Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung pul verförmiger, lipophiler Lebensmittelemulgatoren, die sich beispielsweise selbst bei Temperaturen unterhalb 35 C leicht in Wasser dispergieren lassen.
Es war bisher sehr schwierig, lipophile Emulgatoren in Wasser zu dispergieren, und häufig musste man für diesen Zweck den lipophilen Emulgatoren noch eine ausreichende Menge eines hydrophilen Emulgators zusetzen. Beim Zusatz von lipophilen Emulgatoren zu Lebensmitteln zeigen sie infolge ungenügender Dispergierung keine vollständig befriedigende Wirkung. Gewöhnlich werden diese Emulgatoren daher unter bestimmten Bedingungen homogen in Wasser dispergiert oder vor ihrer Verwendung in Lebensmitteln in einem O1 gelöst.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von Emulgatoren zu schaffen, welche die Nachteile der üblichen lipophilen Emulgatoren nicht aufweisen, deren Anwendungsbereich erweitert ist und die sich leicht handhaben und bei gewöhnlichen Temperaturen in Wasser homogen dispergieren lassen.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass man mindestens einen lipophilen Emulgator in flüssiger, fester oder in Pastenform in Gegenwart mindestens einer hydrophilen kolloidalen Verbindung in Wasser dispergiert und die erhaltene Dispersion trocknet.
Das Dispergieren der lipophilen Emulgatoren in Wasser kann entweder bei gewöhnlicher oder höherer Temperatur und das Trocknen der Dispersion, z. B. durch Sprühtrock nung, auf einer Schaumstoffmatte oder Gefriertrocknung erfolgen.
Beispiele für die im Verfahren der Erfindung verwendbaren lipophilen Emulgatoren sind Glycerinester von Fettsäuren, Sorbitanester von Fettsäuren, Rohrzuckerester von Fettsäuren, Propylenglykolester von Fettsäuren und ihre Derivate. Beispiele für die im Verfahren der Erfindung verwendbaren hydrophilen kolloidalen Verbindungen sind Natriumalginat, Propylenglykolalginat, Carrageenin, Natriumcarboxymethylcellulose, Methylcellulose, Natriumstärkephosphat, Natriumstärkeglykolat, Natriumpolyacrylat, Casein, Natriumcaseinat, Albumin, Sojabohnenprotein, Weizengluten, Gelatine, Stärke, lösliche Stärke Dextrin, Gummi Arabicum, Guargummi, Akazienschleim und Natriumpolyphosphat. Geringe Mengen einer Seife und Polyoxyäthylensorbitanestern von Fettsäuren können als hydrophile Hilfsstoffe zugesetzt werden.
Diese Verbindungen, die hypophilen Emulgatoren und die hydrophilen colloidalen Verbindungen können entweder allein oder in einer Kombination von mehr als zwei verwendet werden.
In der Praxis wird das Verfahren der Erfindung so durchgeführt, dass man die Dispersion nicht nach einem bestimmten Verfahren herstellt, sondern eine verdünnte wässrige Lösung einer hydrophilen kolloidalen Verbindung zusammen mit einem lipophilen Emulgator lediglich erwärmt oder indem man ein Gemisch aus einem lipophilen Emulgator und einer hydrophilen kolloidalen Verbindung unter Rühren in Wasser einträgt. Die hydrophile kolloidale Verbindung wird in einer Menge von weniger als 50%, bezogen auf die Gesamtmenge von lipophilem Emulgator und kolloidaler Verbindung, verwendet.
Ein Merkmal der erfindungsgemäss hergestellten, pulverförmigen Emulgatoren ist, dass sie sich bei gewöhnlicher Temperatur ohne Erhitzen gleichmässig und rasch in Wasser dispergieren lassen. Dies ist ein wesentlicher Vorteil gegen über den bekannten lipophilen Emulgatoren für Nahrungsmittel.
Die erfindungsgemäss hergestellten pulverförmigen Emulgatoren können zur Herstellung von Lebensmitteln verwendet werden, indem man entweder das Pulver mit dem Lebens mittel vermischt oder das Pulver, dispergiert in Wasser, bei einer ausreichenden Temperatur zugibt. Hierdurch vereinfacht sich das Verfahren zur Herstellung von Lebensmitteln ganz erheblich.
Die erfindungsgemäss hergestellten, pulverförmigen Emulgatoren haben ferner den Vorteil gegenüber anderen üblichen Emulgatoren, dass sie bei Zusatz zu Lebensmittelrohstoffen vor oder während der Verarbeitung die Qualität der Lebensmittel erheblich verbessern. Durch das Verfahren der Erfindung wurde es möglich, für lipophile Emulgatoren ein neues Anwendungsverfahren zu entwickeln, das sich von den herkömmlichen lipophilen Emulgatoren für Lebensmittel unterscheidet.
Die erfindungsgemäss hergestellten Emulgatoren können z. B. bei der Herstellung von Brot, Kuchen, Bisquits, Kuchengemischen und anderen Backwaren, Hafermehl, Spaghetti, Makkaroni, Eiscreme und Eiscremegemischen, in Mengen von 0,01 bis 5 Gel. %, vorzugsweise 0,1 bis 0,5 Gel. %, verwendet werden.
Beispiel 1
Aus den folgenden Bestandteilen wird ein Emulgatorpulver hergestellt:
Glycerinmonostearat 300 g
Natriumcarboxymethylcellulose 50 g
Wasser 550 g
Die im Wasser dispergierte Natriumcarboxymethylcellulose wird auf 65" C erwärmt und mit dem Glycerinmonostearat versetzt. Danach wird das Gemisch in einem -Homogenisator kräftig verrührt. Man erhält eine flüssige Dispersion, die mit einem Lebensmittel mischer geschlagen und in 5 cm Stärke auf ein Sieb der lichten Maschenweite
1,65 mm verteilt wird. Danach wird die Masse 10 Stunden in einem 55 bis 65" C heissen Luftstrom getrocknet. Das getrocknete Produkt wird zu einem Pulver vermahlen.
Beispiel 2
Aus den nachstehend genannten Bestandteilen wird ein pulverförmiger Emulgator hergestellt:
Sorbitanmonostearat 20 000 g
Talgölfettsäuremonoglycerid 5 000 g
Dextrin 10 000 g
Natriumpolyphosphat 1 000 g
Wasser 64 000 g
Ein Gemisch aus dem Sorbitanmonostearat, dem Talg ölfettsäuremonoglycerid, dem Dextrin und dem Natriumpolyphosphat wird zu 65" C heissem Wasser gegeben, und das erhaltene Gemisch wird in einem Homogenisator kräftig verrührt. Man erhält eine flüssige Dispersion, die bei einer
Temperatur unterhalb 100" C sprühgetrocknet wird.
Beispiel 3
Aus den folgenden Bestandteilen wird ein pulverförmiger
Emulgator hergestellt:
Propylenglykolmonooleat 20 000 g
Rohrzuckerester einer Fettsäure 20 000 g
Sorbitmonopalmitat 50 000 g N triumcaseinat 10 000 g
Gummi Arabicum 2 000 g
Wasser 300 000 g
Eine Lösung von Gummi Arabicum und Natriumcaseinat in Wasser wird auf 60"C erwärmt, und nach Zusatz des
Emulgators wird das Gemisch homogen verrührt. Die flüssige Dispersion wird unter Vermindertem Druck gefriergetrocknet, und das Produkt wird zu einem Pulver vermahlen, das sich leicht in Wasser dispergieren lässt.
Zur Erläuterung der Wirkung des Verfahrens der Erfindung werden nachstehend die Ergebnisse von Versuchen hinsichtlich der Wasserdispergierbarkeit angegeben. Bei diesen Versuchen werden in jeweils 50 ml Wasser von verschiedener Temperatur in einem Messzylinder jeweils 500 mg der verschiedenen Versuchsproben gegeben. Danach werden die Messzylinder 60mal in vertikaler Richtung 30 Sekunden von Hand geschüttelt. Das Ausmass der Dispersion ist in Tabelle I angegeben.
Tabelle I
EMI2.1
<tb> Temperatur, <SEP> C <SEP> 10 <SEP> 15 <SEP> 30 <SEP> 50 <SEP> 60 <SEP> 65
<tb> Glycerinmonostearat <SEP> x <SEP> x <SEP> x <SEP> x <SEP> O <SEP> zu
<tb> selbstemulgierendes
<tb> Monoglycerid <SEP> x <SEP> x <SEP> x <SEP> O <SEP> ( <SEP>
<tb> Produkt <SEP> von <SEP> Beispiel <SEP> 1 <SEP> 0 <SEP> ( <SEP>
<tb> Produkt <SEP> von <SEP> Beispiel <SEP> 2 <SEP> 0 <SEP> z <SEP>
<tb> Produkt <SEP> von <SEP> Beispiel <SEP> 3 <SEP> 0 <SEP> ( <SEP>
<tb> Anmerkungen:
:
<tb> <SEP> x <SEP> = <SEP> nicht <SEP> dispergiert
<tb> <SEP> 0 <SEP> = <SEP> ungenügend <SEP> dispergiert
<tb> <SEP> C) <SEP> = <SEP> vollständig <SEP> dispergiert
<tb>
Die gemäss Beispiel 1, 2 und 3 hergestellten Emulgatoren sind in Wasser bei 15 C und darüber vollständig dispergiert, während das Glycerinmonostearat und das selbstemulgierende Monoglycerid sich in Wasser unterhalb 60 C nicht dispergieren liessen.
Die nachstehenden Beispiele erläutern die Verwendung der pulverförmigen Emulgatoren zur Herstellung von Lebensmitteln.
Beispiel A
Herstellung von Brot und Brötchen
Es ist bekannt, dass durch Zusatz von Monoglyceriden oder anderen lipophilen Emulgatoren zum Teig die Qualität des Teiges verbessert wird und man ein weiches Brot sehr guter Qualität erhält, das weniger rasch altbacken wird. Im allgemeinen werden die lipophilen Emulgatoren entweder in einem Backofen bzw. einer Margarine in Form eines superglycerierten Backfettes gelöst oder in Öl oder Wasser unter bestimmten Bedingungen gelöst und anschliessend dem Teig einverleibt.
Die erfindungsgemäss hergestellten, pulverförmigen Emulgatoren zeigen in dieser Hinsicht eine stärkere Wirkung als die nach bekannten Verfahren hergestellten Emulgatoren, und ihre Handhabung ist einfacher, da die Pulver als solche dem Mehl einverleibt werden können.
1-1. Effekt beim Zusatz zu Teig
Die gemäss Beispiel 1 und 2 hergestellten, pulverförmigen Emulgatoren werden mit Mehl vermischt, und der aus dem Mehl hergestellte Teig wird mit einem Bravender-Farinograph hinsichtlich der Stabilität beim Kneten untersucht.
Zum Vergleich wurde feinpulveriges Glycerinmonostearat einer Teilchengrösse unter 0,124 mm verwendet. Die Ergebnisse sind in Tabelle II angegeben.
Tabelle II verwendete Wasser- Stabilität Teigkon- Valori
Menge an aufnahme Min. sistenz meter-Wert
Emulgator % (B.U.) Blindversuch 0 59 9,0 500 64 feines Pulver von Glycerinmonostearat 0,5 59 9,5 500 64 Produkt von Beispiel 1 0,4 61 12,5 490 75 Produkt von Beispiel 2 0,4 61 12,0 490 74
Hinsichtlich der Stabilität und der Valorimeter-Werte hat feinpulveriges Glycerinmonostearat praktisch die gleiche Wirkung wie der Blindversuch. Durch Zusatz des Produktes von Beispiel 1 oder 2 wird eine beträchtliche Verbesserung der Stabilität des Teiges beim Kneten hervorgerufen. Ausserdem ist dieser Teig weniger klebrig, so dass er sich leichter mechanisch handhaben lässt.
1-2. Effekt beim Backen
Aus folgenden Bestandteilen wird ein Brotteig hergestellt:
Mehl 100 g
Hefe 2g
Margarine 4 g
Zucker 4 g
Salz 2g
KBrO3 20 ppm (Teile pro Mio Teile)
Wasser wie erforderlich
Emulgator 0,4-0,5 g
Das gemäss Beispiel 1 bzw. 2 hergestellte Produkt wird mit dem Mehl vermischt und aus dem erhaltenen Hefeteig wird ein Brot gebacken. Zum Vergleich wird auch Brot unter Verwendung von feinpulvrigem Glycerinmonostearat hergestellt. Die Ergebnisse sind in Tabelle III angegeben.
Tabelle III zugesetzte Volumen des Brots Aussehen
Menge an
Emulgator Blindversuch 0 % 1970 ml/434 g Teig rauh Produkt von Beispiel 1 0,5% 2005 ml/435 g Teig fein Produkt von Beispiel 2 0,5% 1998 ml/436 g Teig fein feinpulveriges Glycerinmonostearat 0,5% 1975 ml/435 g Teig rauh
Die Krümelhärte, bestimmt mit einem AACC-Kompressimeter, ist in Fig. 1 wiedergegeben.
Die Produkte der Beispiele 1 und 2 sind keine reinen Pulver von festen lipophilen Emulgatoren, sondern sie lassen sich in Wasser im Teig beim Verkneten leicht dispergieren, sie bringen eine erhebliche Verbesserung der Qualität des Teiges und des Brotes und sie verzögern das Altbacken werden.
Beispiel B
Herstellung von Sandkuchen
Wegen der grossen Mengen an Wasser und Zucker im Gemisch, muss ein Emulgator guter Qualität zugesetzt werden. Bei der Herstellung eines 130% hohen Sandkuchens wird der Emulgator in Margarine zugesetzt. Im vorliegenden Beispiel wird das gemäss Beispiel 3 hergestellte Produkt dem Mehl in einer Menge von 0,5 Gew. % zusammen mit üblicher Margarine, die keinen Emulgator enthält, zugesetzt. Das Innere des Kuchens hat ein erhöhtes Volumen und ein verbessertes Aussehen.
Zusammensetzung von nach dem Backen um 130% höherem Sandkuchen
Mehl 100 g
Margarine 50 g
Zucker 130 g
Backpulver 6g
Salz 3g
Wasser 90 g ein ganzes Ei 60 g
Sämtliche Bestandteile werden gleichzeitig miteinander vermischt. Die Ergebnisse sind in Tabelle IV zusammengestellt.
Tabelle IV
Volumen des Aussehen des Kucheninneren
Kuchens je
150 g Teig Blindversuch 240 ml besteht aus Conglomeraten mit unregelmässiger Verteilung Produkt von Beispiel 3 350 ml feine Struktur
Beispiel C
Herstellung eines Kuchengemisches
Der gemäss Beispiel 2 hergestellte, pulverförmige Emulgator wird zu einem Kuchengemisch gegeben, und aus diesem Kuchengemisch, das die nachstehend genannte Zusammensetzung hat, wird ein Kuchen gebacken.
Mehl 100 g Puderzucker 110 g Margarine 10 g Salz 1g Backpulver 5g Trockenei Produkt von Beispiel 2 0,5 g
Tabelle V
Zugesetzte Volumen des Aussehen des
Menge an Kuchens Kucheninneren
Emulgator ml Blindversuch 0 360 rauh Produkt von Beispiel 2 0,3 410 fein Produkt von Beispiel 2 0,5 450 fein pulverförmiges Talgölfettsäuremonoglycerid 0,5 320 rauh
Beispiel D
Herstellung von Plätzchen
Aus den nachstehend genannten Bestandteilen werden Plätzchen hergestellt. Das gemäss Beispiel 1 hergestellte Produkt wird dem Mehl in einer Menge von 0,5% einverleibt.
Butter 480 g
Zucker 240 g
Eigelb 320 g
Mehl 960 g
Produkt von Beispiel 1 4,8 g
Durch Zusatz des gemäss Beispiel 1 hergestellten Produktes wird der Teig weniger feucht, weniger klebrig, und lässt sich leichter verformen. Die Plätzchen sind voluminöser und glatter im Vergleich zu dem ohne Emulgator hergestellten Produkt. Die Geschmacksglätte wurde nach dem sogenannten Shortening-Wert geschätzt. Die Ergebnisse sind in Tabelle VI zusammengestellt.
Tabelle VI
Shortening-Wert ohne Emulgatorzusatz 126,3 0,5 % Produkt von Beispiel 1 109,1
Beispiel E
Herstellung von Porridge
Aus Haferflocken wird Porridge hergestellt. Die Haferflocken werden 2 bis 3 Minuten mit etwa der 2,5fachen Menge Wasser gekocht und unter Zusatz von Milch serviert.
Durch ihren Gehalt an Stärke wird der Porridge beim Kochen jedoch pastenförmig und sein Geschmack verschlechtert sich. Wenn man den Haferflocken das gemäss Beispiel 1 hergestellte Produkt in einer Menge von 0,3 % einverleibt, wird der Porridge beim Kochen nicht pastenförmig und sein Geschmack ist verbessert.
Beispiel F
Herstellung von Spaghetti
Hirse oder Weizenmehl wird als Ausgangsprodukt verwendet. Das gemäss Beispiel 1 hergestellte Produkt wird in Mengen von 0,5 bzw. 1,0% der Teigmasse einverleibt, die einen Wassergehalt von 23,7% besitzt. Danach wird das Gemisch 20 Minuten verknetet. Aus der Masse werden mit einer Braibanti-Versuchsmaschine mit einem Fassungsvermögen von 20 kg und einer Düsenöffnung von 2,0 mm Spaghetti hergestellt. Der Strangpressdruck beträgt etwa 50 kg/cm2.
Die Ergebnisse sind in Tabelle VII zusammengestellt.
Tabelle VII Probe Kochzeit Gewichts- Volumen- Menge Ausmass Elastizität Viskositäts
Min. zunahme zunahme gelöst der % koeffizient % % % Scherung ohne zugesetzten 17 312,5 392,9 5,8 0,53 1,3 4,1 Emulgator 27 0,37 0,9 1,3 Produkt von 17 293,5 357,1 4,4 0,64 2,1 3,2 Beispiel 1,0,5% 27 0,52 1,5 2,8 Produkt von 17 282,5 335,1 4,8 0,63 1,9 3,0 Beispiel 1, 1,0% 27 0,59 1,5 3,4
Die Eigenschaften der Spaghetti ändern sich durch Zusatz des gemäss Beispiel 1 hergestellten Produktes deutlich. Die Gewichts- und Volumenzunahme beim Kochen ist weniger ausgeprägt, anderseits ist jedoch das Ausmass der Scherung sowie die Viscoelastizität der Spaghetti erhöht. Eine beträchtliche Verbesserung wurde hinsichtlich einer geringen Klebrigkeit der Spaghetti und einer gleichmässigen Adhäsion der Spaghettisauce beobachtet.
Beispiel G
Herstellung von Molkereiprodukten
Die Wirkung des gemäss Beispiel 3 hergestellten Emulgators bei der Verwendung in Molkereiprodukten wird nachstehend erläutert. Wenn der pulverförmige Emulgator zum Ausgangsmaterial von Eiscreme in wässriger Phase zugesetzt wird, werden die kleinen Öltröpfchen sehr gut dispergiert, und man erhält eine stabile Dispersion. Man erhält aus diesem Produkt eine köstliche Eiscreme mit glattem Geschmack, trockenem Körper und einem bisher nicht beobachteten Ausmass an Formbeständigkeit. Bei Verwendung des Emulgators bei der Herstellung von Custard-Creme erhält man ebenfalls ein Produkt mit glattem Geschmack, das gegen Altwerden stabil ist.