DD139515A1

DD139515A1 - Verfahren zum entfaerben von nahrungsmitteln,insbesondere von fleischaromakonzentraten

Info

Publication number: DD139515A1
Application number: DD78209034A
Authority: DD
Inventors: Manfred Specht; Gerhard Woelm
Original assignee: Manfred Specht; Gerhard Woelm
Priority date: 1978-11-13
Filing date: 1978-11-13
Publication date: 1980-01-09

Abstract

Die Erfindung betrifft die Entfärbung von Nahrungsmitteln, insbesondere von Fleischaromakonzentraten, Kaffee-Extrakten durch. Entfernen von farbigen.Stoffen, die bei der Bildung von MaillardProdukten entstehen. Die entfärbten Fleischaromakonzentrate sind besonders zur Aromatisierung von hellen Suppen, Soßen, Mayonnaisen oder von solchen Lebensmitteln geeignet, denen unter Beibehaltung ihrer hellen Farbe ein kräftiger-würziger Bratenfleischgeschmack erteilt werden soll. Das Ziel der Erfindung besteht im wesentlichen darin, störende dunkelbraune Melanoidine und Huminstoffe unter solchen Bedingungen abzutrennen, daß die geschraackgebenden Aromabestandteile erhalten bleiben. Erfindungsgemäß werden dunkelbraune Aromakonzentrate oder Maillardprodukte durch Entfernung von Stoffen mit einem Molekulargewicht größer als 500 bis 1 000 entfernt, indem sie mit Wasser verdünnt und vorzugsweise ultrafiltriert werden.

Description

Anwendungsgebiet der* Erfindung · .

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entfärben von Nahrungsmitteln, insbesondere von Fleischaromakonzentraten und anderen Produkten, die durch die Herstellung bedingt Maillardprodukte enthalten und eine für manche Anwendungen unerwünschte dunkle Färbung besitzen. Die entfärbten aromatischen Mahrungsmittel, vorzugsweise Fleischaromakonzentrate sind zur Aromatisierung von Lebensrnitteln, im Falle des Fleischaromakonzentrates insbesondere zur Aromatisierung heller Suppen, Soßen, Mayonnaisen, heller Snacks und Salzgebäcke, heller Würzsalze und heller Würzen bestimmt.

^^; der bekannten technischen Lösungen-

Ee sind zahlreiche Verfahren bekannt, simulierte Fleischaromakonzentrate aus Aminosäuregemischen, Zuckern und speziellen Schwefelverbindungen durch eine thermische Be^ handlung (Maillard-Reaktion) herzustellen. Die dabei neben den erwünschten Fleischaromastoff fen - gebildeten dunkelbraunen Helanoidine und H_uminstoffe erweisen sich bei der direkten Anwendung derartiger Fleischaromakonzentrate zur Aromatisierung bestimmter heller Lebensmittel als nachteilig. Melanoidine und Huminstoffe entstehen auch beim Rösten von Kaffee und ähnlichen thermischen Behandlungen von Nahrungsmitteln. Es sind zahlreiche Versuche' unternommen ·- worden, für besondere Einsatzzwecke auch helle Fleischaroma·" konzentrate herzustellen» Dabei und in ähnlich gelagerten Fällen, bei denen Maillardprodukte entstehen, ist von der allgemein bekannten Tatsache ausgegangen worden, daß die Bildung dunkler Melanoidine verringert werden kann, durch Erniedrigung der Erhitzungstemperatur oder durch Erhöhung des Y/assergehalteso' Andererseits ist auch bekannt, daß die Variationen von Zeit, Temperatur und Wassergehalt bei der thermischen Behandlung erhebliche sensorische Veränderungen bewirken«

Praktisch ist es nicht möglich, einen kräftigen Rinderbratenflavour ohne die bekannte dunkelbraune Färbung zu erzeugen,, Ebenso korreliert bei der Herstellung von simulierten Fleischaromakonzentraten die Bildung des Bratenflavours mit der Bildung brauner Melanoidine.· Bei einigen bekannten Verfahren ist deshalb versucht worden, die Bildung von dunklen MeIanoidinen bei der Fleischaromakonzentrat-Herstellung durch Variation der Rezeptur zu vermeiden« In den Verfahren gemäß

den Patent be Schreibungen BED-PS I767138, US-PS 386234-3, 3716379, 3689289, 3660114 und 3394017 wird versucht, die Bildung von dunkelbraunen Melanoidinen durch Erhöhung des Gehaltes von Schwefelverbindungen, insbesondere von Cystein zu verhindern. Diese Verfahren sind jedoch mit dem Nachteil behaftet, daß die Produkte durch den erhöhten Schwefelanteil einen hühnerfleischartigen oder schwefligen Geschmack aufweisen.

Das bekannte Verfahren, Melanoidine und Huniinstoffe an Aktivkohle zu absorbieren, ist mit dem entscheidenden Nachteil verbunden, daß auch geschmackswirksame niedermolekulare Aromastoffe entfernt werden. Derzeit sind keine Verfahren bekannt, Nahrungsmitte],} die bei der thermischen Behandlung zu Maillardprodukten und dunkelgefärbten Begleitstoffen führen.?durch geeignete Nachbehandlungen zu entfärben^ insbesondere gilt dieses für Fleischaromakonzentrate und Maillardprodukte selbst.'

der, Erfindung;

Das Ziel der Erfindung besteht darin, für bestimmte Anwendungsgebiete entfärbte, qualitativ hochwertige Aromakonzen— träte herzustellen, und zwar durch Entfärbung solcher Aromakonzentrate, die durch ihre Herstellung bedingt dunkelgefärbte Begleitstoffe enthalten. Der Erfindung liegt daher · die Aufgabe zugrunde, Verfahrensbedingungen aufzuzeigen, die ohne Ausbeuteverluste und geschmackliche Nachteile eine Verringerung der farbgebenden Stoffe gewährleisten.

Darlegung _des,. Wesens^^der^Erfindung;

Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde_s daß der Flavour von untersuchten Aromakonzentraten und Maillardprodukten bestimmt" wird von dem Gehalt an Molekülen

i&it einem Molekulargewicht <£1ΟΟΟ$ und daß andererseits die Färbung dieser Produkte verursacht wird von den Molekülen mit einem Molekulargewicht >1000. Erfindungsgemäß wird die 'Entfärbung von Nahrungsmitteln, vorzugsweise von Pleischaromakonzentraten und anderen Produkten dadurch erreicht, daß aus der wäßrigen lösung der Produkte Stoffe mit einem Molekulargewicht > 500 .- 5000, vorzugsweise 1000_?abgetrennt werden,, Mit Hilfe der Sephadex-Gelchromatographie wurde an Hand umfangreicher Untersuchungen gefunden, daß die farbgebenden hochmolekularen Komponenten von verschiedenen Maillardprodukten wie z* B» in Pleischaromakonzentraten, Kaffee-Extrakten oder Brotkrusten nur einen sehr geringen Beitrag zum intensiven Flavour dieser Produkte leisten«, Zum Nachweis dieses Effektes wurden an einer Sephadex-GIO-Chromatographiesäule verschiedene Maillardprodukte nach dem Molekulargewicht in mehrere Fraktionen aufgetrennt und die Fraktionen sensorisch bewertet» Dabei wurde festgestellt, daß sich die Einzelfraktionen in ihrem Geschmack wesentlich voneinander unterscheiden* Wichtig für das Wesen der vorliegenden Erfindung war die Beobachtung, daß die Mai'llard-Farbstoffe in der ersten "Ausschluß"-Fraktion auf Sephadex~G10 eluiert werden und daß diese Farbstoff-Fraktion einen überraschend schwachen «lalzig-bitterbrenzligen Geschmack besitzt« Auf Sephadex-G10 beträgt das Ausschluß-Molekulargewicht >.500« Darüberhinaus wurde bei Fleischaromakonzentrat-Auftrennungen festgestellt, daß sich der ursprüngliche Fleischaromakonzentratgeschmack auch dann zurückbildety wenn alle Fraktionen der' Sephadextrennung wieder rekombiniert werden, aber die Färbstoff-Fraktion verworfen wird* Werden nur ausgewählte Fraktionen rekombiniert, entstehen neue Geschmackseindrücke.

Grundsätzlich ist es nicht ausgeschlossen, das Prinzip der Sephadex-Gelchromatographie im technischen Maßstab zur Entfärbung von Maillardprodukten einzusetzen»

Es wurde Jedoch gefunden, daß eine sehr effektive technische Nutzbarmachung der o. g. Erkenntnisse möglich wird, wenn die zu entfärbenden nahrungsmittel bzw, Aromakonzentrate mit Hilfe der Ultrafiltration von den unerwünschten Begleitstof- fen befreit werden. Die Ultrafiltration stellt einen an sich bekannten, rein mechanischen Prozeß dar, bei dem gelöste Stoffe mit einem Molekulargewicht 500 bis 300 000 vom Lösungs· mittel und Stoffen mit kleinerem Molekulargewicht abgetrennt werden.

Erfindungsgemäß werden zur Entfärbung von Nahrungsmitteln, insbesondere Fleischaromakonzentraten und anderen Aromakonzentraten, die durch ihre Herstellung bedingt Maillardprodukte enthalten, zur Entfernung der vorliegenden Farbstoffe mit einem Molekulargewicht> 50Ό,vorzugsweise lOOOjPiltermem« branen, mit einer Porengröße von 0,50 nm - 1 /Um, vorzugsweise 1-100 nm, verwendet. Um die geschmacksgebenden niedermolekularen Komponenten weitgehend quantitativ in das Permeat zu überführen, wird die Porengröße der Membran möglichi groß gewählt.

Da die Durchflußrate von Ultrafiltern mit dem Logarithmus der Konzentration negativ linear korreliert, Wird das zu behandelnde Produkt erfindungsgemäß auf einen Feststoffgehalt von 0,5 -* 25 Gew.-^, vorzugsweise 2-10 Gew.-%, mit V/asser eingestellt« Um ein Verstopfen der LIembran zu vermeiden_swerden die zu entfärbenden Produkte mechanisch entfettet und mit einem Druck von 1 - 70_kg/ein², . vorzugsweise 1 - 5 kg/cm²,ultrafiltrierte Der optimale Filtration.sdruck wird im Einzelfall experimentell ermittelt.

Durch V/asserzugabe werden die Filtrationsrückstände gewaschen und die niedermolekularen Anteile vollständig filtriert. DanacJ werden die entfärbten Ultrafiltrate (Permeat) in bekannter Weise konzentriert und mit dem evtl. abgetrennten Fett verein!,

Die Leistung von Ultrafiltern wird durch den Effekt der Konzentrationspolarisation negativ beeinflußt. Durch die Erhöhung der Konzentration großer Moleküle an der Filteroberfläche wird die· Permeation gelöster Teilchen durch die Membran vermindert, außerdem kann das Rückhaltevermögen der Membran für kleine Moleküle vergrößert 'werden. Mit steigendem Permeatstrom und steigender Viskosität der Lösung nimmt die Konzentrationspolarisation zu. Da aber andererseits ein hoher Permeatstrom erwünscht ist und eine Verdünnung des Piltrationsgutes zur Viskositätserniedrigung vermieden werden soll, ist die Auswahl entsprechender Bedingungen ein Optimierungsproblem und nicht Gegenstand der Erfindung. (M. PALA; H.J, BIELIG Industrielle Konzentrierung und Aromagewinnung von flüssigen Lebensmitteln;, Techn«, Universität Berlin, 1978 S. 232 - 257).

Ausführungsbeispiele

Die Erfindung wird durch die nachstehenden Ausführungsbeispiele näher erläutert:

Aus einem besonders stark brenzligen dunkelbraunen-;Pleisch aromakonzentrat» hergestellt in bekannter V/eise aus Casein hydrolysat, Glukose, Cystein, Rindertalg und S^-Ribonucleo mit einem Peststoffgehalt von 75 Gew.-% wird eine 5 Gewo-%ige wäßrige Lösung hergestellt und mechanisch entfettet. Die Lösung wird durch ein asymmetrisches Ultrafilter, mit einer. Porengröße von 1 - 2 üin, bei einem Piltrationsdruck von 5 kg/cm" filtrierte

Originallösung und Permeat besitzen die folgenden sensorischen und analytischen Parameter

	Originallösung	Permeat in % von Original"-Lsg	2	7,9
:Farbstoffgehalt (Extinktion bei 440 ma)	0,63	0,05	3	88,9
Peststoffgehalt /"Gew.-g7	4,5	4,0	1
Sensorik*'			2
malzig-bitter-brenzlig	5	3
hydrolysatartig	1
süß	1
salzig	. 2
bratenartig	2

Die sensorische Bewertung erfolgte an Hand eines 0-5 Punkte Bewertungs-Schemas

Beispiel 2

Kaffee-Extrakt kann infolge seines vergleichsweise niedrigen Salzgehaltes besonders schnell ultrafiltriert werden« Kaffeepulver wird mit der 5-fachen Menge siedendem V/asser extrahiert. Der Kaffee-Extrakt wird direkt über ein.-,..: Ultrafilter der Porengröße 1-5 -nm ultrafiltriert» Es ergeben sich folgende analytischen Parameter:

	nm7	Original	5	P	e r	m e	a t	»8
						•in O? JJU /O	von
	Kaffee-Extrakt	5			Original-Lsg«,
Farbstoffgehalt		0,	32	3,
/Extinktion, 440	8,
Feststoffgehalt			5	60
	2,

Das Ultrafiltrat besitzt ein vollmundiges typisches Kaffeearoma,

Aus einer dunkelbraunen Fleischaroma-Modell-Lösung, hersgestellt in bekannter Weise aus Aminosäuren, Glukose und Cystein mit einem Feststoffgehalt von 50 Gew„~%, wird eine 4 Gew.-$ige wäßrige Lösung hergestellt und entsprechend Beispiel 1 ultrafiltriert e Das Ultrafiltrat (Permeat) wird durch Vakuum-Verdampfung wieder auf 50 Gew„»% aufkonzentriert. Danach wird das konzentrierte Permeat auf 4 Gew„~% rückverdünnt und gegen die 4 Gew_e~%ige Originallösung sensorisch und analytisch bewerte

Farbstoffgehalt (Extinktion bei .440 nm, 1 cm)

Original-Lsg 50 %

5,86

konzentriertes Permeat Extinktion in

Lo sung

von Original"

25,0

Das in 4 Gew,-^iger Lösung verkostete konzentrierte Permeat zeichnet sich durch einen vollmundigen kräftigen Bratenfleischgeschmack aus«. Im Vergleich zur Original-L₀-sung besitzt das Permeat einen etwas geringeren brenzligen Geschmack, der bratenfleischartige Geschmack ist unveränderte

Claims

Erfindung ar; e v>r U ehe

1, Verfahren zum Entfärben von nahrungsmitteln, vorzugsweise von Fleischaromakonzentraten und anderen Produkten, die durch die Herstellung bedingt Maillardprodukte enthalten, welche bei einer thermischen Behandlung aus Aminosäuren, Kohlenhydraten und speziellen Schwefelverbindungen entstehen, unter "Beibehalten des Aromacharakters, dadurch gekennzeichnet, daß aus der wäßrigen Lösung der Produkte Stoffe mit einem Molekulargewicht größer als 500 bis 5000_s vorzugsweise 1000 abgetrennt werden»

2„ Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtrennung mit Hilfe der Ultrafiltration erfolgte

Verfahren nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,' da3 die zu entfärbenden Produkte mit Y/asser bis zu einem Feststoff gehalt von 0,5 bis 25 Gew<,-%, vorzugsweise 5 bis 10 Gewo-% verdünnt werden, die Lösung gegebenenfalls mechanisch-entfettet wird und dann die Ultrafiltration mit einem Membranfilter mit einer Porengröße von 0,5 bis 100 nm, vorzugsweise von 1 nm bei einem "Filtrationsdruck von. 1'bi

2 ?

70 kg/cm , vorzugsweise 2 bis 5 kg/cm*_s vorgenommen wird«

4«. Verfahren nach Punkt 2 und 3_S dadurch gekennzeichnet ₉ daß die Filtrationsrückstände durch kontinuierlich zutropfendes Wasser während des Ultrafiltrations-Prozesses ausgewaschen werden„