes Calciumapfelpektinat. Bei dem für die Darstellung des niederveresterten gelierenden Calciumcitruspektinats bzw. des niederveresterten gelierenden Calciumapfelpektinats als Edukt erforderlichen hochveresterten löslichen Citruspektin bzw. Apfelpektin handelt es sich jeweils um ein hochverestertes Pektin, welches aus Citrus- bzw. Apfel-Rohstoffen gewonnen wird und somit vorteilhafterweise natürlichen Ursprungs ist. Üblicherweise werden für die Isolierung dieser natürlichen Pektine pflanzliche Verarbeitungsrückstände wie Citrus- oder Apfeltrester eingesetzt. Diese liegen in ausreichender Menge vor und bieten eine nachhaltige und ökologisch sinnvolle Quelle für die benötigten natürlichen Ausgangsstoffe. Aus Citrustrester kann unter anderem Citruspektin mit verschiedenen Veresterungsgraden gewonnen werden. Entsprechend ist die Gewinnung von Apfelpektin mit verschiedenen Veresterungsgraden aus Apfeltrester möglich.
Für die Isolierung von Citruspektin ist der Citrustrester einer Vielzahl von Citrusfrüchten verwendbar. Beispiele für geeignete Citrusfrüchte sind in nicht einschränkender Weise weiter oben aufgeführt.
In einer anderen Variante des niederveresterten gelierenden Calciumpektinats, erhalten oder erhältlich nach einer Ausführungsform des weiter oben beschriebenen Verfahrens, ist vorgesehen, dass das niederveresterte gelierende Calciumpektinat eine Calciumempfindlichkeit von 300 HPE bis 2000 HPE, vorteilhaft von 400 HPE bis 1200 HPE und noch vorteilhafter von 500 HPE bis 800 HPE aufweist. Die vergleichsweise hohe Calciumempfindlichkeit des niederveresterten gelierenden Calciumpektinats reicht, insbesondere in Kombination mit dem Calciumgehalt, den das niederveresterte Calciumpektinat per se aufweist, für die gewünschte Texturbildung in der jeweiligen Zusammensetzung aus. Alternativ oder ergänzend weist das niederveresterte gelierende Calciumpektinat eine Bruchfestigkeit von 200 HPE bis 1000 HPE, vorteilhaft von 300 HPE bis 900 HPE und insbesondere von 400 HPE bis 800 HPE auf.
Definitionen für die Begriffe „Calciumempfindlichkeit“ und „Bruchfestigkeit“ sind bereits weiter oben angegeben.
Eine andere Ausführungsvariante des niederveresterten gelierenden Calciumpektinats, erhalten oder erhältlich nach einer Ausführungsform des weiter oben beschriebenen Verfahrens, sieht vor, dass es in Pulverform, als Flüssigkeit oder als Suspension oder Lösung in einem Lösungsmittel ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasser und mit Wasser mischbaren Lösungsmitteln, und Mischungen davon, vorliegt. Der Begriff „mischbar“ sowie der Ausdruck „mit Wasser mischbare Lösungsmittel“ sind bereits weiter oben definiert.
In einer noch anderen Ausführungsform weist das niederveresterte gelierende Calciumpektinat, erhalten oder erhältlich nach einem Verfahren zu dessen Herstellung gemäß einer der weiter oben beschriebenen Ausführungsformen, einen pH-Wert zwischen 3,0 und 5,5, vorteilhaft zwischen 3,1 und 5,4 und insbesondere zwischen 3,2 und 5,3 auf. In diesem pH-Wert-Bereich weist das niederveresterte gelierende Calciumpektinat seine größte chemische Stabilität auf. Der pH-Wert des niederveresterten gelierenden Calciumpektinats kann also auch zwischen 3,5 und 5,0 betragen oder zwischen 3,8 und 4,8. Beispielsweise kann der pH-Wert des niederveresterten gelierenden Calciumpektinats also auch 3,3 oder 3,4 oder 3,6 oder 3,7 oder 3,9 oder 4,0 oder 4,1 oder 4,2 oder 4,3 oder 4,4 oder 4,5 oder 4,6 oder 4,7 oder 4,9 oder 5,1 oder 5,2 betragen.
Insgesamt ergibt sich aus den vorgenannten Ausführungsformen, sowohl einzeln als auch in Kombination, dass durch einfache Variation des Veresterungsgrades und/oder wenigstens eines Parameters, welcher ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Calciumgehalt, Calciumempfindlichkeit, Bruchfestigkeit und pH-Wert, mittels des weiter oben beschriebenen Verfahrens ein breites Spektrum an niederveresterten gelierenden Calciumpektinaten mit unterschiedlichen Eigenschaften zur Verfügung gestellt werden kann. Ein weiterer Faktor, welcher die Eigenschaften des niederveresterten gelierenden Calciumpektinats beeinflussen kann, ist die Auswahl der Pflanze oder des Pflanzenteils, aus dem die als Edukte verwendeten löslichen hochveresterten Pektine extrahiert werden. Dabei umfasst der Begriff „Pflanze“ unterschiedliche Pflanzenarten und Pflanzensorten. Für die Extraktion des löslichen Pektins können also auch Pflanzenteile einer Mischung verschiedener Pflanzenarten und/oder Pflanzensorten vorgesehen sein. Mithin ist es je nach gewünschter Anwendung und/oder löslichem Trockensubstanzgehalt der zu gelierenden Masse möglich, ein maßgeschneidertes niederverestertes gelierendes Calciumpektinat bereitzustellen.
In einem vierten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung wenigstens eines niederveresterten gelierenden Calciumpektinats gemäß einer der weiter oben beschriebenen Ausführungsformen in Nahrungsmittelprodukten oder in Nahrungsmittelmischerzeugnissen oder in pharmazeutischen Produkten oder in kosmetischen Produkten oder in Haushaltsprodukten. Das niederveresterte gelierende Calciumpektinat weist einen Veresterungsgrad von 10% bis 50%, vorteilhaft von 20% bis 49%, noch vorteilhafter von 30% bis 49% und insbesondere von 33% bis 49% auf. Beispielsweise kann der Veresterungsgrad des niederveresterten gelierenden Calciumpektinats 31%, 32%, 34%, 35%, 36%, 37%, 38%, 39%, 40%, 41%, 42%, 43%, 44%, 45%, 46%, 47% oder 48 % betragen.
Der Ausdruck „Nahrungsmittelprodukt“ ist gemäß der Erfindung definiert als das Resultat einer Zubereitung einer inhomogenen Gruppe organischer Stoffe tierischer und/oder pflanzlicher Herkunft, die als Lebensmittel der Versorgung eines Menschen mit Baustoffen (Proteine, Fette, Kohlenhydrate) und Energie dienen können.
Eine Ausführungsform der Verwendung sieht vor, dass das niederveresterte gelierende Calciumpektinat insbesondere zur Herstellung a) eines Nahrungsmittelproduktes oder Nahrungsmittelmischerzeugnisses oder pharmazeutischen Produktes oder kosmetischen Produktes oder eines Haushaltsproduktes oder b) einer Nahrungsmittelzusammensetzung, welche insbesondere eine niederkalorische Zubereitung ist, oder einer pharmazeutischen Zubereitung oder einer kosmetischen Zubereitung oder einer in einem Haushaltsprodukt verwendbaren Zubereitung verwendet wird.
Weitere Bestandteile einer solchen Zubereitung sind wenigstens ein hier beschriebenes niederverestertes Calciumpektinat und Wasser. Bei der Schokolade handelt es sich um eine zuckerreduzierte oder zuckerfreie Schokolade, welche einen Kakaoanteil von wenigstens 50 % enthält, vorteilhaft von wenigstens 60 %, noch vorteilhafter von wenigstens 70 % und insbesondere von wenigstens 80 %, und insbesondere natürliche Süßungsmittel, wie z. B. Datteln oder Dattelsirup. Alternativ oder ergänzend ist der Gew.%- Anteil der Schokolade im Vergleich zu demjenigen der übrigen Zutaten gering.
Die niederveresterten gelierenden Calciumpektinate der vorliegenden Erfindung sind unter anderem vorteilhaft als Verdickungs- bzw. Geliermittel in Nahrungsmittelprodukten, beispielsweise Lebensmittelprodukten, einsetzbar, wie z. B. Marmeladen, Konfitüren und Gelees. Dies gilt auch für kalorienreduzierte, d. h. niederkalorische, Varianten solcher Lebensmittelprodukte. Dabei können die Lebensmittelprodukte einen hohen oder einen niedrigen löslichen Trockensubstanzgehalt aufweisen. Darüber hinaus können die Lebensmittelprodukte optional Calcium enthalten. Beispiele für Calcium enthaltende Lebensmittelprodukte sind Milchprodukte sowie Milchsubstitutprodukte. Letztere können von Natur aus Calcium enthalten und/oder zugesetztes Calcium aus einer natürlichen und/oder synthetischen Calciumquelle aufweisen.
Als Beispiele für pharmazeutische Produkte, in welchen die niederveresterten gelierenden Calciumpektinate der vorliegenden Erfindung vorteilhaft Verwendung finden können, seien hier Tabletten, Kapseln, Wundversorgungsprodukte und Stomaprodukte, welche Pektine in ihren Formulierungen enthalten, genannt.
Beispiele für kosmetische Produkte, in welchen die hier beschriebenen niederveresterten gelierenden Calciumpektinate vorteilhaft verwendet werden können, umfassen Produkte für die Reinigung, zum Schutz und zur Pflege des menschlichen oder tierischen Körpers, welche Pektine in ihren Formulierungen enthalten. Dazu zählen auch Duftprodukte und dekorative Kosmetik.
Beispiele für Haushaltsprodukte, in welchen die hier beanspruchten niederveresterten gelierenden Calciumpektinate vorteilhaft eingesetzt werden können, umfassen Lufterfrischungsmittel, Reinigungsprodukte und Waschmittelformulierungen, welche Pektine in ihren Formulierungen enthalten.
Gemäß einem fünften Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein
- Nahrungsmittelprodukt oder Nahrungsmittelmischerzeugnis oder pharmazeutisches Produkt oder kosmetisches Produkt oder Haushaltsprodukt oder
- Nahrungsmittelzusammensetzung, welche insbesondere eine niederkalorische Zubereitung ist, oder pharmazeutische Zubereitung oder kosmetische Zubereitung oder in einem Haushaltsprodukt verwendbare Zubereitung, hergestellt unter Verwendung eines niederveresterten gelierenden Calciumpektinats gemäß einer der weitere oben beschriebenen Ausführungsformen.
Dabei kann die Nahrungsmittelzusammensetzung, welche insbesondere eine niederkalorische Zubereitung ist, wiederum zur Herstellung eines Nahrungsmittelmischerzeugnisses, d. h. eines Lebensmittel- oder Futtermittelmischerzeugnisses, verwendet werden. Analog können die pharmazeutische Zubereitung, die kosmetische Zubereitung und die in einem Haushaltsprodukt verwendbare Zubereitung zur Produktion eines pharmazeutischen Produktes, eines kosmetischen Produktes oder eines Haushaltsproduktes eingesetzt werden. ln einer Ausführungsform der Verwendung gemäß dem vierten Aspekt bzw. in einer Ausführungsform des fünften Aspekts weist das unter Verwendung des niederveresterten gelierenden Calciumpektinats hergestellte
Nahrungsmittelprodukt oder das Nahrungsmittelmischerzeugnis oder das pharmazeutische Produkt oder das kosmetische Produkt oder das Haushaltsprodukt oder die Nahrungsmittelzusammensetzung, welche insbesondere eine niederkalorische Zubereitung ist, oder die pharmazeutische Zubereitung oder die kosmetische Zubereitung oder die in einem Haushaltsprodukt verwendbare Zubereitung, einen Trockensubstanzgehalt von 10 °Brix bis 50 °Brix, vorteilhaft von 15 °Brix bis 49 °Brix, noch vorteilhafter von 20 °Brix bis 48 °Brix und insbesondere von 30 °Brix bis 45 °Brix auf. In einer alternativen oder ergänzenden Ausführungsvariante des vierten bzw. fünften Aspektes ist das niederveresterte gelierende Calciumpektinat als einziges Calciumsalz vorgesehen.
Definitionen
Ein „lösliches Pektin“ gemäß der Anmeldung ist definiert als ein pflanzliches Polysaccharid, das als Polyuronid im Wesentlichen aus a-1 ,4-glycosidisch verknüpften D- Galacturonsäure-Einheiten besteht. Die Galacturonsäure-Einheiten sind partiell mit Methanol verestert. Der Veresterungsgrad beschreibt den prozentualen Anteil der Carboxylgruppen in den Galacturonsäure-Einheiten des Pektins, welche in veresterter Form vorliegen, z. B. als Methylester.
Ein „niederverestertes Pektin“ gemäß der vorliegenden Erfindung weist einen Veresterungsgrad von weniger als 50% auf. Der Veresterungsgrad beschreibt den prozentualen Anteil der Carboxylgruppen in den Galacturonsäure-Einheiten des Pektins, welche in veresterter Form vorliegen, z. B. als Methylester. Der Veresterungsgrad kann mittels der Methode nach JECFA (Monograph 19-2016, Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives) bestimmt werden.
Unter einem „hochveresterten Pektin“ wird vorliegend ein Pektin verstanden, das einen Veresterungsgrad von mindestens 50% besitzt. Ein niederverestertes Pektin weist hingegen einen Veresterungsgrad von weniger als 50% auf. Der Veresterungsgrad beschreibt den prozentualen Anteil der Carboxylgruppen in den Galacturonsäure-Einheiten des Pektins, welche in veresterter Form vorliegen, z.B. als Methylester. Der Veresterungsgrad kann mittels der Methode nach JECFA (Monograph 19-2016, Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives) bestimmt werden.
Mit einem „niederveresterten gelierenden Calciumpektinat“ ist im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ein Calciumsalz eines niederveresterten Pektins gemeint. Dabei sind die Protonen der Carboxylgruppen des jeweiligen Pektins zum Teil durch Calciumionen substituiert. Der Calciumgehalt eines solchen niederveresterten gelierenden Calciumpektinats ist vordefinierbar und liegt bei dem hier beschriebenen Calciumpektinat im Bereich zwischen 1 ,0 Gew.% und 4,0 Gew.%. Niederveresterte gelierende Calciumpektinate gemäß der vorliegenden Erfindung werden im Handel als Pektine deklariert.
Mit dem Begriff „Frucht“ ist im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung die Gesamtheit der Organe einer Pflanze gemeint, die aus einer Blüte hervorgehen, wobei sowohl die klassischen Obstfrüchte als auch Fruchtgemüse enthalten sind. Der Begriff „Frucht“ in Alleinstellung umfasst auch Mischungen von Früchten zweier oder mehrerer unterschiedlicher Pflanzen, wie z. B. Apfelbaum und Kirschbaum, also Pflanzenarten, und/oder Mischungen zweier oder mehrerer unterschiedlicher Sorten einer Frucht, beispielsweise zweier oder mehrerer Erdbeersorten, wie z. B. Donna®, Daroyal®, Lambada® und Symphony®. Analoges gilt für Ausdrücke, welche den Begriff „Frucht“ umfassen, wie z. B. „fruchthaltig“ und „Fruchtzubereitung“.
Unter „Gemüse“ ist hier die Gesamtheit der Organe einer Pflanze zu verstehen, die aus einer Blüte hervorgehen und nicht zu den Obstfrüchten, Fruchtgemüsen, Nüssen oder nussähnlichen Früchten gezählt werden. Dabei kann es sich auch um eine Mischung zweier oder mehrerer Gemüsearten und/oder Gemüsesorten handeln.
Der Begriff „Nuss“ umfasst gemäß der vorliegenden Erfindung Buchecker, Haselnuss, Walnuss, Edelkastanie, Eichel, Erdnuss, Hanfnuss, Macadamianuss, Steinnuss und Wassernuss. Der Begriff „Nuss“ in Alleinstellung umfasst auch Mischungen zweier oder mehrerer Nussarten und/oder Nusssorten.
Mandel, Cashewnuss, Erdmandel, Kolanuss, Paranuss, Pekannuss, Pilinuss, Pistazie und Sheanuss sind ebenfalls den Früchten zuzuordnen. Sie werden im Zusammenhang mit dieser Erfindung zusammenfassend auch als „nussähnliche Früchte“ bezeichnet. Der Begriff „nussähnliche Frucht“ in Alleinstellung umfasst auch Mischungen zweier oder mehrerer nussähnlicher Fruchtarten und/oder nussähnlicher Fruchtsorten. Mit „Nahrungsmittel“ ist im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ein Lebensmittel oder ein Futtermittel gemeint.
Ein „Nahrungsmittelprodukt“, welches eine oder mehrere der vorliegend beschriebenen Zusammensetzungen, welche wenigstens ein niederverestertes gelierendes Calciumpektinat und eine Zutat, beispielsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Frucht, einem Gemüse, Kakao, Schokolade, einer Nuss und einer nussähnlichen Frucht, und Mischungen davon, umfasst, wird hier als „Nahrungsmittelmischerzeugnis“ bezeichnet. Als Basis für das Nahrungsmittelmischerzeugnis können eine Vielzahl von Nahrungsmittelprodukten tierischen und/oder pflanzlichen Ursprungs dienen. Zu Nahrungsmittelprodukten pflanzlichen Ursprungs zählen unter anderem Milchsubstitutprodukte.
Der Begriff „niederkalorisch“ gemäß der vorliegenden Erfindung ist als zuckerreduziert aufzufassen und bezeichnet ein Nahrungsmittelprodukt das weniger Zucker enthält als herkömmliche Produkte dieser Art. Das Nahrungsmittelprodukt kann hierbei weniger als 700 kJ, bevorzugt weniger als 500 kJ und weiterhin bevorzugt weniger als 300 kJ, jeweils bezogen auf 100 g Nahrungsmittelprodukt, enthalten.
Bei „Milchsubstitutprodukten“ handelt es sich insbesondere um Erzeugnisse, welche Wasser und eine Getreidesorte, eine Pseudogetreidesorte, eine Hülsenfruchtsorte, eine Nusssorte, eine Mandelsorte, eine nussähnliche Frucht, oder eine Mischung davon, enthalten. Mit dem Begriff „Pseudogetreide“ sind alle Körnerfrüchte von Pflanzen gemeint, die nicht zur Gattung der Süßgräser, d. h. Getreide, gehören. Im Einzelnen sind dies Buchweizen, Amarant, Quinoa und Nutzhanf.
Als „pflanzenbasierte Milchsubstitutprodukte“ werden hier Erzeugnisse bezeichnet, die z. B. Erbsen, Soja, Hafer, Dinkel, Hirse, Mandeln, Haselnuss, Kokosnuss, Cashewnuss, Reis, Lupinensamen, Hanfsamen oder eine Mischung davon enthalten. Das in ihnen enthaltene Wasser kann aus den jeweils verwendeten Pflanzenbestandteilen stammen und/oder bei der Herstellung des jeweiligen pflanzenbasierten Milchsubstitutprodukts hinzugefügt worden sein. Des Weiteren können die pflanzenbasierten Milchsubstitutprodukte wenigstens einen zugesetzten Zucker und/oder Zuckeraustauschstoff enthalten.
Der in Alleinstellung oder z. B. im Ausdruck „Calcium enthaltend“ verwendete Begriff „Calcium“ umfasst sowohl natürliches Calcium, d. h. Calcium pflanzlichen und tierischen Ursprungs, als auch synthetisches Calcium, welches in einer synthetisch hergestellten Calciumverbindung enthalten ist. Pflanzenbasierte, insbesondere Calcium enthaltende, Milchsubstitutmischerzeugnisse können per se natürliches Calcium enthalten und/oder zugesetztes natürliches und/oder synthetisches Calcium.
Der Begriff „Zucker“ umfasst auch Zuckeraustauschstoffe, insbesondere Zuckeralkohole wie Maltit, Sorbit, Mannit, Xylit, Isomalt, Lactit und Erythrit, sowie Inulin, Isomaltulose, Maissirup, Oligofructose, Stärkehydrolysat, Trehalose und Trehalulose.
An dieser Stelle sei explizit darauf hingewiesen, dass Merkmale der vorstehend bzw. in den Ansprüchen beschriebenen Lösungen gegebenenfalls auch kombiniert werden können, um die erläuterten Merkmale, Effekte und Vorteile entsprechend kumuliert umsetzen bzw. erzielen zu können.
Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, sofern sie einzeln oder in Kombination miteinander gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
Es sei noch ausdrücklich darauf hingewiesen, dass im Rahmen der hier vorliegenden Patentanmeldung unbestimmte Artikel und Zahlenangaben wie „ein“, „zwei“ usw. im Regelfall als „mindestens“-Angaben zu verstehen sein sollen, also als „mindestens ein...“, „mindestens zwei...“ usw., sofern sich nicht aus dem jeweiligen Kontext ausdrücklich ergibt oder es für den Fachmann offensichtlich oder technisch zwingend ist, dass dort nur „genau ein...“, „genau zwei...“ usw. gemeint sein können.
Weitere Vorteile, Besonderheiten und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Darstellung von Beispielen.
Beispiele
1.1 Testmethode zur Bestimmung des Veresterungsgrads (VE°)
Diese Methode entspricht der JECFA (Joint FAO/WHO Expert Commitee on Food Additives) veröffentlichten Methode. Abweichend von der JECFA-Methode wird das entaschte Calciumpektinat nicht im Kalten gelöst, sondern erhitzt. Als Alkohol wird Isopropanol anstelle von Ethanol verwendet.
1.2 Testmethode zur Bestimmung der Calciumempfindlichkeit (CAE)
Materialien: 320,0 g 0,65 M Kaliumacetat-Milchsäure-Pufferlösung (52,50 g Kaliumacetat;
271 ,25 g Milchsäure mit demineralisiertem Wasser auf 5 Liter auffüllen)
60,0 g Zucker (Saccharose)
3,12 g Calciumpektinat (entspricht 0,82 Gew.% im Endprodukt)
16,0 mL Calciumchloridlösung 5%ig (m/v)
Einwaage: ca. 399 g
Auswaage: 380 g
Abfülltemperatur: ca. 90° C pH-Wert: ca. 3,0
Trockensubstanzgehalt: ca. 22 %
Messmethode:
Calciumpektinat und die gesamte Zuckermenge homogen in Glasschale mischen.
Elektroheizplatte auf höchster Stufe mindestens 10 Minuten vorheizen.
Pufferlösung in einem Edelstahltopf vorlegen.
Calciumpektinat-Zucker-Mischung unter Rühren in die Pufferlösung einstreuen, zum Kochen bringen und unter Rühren solange erhitzen, bis das Calciumpektinat vollständig gelöst ist.
Calciumchloridlösung dosieren und auf Auswaage auskochen.
Bei einer Temperatur von ca. 90 °C werden 90 g der Kochung rasch in drei Prüfbecher mit eingesetzter Zerreißfigur eingewogen und im Wasserbad auf 20 °C temperiert.
Becher unter Vermeidung von Erschütterungen in ein Wasserbad stellen.
Nach genau 2 h wird die Bruchfestigkeit mit einem herkömmlichen Pektinometer (z.B. Mark IV, Fa. Herbstreith & Fox, Neuenbürg) gemessen. Das Ergebnis ist der Mittelwert der drei Einzelwerte angegeben.
1.3 Testmethode zur Bestimmung der Bruchfestigkeit bzw. Bruchfestigkeitstest
Die Methode entspricht der Lüers-Standardmethode.
Materialien:
0,845 g Calciumpektinat (entspricht 0,25 Gew.% im Endprodukt)
147,0 g 0,65 mol/L Kaliumacetat-Milchsäure-Pufferlösung
216,0 g Zucker (Saccharose)
2 - 3 Tropfen Entschäumer Einwaage: ca. 364 g
Auswaage: 338 g pH-Wert: 3,0 ± 0,1
Trockensubstanzgehalt: 66,5 ± 0,5 %
Messmethode:
Die Kochung wird auf einem Induktionskochfeld bei mittlerer Hitze durchgeführt. Pufferlösung in einem Edelstahltopf vorlegen.
Calciumpektinat mit einem Teil des Gesamtzuckers (ca. 30 g) homogen in Mischflasche oder Glasschale vermischen.
Calciumpektinat-Zuckermischung unter Rühren in die kalte Pufferlösung einstreuen und den Ansatz bei mittlerer Hitze zum Kochen bringen. Unter Rühren bei mittlerer Hitze so lange weiterkochen, bis das Pektin vollständig gelöst ist.
Mischflasche bzw. Glasschale zweimal mit je ca. 10 - 15 g Zucker (aus Gesamtzuckermenge) reinigen und den Zucker unter Rühren in den Ansatz geben. Restzuckermenge nacheinander in 3 Portionen (je ca. 50 g) zugeben und nach jeder Zugabe unter Rühren bis zum Sieden erhitzen. Dann bei mittlerer Hitze auf Auswaage auskochen.
Nach Erreichen der Auswaage werden sofort je 100 ± 1 g der Kochung rasch in drei Lüers-Becher mit eingesetzter Zerreißfigur eingewogen.
Becher unter Vermeidung von Erschütterungen in ein unmittelbar neben der Kochstelle platziertes Wasserbad (20 ± 1 °C) stellen und temperieren. Die Lüers- Becher müssen bis zur Füllhöhe des Gels im Wasser stehen. Das Wasserniveau muss reguliert werden, wenn zahlreiche Proben in das Wasserbad gestellt bzw. aus dem Wasserbad genommen werden.
Nach genau 2 Stunden wird die Bruchfestigkeit mit dem Herbstreith-Pektinometer Mark III oder Nachfolgemodelle wie Mark IV gemessen. Das Ergebnis ist der Mittelwert der drei Einzelwerte.
1.4 Bestimmung des Calciumgehaltes (komplexometrisch)
Prinzip:
Calciumionen werden mit Titriplex III (EDTA) bei einem pH-Wert zwischen 12 und 13 titriert. Als Indikator wird Calconcarbonsäure verwendet, die mit Calciumionen einen roten Komplex bildet. Während der Titration reagieren zunächst die freien Calciumionen mit EDTA, anschließend die an den Indikator gebundenen; dieser schlägt dabei von Rot nach Blau um.
Empfohlene Einwaage: Calciumpektinat: ca.1 - 2 g
Die genau eingewogene Probe (E) wird verascht (2 h bei 550 °C im Muffelofen) und danach in einem geringen Überschuss verdünnter Salpetersäure gelöst (falls notwendig wird erhitzt). Die Lösung wird quantitativ in einen 50 mL Messkolben überführt und mit dem. Wasser aufgefüllt (Temperieren im Wasserbad bei 20 °C). Ein aliquoter Teil dieser Lösung (a), der 3 - 15 mg Calcium enthalten sollte, wird in einem Weithals-Erlenmeyerkolben pipettiert und dieser mit dem. Wasser auf 150 mL ergänzt. Der pH-Wert wird mit 2 n NaOH auf 12 - 13 eingestellt (pH-Wert überprüfen) und ca. 0,1 g Calconcarbonsäure-Indikator zugegeben. Die Lösung wird mit 0,025 m Titriplex Hl-Lösung von rot nach rein blau titriert. Die Titration ist sofort auszuführen, da sonst in Folge von Absorption von CO2 aus der Luft Calciumcarbonat ausfallen kann. Wenn die Probelösung weniger als 3 mg Calcium enthält, empfiehlt sich zur Titration eine 0,01 m Titriplex Hl-Lösung zu verwenden. Der Verbrauch an 0,025 m bzw. 0,01 m Titriplex Hl-Lösung wird notiert (b).
Figure imgf000046_0001
1 mL 0,025 m Titriplex Hl-Lösung entspricht 1 ,002 mg Calcium. b * f * 1 ,002 » 50 » 100
% (m/m-g/100 g) Calcium = -
E • a • 1000
Titration mit 0,01 m Titriplex III-
Figure imgf000046_0002
1 mL 0,01 m Titriplex Hl-Lösung entspricht 0,4008 mg Calcium. b • f • 0,4008 • 50 • 100
% (m/m-g/100 g) Calcium = -
E • a • 1000
E: zur Untersuchung (Veraschung) eingesetzte Probemenge in g a: zur Titration vorgelegte Probelösung in mL b: Verbrauch an 0,025 m bzw. 0,01 m Titriplex Hl-Lösung in mL f: Faktor 0,025 m bzw. 0,01 m Titriplex Hl-Lösung
1.5 Testmethode zur Bestimmung der Fließeigenschaften bzw. Bostwick-Test Mit einem Bostwick-Consistometer wird die Konsistenz einer Probe durch ihren Fließwiderstand unter kontrollierten Bedingungen gemessen. Das Bostwick-Viskosi meter besteht aus einer Rinne, welche durch einen senkrechten Schieber bzw. eine Klappe in zwei unterschiedlich große Kammern aufgeteilt ist. Die kleinere Kammer des Bostwick- Consistometers dient der Aufnahme einer Probesubstanz. Die größere Kammer ist auf dem Boden mit einer eingravierten Streckenskalierung versehen.
Messgerät: Bostwick (BW) Consistometer ZCON, 24 cm der Firma PCE Deutschland GmbH, Meschede.
Messmethode und Auswertung:
Hierzu werden 100 g der Frucht enthaltenden Zusammensetzung in die Bostwickrinne gegeben und 1 Minute ruhen gelassen. Nach einer Minute wird die Klappe der Bostwickrinne geöffnet und die Fließstrecke der Fruchtzubereitung nach einer Minute abgelesen. Die Einheit ist [cm/60 Sekunden],
1.6 Testmethode zur Bestimmung der Fließgrenze und Viskosität bei 20 °C
Messgerät: Physica MCR-Serie (z. B. MCR 301 , MCR 101)
Messsystem: Z3 DIN bzw. CC25
Probevolumen: 15 mL
Anzahl Abschnitte: 4
Messparameter:
1. Abschnitt (Ruhephase):
Abschnittseinstellungen: - Vorgabegröße: Schubspannung [Pa]
- Profil: konstant
- Wert: 0 Pa
- Messpunktdauer: 90 s
- Abschnittsdauer: 180 s
- Temperatur: 20 °C
2. Abschnitt (Bestimmung der Fließgrenze):
Abschnittseinstellungen: - Vorgabegröße: Schubspannung [Pa]
- Profil: Rampe log.
- Startwert: 0, 1 Pa - Endwert: 80 Pa
- Optionen: stufenförmige Rampe
- Messpunkte: 180
- Messpunktdauer: 1 s
- Abschnittsdauer: 180 s
- Temperatur: 20 °C
3. Abschnitt (Bestimmung der Viskosität):
Abschnittseinstellungen: - Vorgabegröße: Scherrate [s-1]
- Profil: Rampe lin.
- Startwert: 0 s-1
- Endwert: 120 s-1
- Optionen: stufenförmige Rampe
- Messpunkte: 120
- Messpunktdauer: 1 ,0 s
- Abschnittsdauer: 120 s
- Temperatur: 20 °C
Auswertung
Die Fließgrenze T0 (Einheit [Pa] wird in Abschnitt 2 abgelesen und ist die Schubspannung (Einheit: [Pa]), bei der die Schergeschwindigkeit zum letzten Mal < 0,10 s-1 beträgt.
Die Viskosität (Einheit [mPas]) wird in Abschnitt 3 bei einer Schergeschwindigkeit von = 50 s'1 und 100 s'1 abgelesen.
2. Herstellung eines hier beschriebenen niederveresterten gelierenden Calciumpektinats
Nachfolgend sind zwei allgemeine Vorschriften (Methode I und Methode II) zur Herstellung niederveresterter gelierender, nicht amidierter Calciumpektinate, ausgehend von Apfel- und Citrus-Rohstoffen aufgeführt.
Methode I:
Herstellung eines niederveresterten gelierenden Calciumpektinats mittels saurer Entesterung (diskontinuierliches Verfahren = Batch-Verfahren) Entstärktes Apfelpektin-Flüssigpektin (Apfel-FP, pH ca. 2,5 - 2,6 VE° = ca. 70%, löslicher Trockensubstanzgehalt ca. 12 - 14 Gew.%, Pektingehalt (AIS) ca. 3 - 4 Gew.%) wird vorgelegt. Anschließend erfolgt die Zugabe von Calciumlaktat-Pentahydrat zum Flüssigpektin (550 kg Calciumlaktat-Pentahydrat/100 t Flüssigpektin). Das Calciumlaktat- Pentahydrat wird in Wasser gelöst und als Lösung zum Flüssigpektin zugegeben. Anschließend wird der pH-Wert des Flüssigpektins mit Schwefelsäure auf einen pH-Wert von ca. 1 ,3 - 1 ,4 eingestellt. Die Entesterung erfolgt bei 48 °C. Nach Erreichen des gewünschten Veresterungsgrades erfolgt die alkoholische Fällung des Pektins.
Die Kontrolle des Entesterungsverlaufes erfolgt mittels der Testmethoden 1.1 und 1.4. Wie häufig und in welchen Zeitabständen eine Kontrolle durchgeführt werden sollte, ist einzelfallabhängig. Der Fachmann weiß, wie er vorzugehen hat. Insbesondere gehört es zum Wissen des Fachmannes, dass in der Regel zu Beginn der Entesterungsreaktion größere Zeitabstände für die Kontrolle gewählt werden können, während bei zunehmender Annäherung an den gewünschten Veresterungsgrad eine engmaschigere Kontrolle erfolgen sollte.
Zur Einstellung des gewünschten Veresterungsgrades bzw. Calciumgehaltes des entesterten Pektins können Säure- und Calciumlaktatmenge innerhalb oder außerhalb der vorgenannten Bereiche variiert werden.
Die gezielte Beendigung der Entesterungsreaktion bzw. das Quenchen erfolgt üblicherweise durch Zugabe wenigstens eines Alkohols unter Ausfällung des niederveresterten gelierenden Calciumpektinats. Schließlich liegt ein hier beanspruchtes niederverestertes gelierendes Calciumpektinat vor.
Die Herstellung des Flüssigpektins und das Quenchen bzw. die alkoholische Fällung des Pektins erfolgen nach in der Industrie üblichen Verfahren.
Methode II: a) Herstellung eines niederveresterten gelierenden Calciumpektinats mittels enzymatischer Entesterung (kontinuierliches Verfahren)
Zu Citrusflüssigpektin (Citrus-FP, pH ca. 3,7 - 3,8, VE° = ca. 70%, löslicher Trockensubstanzgehalt ca. 5 - 6 Gew.%, Pektingehalt (AIS) ca. 2,5 - 4 Gew.%, Volumenstrom 6 - 9 m3/h, Calciumionen-Konzentration < 0,10 Gew.%) werden ca. 7 - 33 L/h Enzymlösung (z. B. Rapidase® PEP von DSM Food Specialties B.V., Konzentration der Enzymlösung: 20 kg Rapidase® PEP/m3) und 700 - 950 L/h 5%ige wässrige Calciumlaktat- Pentahydrat-Lösung gegeben. Die Entesterungsdauer (VWZ) beträgt 4 - 7 Stunden, die Entesterungstemperatur TE beträgt ca. 46,5 °C - 47,5 °C. Nach Erreichen des gewünschten Veresterungsgrades erfolgt die alkoholische Fällung des Calciumpektinats. b) Herstellung eines niederveresterten gelierenden Calciumpektinats mittels enzymatischer Entesterung (diskontinuierliches Verfahren = Batch-Verfahren)
Zu Citrusflüssigpektin (Citrus-FP, pH ca. 3,7 - 3,8, VE° = ca. 70%, löslicher Trockensubstanzgehalt ca. 5 - 6 Gew.%, Pektingehalt (AIS) ca. 2,5 - 4 Gew.%, Volumen 6 - 9 m3, Calciumionen-Konzentration < 0,10 Gew.%) werden ca. 7 - 33 L Enzymlösung (z. B. Rapidase® PEP von DSM Food Specialties B.V., Konzentration der Enzymlösung: 20 kg Rapidase® PEP/m3) und 700 - 950 L 5%ige wässrige Calciumlaktat-Pentahydrat-Lösung gegeben. Die Entesterungsdauer (VWZ) beträgt 4 - 7 Stunden, die Entesterungstemperatur TE beträgt ca. 46,5 °C - 47,5 °C. Nach Erreichen des gewünschten Veresterungsgrades erfolgt die alkoholische Fällung des Calciumpektinats.
Die Kontrolle des Entesterungsverlaufes erfolgt mittels der Testmethoden 1.1 und 1.4. Wie häufig und in welchen Zeitabständen eine Kontrolle durchgeführt werden sollte, ist einzelfallabhängig. Der Fachmann weiß, wie er vorzugehen hat. Insbesondere gehört es zum Wissen des Fachmannes, dass in der Regel zu Beginn der Entesterungsreaktion größere Zeitabstände für die Kontrolle gewählt werden können, während bei zunehmender Annäherung an den gewünschten Veresterungsgrad eine engmaschigere Kontrolle erfolgen sollte.
Zur Einstellung des gewünschten Veresterungsgrades bzw. Calciumgehaltes des entesterten Pektins können Enzym- und Calciumlaktatmenge innerhalb oder außerhalb der vorgenannten Bereiche variiert werden.
Die gezielte Beendigung der Entesterungsreaktion bzw. das Quenchen erfolgt üblicherweise durch Zugabe wenigstens eines Alkohols unter Ausfällung des niederveresterten gelierenden Calciumpektinats. Alternativ oder ergänzend kann das Enzym mittels einer Temperaturerhöhung und/oder durch Zugabe eines Enzym-Inhibitors, z. B. eines pflanzlichen Enzym-Inhibitors, inaktiviert werden. Schließlich liegt ein hier beanspruchtes niederverestertes gelierendes Calciumpektinat vor.
Die Herstellung des Flüssigpektins und das Quenchen, wie z. B. die alkoholische Fällung, des Pektins, erfolgen nach in der Industrie üblichen Verfahren. Mittels der hier beschriebenen Methode II wurden niederveresterte gelierende Calciumpektinate erhalten, welche mittels der weiter oben beschriebenen Testmethoden charakterisiert wurden und beispielsweise nachstehende Parameterwerte aufwiesen:
Figure imgf000051_0001
3. Verwendung eines hier beschriebenen niederveresterten gelierenden Calciumpektinats zur Herstellung von Fruchtaufstrichen
In einer Ausführungsform, die unter dem Produktnamen Pektin Classic CF 901 vertrieben wird, ist das hier beschriebene niederveresterte Calciumpektinat wie folgt enthalten:
Figure imgf000052_0001
Produktrezeptur für einen Bio-Fruchtaufstrich mit 36 ° Brix - 37 °Brix und 60 % Frucht:
Rezeptur:
9 g Pektin Classic CF 901 (= 0,9 Gew.%)
600 g Erdbeeren*, gefroren
380 g Agavendicksaft* 75 °Brix
11 g Zitronensaftkonzentrat* 45 °Brix
Einwaage: ca. 1000 g
Auswaage: ca. 1000 g
TS: ca. 36 °Brix - 37 °Brix pH-Wert: ca. 3,2 - 3,4
*) aus biologischem Anbau
Herstellung:
A: Pektin in ca. 80 g Agavendicksaft (aus der Gesamtmenge) dispergieren.
B: Gefrorene Erdbeeren zugeben und auf ca. 90 °C erhitzen.
C: Restmenge Agavendicksaft zugeben und erneut erhitzen.
D: Zitronensaftkonzentrat zugeben.
E: Abfülltemperatur ca. 80 °C - 85 °C
4. Verwendung eines hier beschriebenen niederveresterten gelierenden Calciumpektinats in 3 : 1 Gelierzucker zur Herstellung von Konfitüren und Gelees In einer Ausführungsform, die unter dem Produktnamen Pektin Classic CF-L 020/19 vertrieben wird, ist das hier beschriebene niederveresterte Calciumpektinat wie folgt enthalten:
Figure imgf000053_0001
Unter Verwendung der des oben genannten Pektins Classic CF-L 020/19 wird eine 3:1 Gelierzucker wie folgt hergestellt:
10 g Pektin Classic CF-L 020/19
2 g Citronensäure (wasserfrei)
238 g Saccharose, kristallin
Im Folgenden ist die Anwendung dieses Gelierzuckers für drei Fruchtarten beschrieben: a) Fruchtart Erdbeere:
250 gGelierzucker 3 : 1
750 g Erdbeeren püriert
Kochzeit: 3 Minuten (Auswaage: 903 g) b) Fruchtart Johannisbeersaft:
250 gGelierzucker 3 : 1
625 mL Johannisbeersaft
Kochzeit: 3 Minuten (Auswaage: 770 g) c) Fruchtart Apfelsaft:
250 gGelierzucker 3 : 1
625 mL Apfelsaft
Kochzeit 3 Minuten (Auswaage: 770 g)
4. Verwendung eines hier beschriebenen niederveresterten gelierenden Calciumpektinats zur Herstellung einer Zusammensetzung für den Einsatz in Milchprodukten oder Milchsubstitutprodukten lm Folgenden sind Ausführungsformen für die Verwendung des hier beanspruchten niederveresterten gelierenden Calciumpektinats beschrieben. Jede der nachfolgenden Ausführungsformen umfasst ein niederverestertes gelierendes Calciumpektinat, welches im Gemisch mit Zucker auch unter dem Produktnamen Pektin Classic CY 702 vertrieben wird.
Die beispielhaften angeführten Zusammensetzungen A bis C bestehen aus den folgenden Zutaten:
Zusammensetzung A:
Figure imgf000054_0001
Die Erdbeeren und die Saccharose stammen aus kontrolliert biologischem Anbau. Zusammensetzung B:]
Figure imgf000054_0002
Zusammensetzung C:
Figure imgf000054_0003
5. Herstellung der Frucht umfassenden Zusammensetzungen A bis C unter Verwendung eines hier beschriebenen niederveresterten gelierenden Calciumpektinats ohne Zusatz eines weiteren Calciumsalzes
Zusammensetzung A: Bio-zertifizierte Frucht enthaltende Zusammensetzung für Joghurt, Fruchtanteil 50 Gew.%
Zutaten:
200 g wässrige Lösung, die 3 Gew.% niederverestertes gelierendes Calciumpektinat enthält (ergibt eine Endkonzentration von 0,6 Gew.% Calciumpektinat)
500 g Erdbeeren, gefroren
340 g Saccharose, kristallin
Einwaage: ca. 1040
Auswaage: ca. 1000 g
End-TS: ca. 40 % pH-Wert: ca. 3,6 - 3,7
Herstellungsvorschrift:
A Niederverestertes gelierendes Calciumpektinat in 80 °C in heißes demineralisiertes Wasser einrühren und lösen.
B: Gefrorene Erdbeeren und Saccharose mischen und auf ca. 90 °C erhitzen.
C: Heiße Lösung aus Schritt A. zugeben und erneut auf ca. 90 °C erhitzen, um auf
Endtrockensubstanz einzudampfen.
D: Abfülltemperatur ca. 35 °C - 40 °C.
Zusammensetzung B: Bio-zertifizierte Frucht enthaltende Zusammensetzung für
Joghurt, Fruchtanteil 75 Gew.%
Zutaten:
200 g wässrige Lösung, die 3 Gew.% niederverestertes gelierendes Calciumpektinat enthält (ergibt eine Endkonzentration von 0,6 Gew.% Calciumpektinat)
450 g Sauerkirschen, gefroren
50 g Himbeersaftkonzentrat, 65 °Brix
300 g Saccharose, kristallin Einwaage: ca. 1000 g
Auswaage: ca. 1000 g
End-TS: ca. 40 % pH-Wert: ca. 3,2 - 3,3
Herstellungsvorschrift:
A Niederverestertes gelierendes Calciumpektinat in 80 °C in heißes demineralisiertes Wasser einrühren und lösen.
B: Gefrorene Sauerkirschen, Himbeersaftkonzentrat und Saccharose mischen und auf ca. 90 °C erhitzen.
C: Heiße Lösung aus Schritt A. zugeben und erneut auf ca. 90 °C erhitzen, um auf Endtrockensubstanz einzudampfen.
D: Abfülltemperatur ca. 35 °C - 40 °C.
Zusammensetzung C: Bio-zertifizierte Frucht enthaltende Zusammensetzung für Joghurt, Fruchtanteil 50 Gew.%
Zutaten:
200 g wässrige Lösung, die 3 Gew.% niederverestertes gelierendes Calciumpektinat enthält (ergibt eine Endkonzentration von 0,6 Gew.% Calciumpektinat)
500 g Aprikosen, gefroren
340 g Saccharose, kristallin
Einwaage: ca. 1040 g
Auswaage: ca. 1000 g
End-TS: ca. 40 % pH-Wert: ca. 3,5 - 3,6
Herstellungsvorschrift:
A Niederverestertes gelierendes Calciumpektinat in 80 °C in heißes demineralisiertes Wasser einrühren und lösen.
B: Gefrorene Erdbeeren und Saccharose mischen und auf ca. 90 °C erhitzen.
C: Heiße Lösung aus Schritt A. zugeben und erneut auf ca. 90 °C erhitzen, um auf
Endtrockensubstanz einzudampfen.
D: Abfülltemperatur ca. 35 °C - 40 °C. 6. Charakterisierung der Frucht enthaltenden Zusammensetzungen A bis C unter Verwendung eines hier beschriebenen niederveresterten gelierenden Calciumpektinats ohne Zusatz eines weiteren Calciumsalzes
6.1 Charakterisierung unmittelbar vor der Abfüllung
Eine Bostwickmessung gemäß Testmethode 1.5 wird bei 40 °C direkt vor der Abfüllung der jeweiligen Zusammensetzung durchgeführt.
6.2 Charakterisierung nach 24 Stunden a) Bestimmung der Fließeigenschaften gemäß Testmethode 1 .5 bei 20 °C b) pH-Wert-Bestimmung, Bestimmung des löslichen Trockensubstanzgehalts (TS) c) Bestimmung der Fließgrenze gemäß Testmethode 1.6 und der Viskosität gemäß
Testmethode 1.6
Messergebnisse und ihre Bedeutung:
Die Ergebnisse der Bostwickmessungen gemäß Testmethode 1.5 sind in der nachstehenden Tabelle dargestellt. Die Bostwickwerte liegen damit in dem für den End-pH- Wert der Zubereitungen typischen Bereich.
Figure imgf000057_0001
Nach der Herstellung der Zusammensetzung ist der kritische Punkt die Textur der Zusammensetzung beim Abfüllprozess, hier sollte die Textur schon soweit angedickt sein, dass ein Aufschwimmen der stückigen Früchte verhindert wird, um eine gleichmäßige Fruchtverteilung zu erhalten.
Die Ergebnisse der Bestimmung der Fließgrenze gemäß Testmethode 1.6 und der Viskosität gemäß Testmethode 1.6 sind in der nachstehenden Tabelle dargestellt.
Figure imgf000057_0002
Figure imgf000058_0001
Die hier gezeigten Ausführungsformen stellen nur Beispiele für die vorliegende Erfindung dar und dürfen daher nicht einschränkend verstanden werden. Alternative durch den Fachmann in Erwägung gezogene Ausführungsformen sind gleichermaßen vom Schutzbereich der vorliegenden Erfindung umfasst.

Claims

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Patentansprüche
1. Niederverestertes gelierendes Calciumpektinat, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Veresterungsgrad von 10% bis 50%, vorteilhaft von 20% bis 49%, noch vorteilhafter von 30% bis 49% und insbesondere von 33% bis 49% aufweist.
2. Niederverestertes gelierendes Calciumpektinat gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass es einen Calciumgehalt von 1 ,0 Gew.% bis 4,0 Gew.%, vorteilhaft von 1 ,5 Gew.% bis 3,5 Gew.%, noch vorteilhafter von 2,0 Gew.% bis 3,0 Gew.% und insbesondere von 2,1 Gew.% bis 2,8 Gew.% aufweist.
3. Niederverestertes gelierendes Calciumpektinat gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es ein niederverestertes gelierendes Calciumcitruspektinat und/oder ein niederverestertes gelierendes Calciumapfelpektinat umfasst oder ist.
4. Niederverestertes gelierendes Calciumpektinat gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es a) eine Calciumempfindlichkeit von 300 HPE bis 2000 HPE, vorteilhaft von 400 HPE bis 1200 HPE und noch vorteilhafter von 500 HPE bis 800 HPE aufweist, und/oder b) eine Bruchfestigkeit von 200 HPE bis 1000 HPE, vorteilhaft von 300 HPE bis 900 HPE und insbesondere von 400 HPE bis 800 HPE aufweist.
5. Niederverestertes gelierendes Calciumpektinat gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es in Pulverform, als Flüssigkeit oder als Suspension oder Lösung in einem Lösungsmittel ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasser und mit Wasser mischbaren Lösungsmitteln, und Mischungen davon, vorliegt.
6. Niederverestertes gelierendes Calciumpektinat gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es einen pH-Wert zwischen 3,0 und 5,5, vorteilhaft zwischen 3,1 und 5,4 und insbesondere zwischen 3,2 und 5,3 aufweist.
7. Verfahren zur Herstellung eines niederveresterten gelierenden Calciumpektinats nach einem der Ansprüche 1 bis 6, welches einen Veresterungsgrad von 10% bis 50%, vorteilhaft von 20% bis 49%, noch vorteilhafter von 30% bis 49% und insbesondere von 33% bis 49% aufweist, umfassend die Schritte: - 59 -
A. Zurverfügungstellung eines hochveresterten Pektins, welches einen Veresterungsgrad von mehr als 50% aufweist;
B. Zurverfügungstellung eines Calciumsalzes, welches in einem Solvens ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasser und mit Wasser mischbaren Lösungsmitteln, und Mischungen davon, löslich ist;
C. Zurverfügungstellung eines Entesterungsreagenzes;
D. Zur-Reaktion-Bringen des hochveresterten Pektins aus Schritt A. mit dem Calciumsalz aus Schritt B. und dem Entesterungsreagenz aus Schritt C. in einem Solvens ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasser und mit Wasser mischbaren Lösungsmitteln, und Mischungen davon; und
E. optional Ausfällen des niederveresterten gelierenden Calciumpektinats. Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das hochveresterte Pektin aus einer Pflanzenfrucht gewonnen wird, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Citrusfrucht, Apfel, Zuckerrübe, Topinamburknolle, Kartoffel, Fruchtstand der Sonnenblume, Aloe Vera, Hagebutte, Quitte, Aprikose, Kirsche und Möhre, und Mischungen davon. Verfahren gemäß Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das hochveresterte Pektin ein Citruspektin und/oder ein Apfelpektin umfasst oder ist. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das hochveresterte Pektin in Schritt A. in Pulverform, als Flüssigkeit oder als Suspension, Emulsion oder Lösung in einem Lösungsmittel ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasser und mit Wasser mischbaren Lösungsmitteln, und Mischungen davon, zur Verfügung gestellt wird. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das in Schritt B. zur Verfügung gestellte Calciumsalz wenigstens ein Calciumsalz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Calciumlaktat, Calciumbisglycinat, mono- Calciumcitrat, tr/-Calciumcitrat, Calciummalat, Calciumcitratmalat, Calciumacetat, Calciumchlorid, Calciumiodid, Calciumcarbonat, Calciumnitrat, Calciumoxalat, Calciumsäurephosphat, Calciumdihydrogenphosphat, Calciumformiat, Calciumfumarat, Calciumgluconat, Calciumglutamat, Calciumglycerat, Calciumglycerophosphat, Calciumhydrogenphosphat, Calciumhydroxid, Calcium- Kupfer-EDTA, Calcium-di-Natrium-EDTA, Calciumlaktagluconat,
Calciumlaktophosphat, Calciummagnesiumcarbonat, Calciummagnesium- - 60 - inositolhexaphosphat, tribasisches Calciumphosphat, Calciumphospholaktat, Calciumpropionat, Calciumhydroxidsaccharat, Calciumstearat, Calciumtartrat, Calciumpyrophosphat, Calciumsuccinat, Calciumsucrat, Calciumsulfit, Calciumtetraphosphat umfasst oder ist.
12. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 7 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das in Schritt B. zur Verfügung gestellte Calciumsalz ein basisches Calciumsalz umfasst oder ist und/oder Schritt D. in Gegenwart einer Base durchgeführt wird.
13. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Zur-Reaktion-Bringen in Schritt D. folgende Schritte umfasst: a) Vorlegen des hochveresterten Pektins, insbesondere in Substanz oder als Lösung; b) Hinzufügen
- einer Lösung oder einer Suspension, umfassend das Calciumsalz und ein erstes Solvens ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasser und mit Wasser mischbaren Lösungsmitteln, und Mischungen davon, und
- wenigstens eines Entesterungsreagenzes, welches ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Säuren, Basen und Enzymen, und Mischungen davon, in Substanz oder als Lösung oder Suspension in einem zweiten Solvens ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasser und mit Wasser mischbaren Lösungsmitteln, und Mischungen davon, wobei
- das Calciumsalz vor und/oder nach und/oder zusammen mit wenigstens einem der Entesterungsreagenzien hinzugefügt wird, und
- das zweite Solvens mit dem ersten Solvens identisch oder mischbar ist; und c) Durchführen einer Entesterungsreaktion.
14. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Lösung oder die Suspension, umfassend das Calciumsalz und das erste Solvens, mittels einer Dosiervorrichtung hinzugefügt wird.
15. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass - 61 -
- die Säure eine anorganische Säure umfasst oder ist, wobei die anorganische Säure insbesondere ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Salzsäure, Schwefelsäure, Salpetersäure, und Mischungen davon; oder
- die Base eine anorganische Base umfasst oder ist, wobei die anorganische Base insbesondere ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Ammoniak, Alkalimetallcarbonaten, Alkalimetalloxiden und Alkalimetallhydroxiden, und Mischungen davon; und/oder
- das Enzym ein pektinolytisches Enzym umfasst oder ist, wobei das pektinolytische Enzym insbesondere ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Pektinesterase, Exo-Polygalacturonase, Pektinlyase, Pektatlyase, und Mischungen davon.
16. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Entesterungsreaktion in Schritt D. bei einer Temperatur TE durchgeführt wird, wobei die Temperatur TE zwischen 5,0 °C und 60,0 °C beträgt, vorteilhaft zwischen 10,0 °C und 49,0 °C, und insbesondere zwischen 15,0 °C und 49,0 °C.
17. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 7 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine Reaktionsdauer für die Entesterungsreaktion in Schritt D. zwischen 2,0 Stunden und 14 Tagen beträgt.
18. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 7 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das in Schritt A. zur Verfügung gestellte hochveresterte Pektin eine Calciumionen- Konzentration von weniger als 0,10 Gew.% vorteilhafterweise von weniger als 0,08 Gew.% und besonders vorteilhafterweise von weniger als 0,05 Gew.% aufweist.
19. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 7 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausfällen des niederveresterten gelierenden Calciumpektinats in Schritt E. eine Fällung aus einem organischen Lösungsmittel, wobei das organische Lösungsmittel insbesondere wenigstens einen Alkohol umfasst oder aus einem oder mehreren Alkoholen besteht.
20. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt E. ein Puffer vorgesehen ist. - 62 - Verfahren gemäß einem der Ansprüche 7 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass nach Schritt E. ein weiterer Schritt durchgeführt wird, welcher eine Isolierung des niederveresterten gelierenden Calciumpektinats umfasst: i. als Lösung, welche das niederveresterte gelierende Calciumpektinat und ein Solvens ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasser und mit Wasser mischbaren Lösungsmitteln, und Mischungen davon, umfasst, oder ii. als Suspension oder als Feststoff. Niederverestertes gelierendes Calciumpektinat, erhalten oder erhältlich nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 7 bis 21. Niederverestertes gelierendes Calciumpektinat gemäß Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das niederveresterte gelierende Calciumpektinat ein Calciumpektinat gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 ist. Verwendung wenigstens eines niederveresterten gelierenden Calciumpektinats gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 oder 22 oder 23 in Nahrungsmittelprodukten oder in Nahrungsmittelmischerzeugnissen oder in pharmazeutischen Produkten oder in kosmetischen Produkten oder in Haushaltsprodukten. Verwendung gemäß Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass das niederveresterte gelierende Calciumpektinat insbesondere zur Herstellung a) eines Nahrungsmittelproduktes oder Nahrungsmittelmischerzeugnisses oder pharmazeutischen Produktes oder kosmetischen Produktes oder eines Haushaltsproduktes oder b) einer Nahrungsmittelzusammensetzung, welche insbesondere eine niederkalorische Zubereitung ist, oder einer pharmazeutischen Zubereitung oder einer kosmetischen Zubereitung oder einer in einem Haushaltsprodukt verwendbaren Zubereitung verwendet wird. Verwendung gemäß Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass
- das Nahrungsmittelprodukt oder das Nahrungsmittelmischerzeugnis oder das pharmazeutische Produkt oder das kosmetische Produkt oder das Haushaltsprodukt oder die Nahrungsmittelzusammensetzung, welche insbesondere eine niederkalorische Zubereitung ist, oder pharmazeutische Zubereitung oder kosmetische Zubereitung oder in einem Haushaltsprodukt verwendbare Zubereitung einen Trockensubstanzgehalt von 10 °Brix bis 50 °Brix, vorteilhaft von 15 °Brix bis
49 °Brix, noch vorteilhafter von 20 °Brix bis 48 °Brix und insbesondere von 30 °Brix bis 45 °Brix aufweist, und/oder
- das niederveresterte gelierende Calciumpektinat als einziges Calciumsalz vorgesehen ist.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5929051A (en) 1998-05-13 1999-07-27 Carrington Laboratories, Inc. Aloe pectins
US6855363B1 (en) * 1997-06-23 2005-02-15 Danisco A/S Methods of obtaining selected pectin fractions, such fractions and their use
US20070031572A1 (en) * 2003-07-07 2007-02-08 Kmc Kartoffelmelcentralen Amba Method for preparing fibre-containing pectin and products and uses thereof
DE60122522T2 (de) 2000-06-09 2007-04-05 Cp Kelco Aps Pektine mit niedrigem methoxylgrad, verfahren zu deren herstellung und stabilisierte, wässrige systeme, die diese pektine enthalten
RU2375377C1 (ru) * 2008-10-30 2009-12-10 Институт биологии моря им. А.В. Жирмунского Дальневосточного отделения Российской академии наук Способ получения пектата кальция
WO2019185388A1 (en) 2018-03-26 2019-10-03 Cp Kelco Aps Pectin characterised by a low degree of methyl esterification and a high intrinsic viscosity

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6855363B1 (en) * 1997-06-23 2005-02-15 Danisco A/S Methods of obtaining selected pectin fractions, such fractions and their use
US5929051A (en) 1998-05-13 1999-07-27 Carrington Laboratories, Inc. Aloe pectins
DE60122522T2 (de) 2000-06-09 2007-04-05 Cp Kelco Aps Pektine mit niedrigem methoxylgrad, verfahren zu deren herstellung und stabilisierte, wässrige systeme, die diese pektine enthalten
US20070031572A1 (en) * 2003-07-07 2007-02-08 Kmc Kartoffelmelcentralen Amba Method for preparing fibre-containing pectin and products and uses thereof
RU2375377C1 (ru) * 2008-10-30 2009-12-10 Институт биологии моря им. А.В. Жирмунского Дальневосточного отделения Российской академии наук Способ получения пектата кальция
WO2019185388A1 (en) 2018-03-26 2019-10-03 Cp Kelco Aps Pectin characterised by a low degree of methyl esterification and a high intrinsic viscosity

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