DE2345798B2 - Herstellung eines Trübungsmittel für Getränke - Google Patents
Herstellung eines Trübungsmittel für GetränkeInfo
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Description
In Getränke oder in für die Herstellung von Getränken geeignete Produkte werden oftmals Trübungsmittel einverleibt, um dem Getränk das trübe
Aussehen gewisser natürlicher Suspensionen, wie z. B. Fruchtsäfte oder Milch, zu erteilen. Ein solches
Trübungsmittel kann aus einer Vielzahl von Fetteilchen bestehen, die mit einem im Wasser löslichen
Stoff, wie z. B. einem eßbaren Gummi, eingehüllt sind. Ein solches Trübungsmittel wird im allgemeinen
durch Emulgieren eines eßbaren Fetts in einer wäßrigen Lösung eines eßbaren Gummis hergestellt. Die
Emulsion wird dann durch Sprühtrocknung in ein Pulver getrocknet, das nach einer Dispergierung in Wasser oder einer wäßrigen Lösung ein charakteristisches
trübes Aussehen hervorruft. Ein solches Trübungsmittel erweist sich jedoch als völlig unbrauchbar, wenn
mrvn ein angesäuertes Getränk herstellen will, weil sich
unannehmbare Abscheidungen bilden.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein aus eingehüllten Fetteilchen bestehendes Trübungsmittel
für Getränke zu schaffen, welches diese Nachteile nicht aufweist.
Es hat sich gezeigt, daß durch Verwendung einer in bestimmter Weise hergestellten löslichen Molke-Proteinfraktion anstelle eines eßbaren Gummis ein
Trübungsmittel erhalten wird, das diesen Nachteil nicht aufweist.
Die Herstellung einer löslichen Molke-Proteinfraktion ist aus der US-PS 2606181 bekannt. Hierbei
wird der pH der Molke auf einen Wert von 4,0 bis 5,2 eingestellt, um einen Kasein/Lipid-Komplex auszufallen, der anschließend abfiltriert wird. Die Eignung dieser Molke-Proteinfraktion für die Herstellung eines Trübungsmittels wird jedoch nicht erwähnt.
In der DE-OS 2202267 ist die Herstellung eines stabilen, sauren, wäßrigen, proteinhaltigen Getränks
beschrieben, bei welchem zunächst eine Proteindispersion hergestellt, die Azidität dieser Proteindispersion durch Zusatz einer genießbaren Säure auf einen
pH unterhalb des isoelektrischen Produkts des Proteins abgesenkt, eine wäßrige, mit Geschmacksstoffen
versehene Basis hergestellt und die Proteindispersion mit dieser Basis vermischt wird. Dieses Verfahren gestattet die Herstellung eines stabilisierten Getränks,
aus welchem die Proteine trotz der unter dem isoelektrischen Punkt liegenden Azidität nicht ausfallen.
Hinweise auf die Herstellung eines aus eingehüllten Fetteilchen bestehenden Trübungsmittels sind jedoch in dieser Offenlegungsschrift nicht enthalten.
Der DE-AS 1961885 kann entnommen werden, daß
Eiweiß, auch Molkeeiweiß, dazu in der Lage ist. Fett zu binden. Irgendwelche Hinweise auf eine Stabilisierung von Fetteilchen durch Molkeeiweiß sind dieser
Auslegeschrift jedoch nicht zu entnehmen.
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Das Ausgangsmaterial für die gemäß der Erfindung
zu verwendende lösliche Molke-Proteinfraktion kann eine Molkefraktiori sein, die durch Ultrafiltration
(Retentat) oder durch Filtration durch ein Molekularsieb (erste Fraktion der Elution) oder durch eine
Kombination dieser beiden Techniken erhalten worden ist, wobei die Trockensubstanz, die in dieser Fraktion enthalten ist, vorzugsweise einen Gehalt an Proteinen von mehr als 40 Gew.-% aufweist. Dieses
Ausgangsmaterial kann auch eine wäßrige Lösung sein, die durch Dispergierung eines Proteinkonzentrats oder Proteinisolats in Wasser hergestellt worden
ist, wobei dieses Konzentrat oder lsolat durch eine Technik aus Molke hergestellt worden ist, bei der
keine Erhitzung auf eine höhere Temperatur durchgeführt worden ist, bei der bereits eine thermische
Denaturierung beginnt. Ein solches Konzentrat, welches durch eine der obenerwähnten Technikci^hergestellt worden ist, enthält im allgemeinen 40 bis 80%
Proteine.
Es wird natürlich bevorzugt, daß die Ausgangslösung so wenig wie möglich durch Wärme denaturierte Proteine enthält, da diese unbedingt während der Durchführung des Verfahrens entfernt werden. Dies schließt
aber nicht die Möglichkeit aus, eine Ausgangslösung zu verwenden, die Proteine enthält, von denen ein Teil
durch Wärme denaturiert worden ist, wie z. B. Proteine, die aus einer Molke isoliert worden sind, welche
einer Pasteurisierung oder Sterilisation unterworfen worden ist, und von der ein Teil durch die Wärme
denaturiert worden ist.
Die Ausgangslösung besitzt vorzugsweise einen Feststoffgehalt nicht über 25 bis 30%, da bei höheren
Gehalten diese Lösung viskose wird und ihre Handhabung schwieriger ist. Vorzugsweise wird eine Lösung
verwendet, die 2 bis 3 Gew.-% Feststoffe enthält.
Die Einstellung des pH-Werts der Lösung zwischen 4,4 und 5,0, vorzugsweise 4,5 und 4,6, kann mit Hilfe
einer Nahrungsmittelsäure durchgeführt werden, wie z. B. mit Phosphorsäure oder Orthophosphorsäure,
Zitronensäure oder Salzsäure. Diese Ansäuerung wird vorzugsweise unter mäßigem Rühren, das allmählich
gesteigert wird, beispielsweise während 30 bis 45 min durchgeführt, bis der gewünschte pH erhalten ist.
Diese allmähliche Ansäuemng, welche die Bildung von lokalen Zonen in der Lösung mit einem zu niedrigen pH-Wert vermeidet und die Rückkehr zum
Gleichgewicht gestattet, ist jedoch bei der Durchführung des Verfahrens nicht unbedingt erforderlich.
Die gebildete Ausfällung, welche retüiches Casein,
denaturierte Proteinfraktionen von Molke und Lipid/Protein-Komplexe enthält, wird dann von der Lösung mittels Zentrtfugation, Filtration oder Dekantation abgetrennt. Vorzugsweise wird die Lösung vor
der Abtrennung der Ausfällung ruhen gelassen, beispielsweise 2 bis 3 st, um es den unlöslichen teilchenförmigen Stoffen zu gestatten, sich weiter zusammenzuballen, wodurch die Abtrennung der Ausfällung
erleichtert wird.
Die Temperatur der Lösung ist bei der Bildung der Ausfällung nicht kritisch, solange sie nicht die Temperatur überschreitet, bei der die Denaturierung der
Proteine in der Lösung beginnt (welche in der Größenordnung von 65 bis 70° C liegt). Es wird im allgemeinen bevorzugt, die Lösung nach der Bildung der
Ausfällung auf ungefähr 40° C zu erwärmen, um die nachfolgenden Abtrennungsvorgänge zu erleichtern.
Trübung, die von der Anwesenheit feiner Teilchen aus Lipid/Protein-Komplexen herrührt, die nicht während der Abtrennung der Ausfällung, die sich durch
die pH-Einstellung bildet, beseitigt werden.
Diese Lösung wird hierauf einer Feinfiltration unterworfen, um die für die Trübung verantwortlichen
Teilchen zu beseitigen. Versuche, die Filtration mit Hilfe von Filtern bestimmter Porengrößen durchzuführen, haben ergeben, daß die Grenze der Filterporengröße, welche eine Reinigung der Lösung gestattet,
in der Größenordnung von Mikron liegt und je nach der für die Herstellung der Ausgangsproteinlösung
verwendeten Technik leicht variiert. So wird bei einer wäßrigen Lösung, die durch Ultrafiltration von Molke
erhalten worden ist, nachdem diese einer Filtration durch ein Molekularsieb gemäß weiter oben stehender
Vorschrift unterworfen worden ist, die gewünschte Klärung mit Hilfe eines Filters erhalten, das 98% der
Teilchen mit einem mittleren Durchmesser von 1 Mikron entfernt Hingegen wird es, wenn die Ausgangslösung durch Dispergierung eines Proteinkonzentrats
in Wasser hergestellt worden ist, bevorzugt, ein Filter zu verwenden, das feinere Teilchen (mittlerer Teilchendurchmesser etwa 0,5 Mikron) zurückhält. Die
industrielle Anwendung dieser Filtration kann beispielsweise mit Hilfe von Sterilisationsfiltern durchgeführt werden, deren Filtrationsmediuni beispielsweise
aus Glasfasern bestehen kann. Sie kann auch mit Hilfe von Filtrationsanlagen durchgeführt werden, welche
Kissen aufweisen, die mit inerten Filtrationsmaterialien überschichtet sind, wie z. B. mit Cellulose, Asbest
oder Baumwolle.
Die Charakteristiken dieser Filter.Müssen entsprechend der verwendeten Ausgangslösung gewählt werden, um ein klares Filtrat zu erhalten
Zur Erleichterung der Filtrationsvorgänge kann man auch Hilfsmittel verwenden, wie z. B. Celite, die
in der Lösung in Suspension gehalten oder zwischen Kissen des Filtrationsmaterials eingeschlossen werden.
Zur Vermeidung einer raschen Verstopfung der sehr feinen Filter wird es im allgemeinen bevorzugt,
eine Vorfiltration und/oder eine Zentrifugation der Lösung durchzuführen.
Die nach der Feinfiltration erhaltene klare Lösung enthält eine gelöste Molke-Proteinfraktion, deren
Löslichkeit in Wasser vom pH unabhängig ist (der pH kann sogar dem isoelektrischen Punkt des Lactalbumins entsprechen). Diese Lösung kann konzentriert
werden, beispielsweise durch Eindampfen unter vermindertem Druck. Sie kann anschließend auch getrocknet werden, beispielsweise durch Sprühtrocknung. Für die erfindungsgemäße Herstellung eines
Trübungsmittels kann die nach der Feinfiltration erhaltene Lösung einer Molke-Proteinfraktion oder ein
in Wasser aufgelöstes getrocknetes Produkt verwendet werden.
Für die Herstellung eines sterilisierten Produkts ist es vorteilhaft, vor der Sterilisation der Lösung eine
zweite Einstellung des pH dieser Lösung auf einen Wert durchzuführen, der 3,4 oder darunter liegt, wobei man sich einer Nahrungsmittelsäure bedient.
Diese Einstellung kann vor oder nach der Feinfiltration der Lösung durchgeführt werden. Der isoelektrische Punkt des Lactalbumins entspricht einem pH von
ungefähr 5,0. Die vorhergehende Ansäuerung der Lösung auf einen pH von 3,4 oder darunter gestattet
es, die Koagulation des Ptoteins bei der Sterilisationstemperatur zu vermeiden. Die Lösung kann dann
sterilisiert werden, beispielsweise durch Erhitzen auf 121° C während 3 bis 4 min oder durch ein UHT-
oder HTST-Verfahren. Nach der Sterilisation kann > diese Lösung konzentriert und getrocknet werden,
wobei ein pulverförmiges Produkt erhalten wird, das keinen Geruch und keinen Geschmack aufweist. Dieses Produkt ist in Wasser bei pH-Werten unter 3,4
oder über 6,5 vollständig löslich und gibt nach einer
lu Dispergierung in Wasser klare Lösungen, wenn die
weiter unten angegebenen pH-Bedingungen eingehalten werden.
Die Herstellung des Trübungsmittels kann leicht dadurch ausgeführt werden, daß man ein eßbares Fett
ί in einer wäßrigen Lösung emulgiert, welche die lösliche Proteinfraktion von Molke enthält, worauf man
dann die Emulsion einer Sprühtrocknung unterwirft, wobei man vorzugsweise vorher noch eine Homogenisation durchführt. Das erhaltene Produkt besitzt die
Form eines leicht in Wasser oder in einer wäßrigen Lösung dispergierbaren Pulvers. Es bringt ein milchartiges Aussehen zustande, und zwar auch bei verhältnismäßig niedrigen pH-Werten in der Größenordnung
von beispielsweise 2,5. Dieses Trübungsmittel kann
vorteilhafterweise in eine Pulverzusammensetzung für
Getränke einverleibt werden, wie z. B. in eine Zusammensetzung, die nach eiaer Dispergierung in kaltem
Wasser ein Erfrischungsgetränk ergibt, dessen Aussehen und dessen Geschmack an einen Saft von Natur-
Ein solches Trübungsmittel kann in angesäuerte oder nicht-angesäuerte Getränke einverleibt werden,
welche gegebenenfalls auch mit Proteinen angereichert sein können.
» Die Erfindung wird durch das folgende Beispiel näher erläutert. In diesem Beispiel beziehen sich die
Mengen- und Prozentangaben auf das Gewicht.
,o I. Herstellung einer löslichen Molke'KiVteinfraktion
Methode A
Man dispergiert in 30001 Wasser 75 kg eines Proteinisolats, das ungefähr 80% Proteine enthält (bezogen auf das Gewicht der Trockenstoffe), und durch
*"> Ultrazentrifugierung von Molke, Filtration des Retentats der Ultrafiltration auf einem Gel, Konzentrierung und Trocknung erhalten worden ist. Dabei wird
eine wäßrige Suspension erhalten, deren pH 6,5 beträgt.
">') Hierauf wird allmählich der pH der Lösung mit
Hilfe von Zitronensäure unter mäßigem Rühren auf 4,5 eingestellt, und zwar in einer Weise, daß der gewünschte pH in 40 min erreicht wird. Die Lösung, in
welcher sich eine Ausfällung bildet, wird während 4 st
Vi ruhen gelassen und dann auf 40° C erwärmt und mit
Hilfe einer Entrahmungszentrifuge behandelt, um die sehr dichten Teilchen zu entfernen.
Die Lösung wird dann bei hoher Geschwindigkeit zentrifugiert, und die überstehende Flüssigkeit wird
«ι ein erstes Mal über einem Komet-Theorit-Filter Nr. 5
(hergestellt von der Firma Seitz in Deutschland) und
dann ein zweites Mal über einem E.K.S.-Sterilisationsfilter (hergestellt von der Firma Seitz in Deutschland) filtriert, wobei ein vollständig klares Filtrat er-
h"' halten wird, das eine sehr schwache grüne Färbung
besitzt.
Die bei der zweiten Färbung zurückgehaltenen Stoffe besitzen den charakteristischen Geruch von
Molke-Proteinisolaten. Die chemische Analyse einer
Probe dteser Stoffe zeigt, daß sie im wesentlichen am
Lipid/Protein-Komplexen bestehen, die annähernd
65% Proteine und 35% Lipide enthalten, wobei die Lipidfraktion ungefähr 95% Phospholipide und 5% >
unverseifbare Stoffe enthält (Kohlenwasserstoffe, Sterole und Alkohole mit langer Kette, welche 11%,
66% bzw. 22% der unverseifbaren Stoffe ausmachen).
Die nach der Feinfiltration erhaltene Lösung wird m durch Eindampfen bei vermindertem Druck konzentriert,
bis ein Trockenstoffgehalt von 12% erhalten worden ist, und dann durch Atomisierung getrocknet.
Auf diese Weise erhält man 60 kg eines pulverförmigen Produkts, das 75% Proteine enthält, das einen r>
neutralen Geschmack und Geruch aufweist, das bei jedem pH in Wasser löslich ist.
Methode B
Man stellt wie bei Methode A 3000 I einer klaren 2n
Lösung her, die 2,5% einer Molke-Proteinfraktion enthält. Die nach der Filtration erhaltene Lösung wird
mit Hilfe von Orthophosphorsäure aiii einen pH von
2,9 angesäuert und dann während 4mc durch ein UHT-Verfahren bei 150° C sterilisiert und sehr rasch
unter vermindertem Druck auf 45° C abgekühlt. Diese Lösung wird dann unter Vakuum eingedampft,
wie unter Methode A beschrieben ist.
Man erhält 65 kg eines sterilisierten pulverförmiger) Produkts mit einem neutralen Geruch und Ge- jo
schmack, das bei pH-Werten unter 3,4 oder über 6,5 in Wasser löslich ist.
Methode C
Man löst 20 kg eines Proteinisolats, das 50% Pro- y,
teine, bezogen auf das Gewicht der Trockenfeststoffe, enthält und aus Molke durch Filtration über einem
Gel hergestellt worden ist, in 1000 I Wasser auf. Hierauf stellt man den pH der wäßrigen Lösung mit Hilfe
von Zitronensäure auf 4,5 ein, läßt die Lösung wäh- 4»
rend 4 st ruhen und erwärmt sie dann auf 40° C, worauf
man dann die Ausfällung wie bei Methode A abtrennt. Die Lösung wird dann mit Hilfe von
Orthophosphorsäure auf 3,0 angesäuert, und dann gemäß Methode A filtriert. Die filtrierte Lösung wird
sterilisiert, konzentriert und getrocknet, wie es bei Methode B beschrieben ist.
Auf diese Weise werden 16 kg eines Produkts erhalten,
das 70% Proteine enthält und die gleichen Eigenschaften wie das Produkt von Methode B aufweist, -,ο
Methode D
Man behandelt durch Ultrafiltration 10001 einer Molke aus einer Käserei, die 0,5 Gew.-% Proteine enthält, in der Weise, daß man 170 1 eines Ultrafiltrationsretentats erhält. Dieses Retentat, dessen Proteingehalt 2,9% beträgt, wird anschließend einer Ultrafiltration über einem Gel (Sephadex G-25) unterworfen. Es wird eine erste Elutionsfraktion von 200 1 erhalten, die 2,4% Proteine enthält. Diese Elutionsfraktion wird dann mit Hilfe von Zitronensäure auf pH 4,5 angesäuert und wie bei Methode A behandelt.
Man behandelt durch Ultrafiltration 10001 einer Molke aus einer Käserei, die 0,5 Gew.-% Proteine enthält, in der Weise, daß man 170 1 eines Ultrafiltrationsretentats erhält. Dieses Retentat, dessen Proteingehalt 2,9% beträgt, wird anschließend einer Ultrafiltration über einem Gel (Sephadex G-25) unterworfen. Es wird eine erste Elutionsfraktion von 200 1 erhalten, die 2,4% Proteine enthält. Diese Elutionsfraktion wird dann mit Hilfe von Zitronensäure auf pH 4,5 angesäuert und wie bei Methode A behandelt.
Nach einer abschießenden Trocknung erhält man 4,6 kg eines pulverförmigen Produkts, das 70% Proteine
enthält, einen neutralen Geschmack und Geruch aufweist und bei jedem pH in Wasser löslich ist.
II. Herstellung eines Trübungsmittels
Man emulgiert bei 45° C 35 kg eines Erdnußöls und 0,2 kg Lecithin in 100 I einer wäßrigen Lösung,
die 6,5 kg des nach einer der Methoden A bis D erhaltenen Produkts enthält. Anschließend behandelt man
diese Suspension mit Hilfe eUzs zweistufigen Manton-Gaulin-Homogenisators
bei hinein Druck von 250 bzw. 50 kg/cm2, worauf man eine Trocknung
durch Atomisierung anschließt. Das erhaltene pulverförmige
Produkt, das keinen Fremdgeruch aufweist, kann leicht in Wasser dispergiert werden und ergibt
nach einer Dispergierung in wäßrigem Medium eine milchige Suspension, die bei einem pH unter 3,4 stabil
ist. Dieses Produkt kann als Trübungsmittel in Getränken verwendet werden, und zwar insbesondere in
angesäuerten und an Proteinen angereicherten Getränken, in welchen Getränken die anderen bekannten
Trübungsmittel, welche Polysaccharide (eßbare Gummis) enthalten, unter Bildung von unlöslichen
Komplexen mit Proteinen reagieren.
III. Herstellung eines Getränkepulvers
Man stellt ein pulverförmiges Gemisch her, das 17 kg des gemäß Methode B hergestellter· Produkts, 17 kg Glukose, 50 kg Saccharose, 6 kg Zitronensäure, 3 kg des gemäß vorstehender Vorschrift hergestellten Trübungsmittels.O.l kg Pectin, 0,2 kg Ascorbinsäure, 37 kg Orangenaroma (»Tetraröme Orange«, hergestellt durch die Societe Firmenich, Genf, Schweiz), 20 g oranges Färbemittel FDC Nr. 5 und 4 g gelbes Färbemittel FDC Nr. 6. enthält.
Man stellt ein pulverförmiges Gemisch her, das 17 kg des gemäß Methode B hergestellter· Produkts, 17 kg Glukose, 50 kg Saccharose, 6 kg Zitronensäure, 3 kg des gemäß vorstehender Vorschrift hergestellten Trübungsmittels.O.l kg Pectin, 0,2 kg Ascorbinsäure, 37 kg Orangenaroma (»Tetraröme Orange«, hergestellt durch die Societe Firmenich, Genf, Schweiz), 20 g oranges Färbemittel FDC Nr. 5 und 4 g gelbes Färbemittel FDC Nr. 6. enthält.
Hierbei wird eine pulverförmige Zusammensetzung erhalten, die bei Dispergierung in kaltem Wasser in
einem Verhältnis von 16 g Zusammensetzung auf 100 ml Wasser ein Getränk ergibt, das den Geschmack
und das Aussehen eines Orangensafts besitzt, der etwa 2 % Proteine mit einem hohen Nährwert aufweist.
Claims (1)
- Patentanspruch:Verwendung einer löslichen Molke-Proteinfraktion, welche durch Ultrafiltration und/oder "' Filtration durch ein Molekularsieb einer wäßrigen Lösung von Molkeproteinen, anschließendes Einstellen des pH der wäßrigen Lösung auf 4,4 bis 5,0 und Abfiltrieren der Ausfällung erhalten worden ist, zur Herstellung eines aus eingehüllten '" Fetteilchen bestehenden Trübungsmittels für Getränke.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |