DE69916454T2 - Verstärkung von nahrungsmitteln - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft die Anreicherung eines Lebensmittels, spezieller die Anreicherung eines Lebensmittels mit Calcium.
  • Calcium ist ein wichtiges Element humaner Diäten für eine ordnungsgemäße Knochenbildung und -erhaltung sowie für andere Stoffwechselfunktionen, z. B. Nervenübertragung, Blutgerinnung, richtige Zellfunktion und Muskelkontraktion. Es ist eine übliche Praxis, Nahrungsmittelprodukte mit Calciumquellen anzureichern, die bei etwa neutralem pH entweder unlöslich oder löslich sind. Viele der gegenwärtig in Verwendung befindlichen Calciumquellen zur Anreicherung, die bei etwa neutralem pH unlöslich oder im wesentlichen unlöslich sind, z. B. Calciumcarbonat, Calciumphosphate, Calciumcitrat und andere Calciumsalze von organischen oder anorganischen Säuren, führen zu einer Ausfällung und einem kreidigen Mundgefühl. Andere Calciumquellen, die bei etwa neutralem pH löslich oder im wesentlichen löslich sind, wie beispielsweise Calciumchlorid, Calciumhydroxid und einige wenige Calciumsalze organischer Säuren, reagieren mit Milchproteinen, was zu einer unerwünschten Koagulation und Gelbildung führt.
  • Es ist weiterhin eine übliche Praxis, die Sedimentation des Calciums und der Milchproteine in Milchgetränken, die mit Calciumquellen angereichert sind, dadurch zu stabilisieren oder zu vermindern, daß man Carrageenane, Pektine und/oder andere Gummen zusetzt, wobei jedoch derartige Materialien der Milch eine unerwünscht hohe Viskosität verleihen. Die Proteindestabilisierung, z. B. Koagulation und Ausfällung, wird in erster Linie freien Calciumionen im System zugeschrieben.
  • Es wäre außerordentlich wünschenswert, eine Calciumquelle, um Milchgetränke und andere Produkte auf Milchbasis ohne Koagulation, Gelbildung und Sedimentation anzureichern, zur Verfügung zu haben, bei gleichzeitig verbesserter Geschmacksqualität.
  • EP-A-0 865 737 (die zum Stand der Technik gemäß Art. 54(3) und (4) EPÜ gehört) beschreibt ein angereichertes Nahrungsmittel, das eine Anreicherungsmenge einer Mischung aus Calciumsalzen aufweist, die im Hinblick auf lösliche und unlösliche Salze ausgewogen ist und mit einer Quelle für Glucuronsäure stabilisiert ist. Beispiele für die löslichen Calciumsalze sind Calciumlactat und Calciumgluconat, Calciumglycerophosphat, Calciumchlorid usw.. Beispiele für unlösliche Calciumsalze sind Tricalciumphosphat, Dicalciumphosphat, Calciumcitrat und Calciumcarbonat. Das Gewichtsverhältnis von löslichen zu unlöslichen Salzen kann von 1 : 3 bis 3 : 1 und vorzugsweise von 1,5 : 2,5 bis 2,5 : 1,5 betragen. In den bezüglich einer Anreicherung von Milch unter Verwendung von Calciumcitrat und Calciumphosphat als unlösliche Salze getesteten Beispielen kam es zu einer leichten Sedimentation während der Lagerung der Milch über zwei Monate unter Kühlbedingungen. Ferner erfordert die Verwendung von Drei-Salz-Mischungen eine große Menge Wasser, was dazu führt, daß die Milchfeststoffe eingestellt werden müssen, was zu zusätzlichen technischen und Ausrüstungsproblemen führt (z. B. fettfreie Trockenmilch, Verflüssiger, Pumpen, mehr Energiebedarf usw.). Es ist wünschenswert, für eine leichte Handhabung in der Fabrik die Anzahl an Bestandteilen zu vermindern. Es sollte außerdem festgehalten werden, daß Calciumcarbonat billiger ist und calciumreicher ist (40,04%) als eine Mischung aus Tricalciumphosphat (38,76%) und Calciumcitrat (24,12%). Zusätzlich haben wir gefunden, daß in allen Fällen, in denen das lösliche Salz in der ausgewogenen Mischung nicht Calciumlactat ist, eine Bitterkeit und ein Beigeschmack in der Milch festgestellt wurden.
  • Wir haben überraschenderweise gefunden, daß eine ausgewogene Mischung, die ausschließlich aus löslichem Calciumlactat und unlöslichem Calciumcarbonat besteht, die mit einer Quelle für Glucuronsäure stabilisiert sind, in der Lage ist, Milchgetränke und andere Produkte auf Milchbasis anzureichern. Diese mit Calcium angereicherte Milch übersteht die Wärmebehandlung (Pasteurisierung, UHT-Pasteurisierung und UHT-Sterilisierung, Autoklavenbehandlung) und die Lagerung bei Kühlbedingungen ohne Koagulation und Sedimentation für einen Zeitraum von 2 Monaten. Bei dieser mit Calcium angereicherten Milch wurde keinerlei Bitterkeit oder Beigeschmack festgestellt.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein angereichertes Nahrungsmittel bereitgestellt, das von 0,05 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Nahrungsmittels, eine ausgewogene Mischung umfaßt, die ausschließlich aus Calciumlactat und Calciumcarbonat, stabilisiert mit einer Quelle von Glucuronsäure, besteht.
  • Die Bestandteile können der Milchbasis einzeln oder als Mischung zugegeben werden. Die Milch kann dann ohne irgendeine zusätzliche Vorbehandlung (z. B. Einstellung der Feststoffe) oder Vor-Wärmebehandlung ultrapasteurisiert werden.
  • Das Gewichtsverhältnis von Calciumlactat zu Calciumcarbonat kann von 1 : 2 bis 3 : 1 und vorzugsweise von 1 : 1,7 bis 1 : 1,9 betragen.
  • Das Nahrungsmittel kann Milch oder ein Produkt auf Milchbasis sein, z. B. Schokoladenmilch, ein Süßwarenprodukt, Eiscreme oder ein anderes Getränk wie z. B. ein Saft. Gewünschtenfalls können andere Mineralien oder Vitamine in dem Nahrungsmittel vorhanden sein.
  • Die Menge der Mischung von Calciumsalzen, die in dem angereicherten Nahrungsmittel vorhanden ist, beträgt vorzugs weise von 0,1 bis 1 Gew.-%, und stärker bevorzugt von 0,2 bis 0,4 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Nahrungsmittels.
  • Die Quelle für Glucuronsäure kann Ghattiharz sein, ist jedoch vorzugsweise Gummi arabicum. Die Menge an Gummi arabicum, die in dem angereicherten Nahrungsmittel vorhanden ist, kann von 0,05 bis 2,5, vorzugsweise von 0,1 bis 1,0, und stärker bevorzugt von 0,2 bis 0,5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Nahrungsmittels, betragen. Ohne daß wir wünschen, durch eine Theorie festgelegt zu sein, nehmen wir an, daß die Glucuronsäurereste im Gummi arabicum die Calciumsuspendierung durch Ionenbindung unterstützt, ohne signifikant zur Viskosität beizutragen.
  • Vorteilhafterweise kann ein Carrageenan vorhanden sein, das die Lambda- oder Iotaform sein kann, jedoch vorzugsweise Kappa-Carrageenan ist. Die vorhandene Menge an Carrageenan in dem angereicherten Nahrungsmittel kann von 0,005 bis 0,1, vorzugsweise von 0,0075 bis 0,05 und stärker bevorzugt von 0,01 bis 0,03 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Nahrungsmittels, betragen.
  • Das angereicherte Nahrungsmittel, das eine anreichernde Menge einer ausgewogenen Mischung aufweist, die ausschließlich aus Calciumlactat und Calciumcarbonat zusammen mit einer Quelle von Glucuronsäure besteht, kann dadurch hergestellt werden, daß man die ausgewogene Mischung, die ausschließlich aus Calciumlactat und Calciumcarbonat besteht, mischt, eine Quelle für Glucuronsäure zugibt und dem Nahrungsmittel zusetzt.
  • Die ausgewogene Mischung aus Calciumlactat und Calciumcarbonat und der Glucuronsäurequelle kann in Form wäßriger Suspensionen oder als trockene Pulver zugesetzt werden.
  • Gewünschtenfalls kann ein alkalisches Mittel zugesetzt werden, um den pH des mit Calcium angereicherten Nahrungsmittels einzustellen. Beispielsweise kann der pH der mit Calcium angereicherten Milch auf 6,5 bis 8,0 und vorzugsweise auf 6,8 bis 7,0 eingestellt werden: der pH von mit Calcium angereicherten Produkten auf Milchbasis kann auf 6,0 bis 8,0 und vorzugsweise auf 6,5 bis 7,0 eingestellt werden; der pH von mit Calcium angereicherten Eiscremeprodukten kann auf 6,0 bis 7,2 und vorzugsweise auf 6,8 bis 7,2 eingestellt werden; und der pH von mit Calcium angereicherten Getränken kann auf 3,5 bis 8,0 und vorzugsweise auf 5,5 bis 6,5 eingestellt werden. Es kann irgendein alkalisches Mittel von Nahrungsmittelqualität zur Neutralisation verwendet werden, wozu, ohne darauf beschränkt zu sein, Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Ammoniumhydroxid, Magnesiumhydroxid, Natriumcarbonat, Natriumbicarbonat, Kaliumcarbonat und Kaliumbicarbonat gehören.
  • Vorteilhafterweise kann dem Nahrungsmittel ein Carrageenan zugesetzt werden, vorzugsweise bevor die ausgewogene Mischung aus Calciumlactat und Calciumcarbonat zu dem Nahrungsmittel zugesetzt wird. Das Carrageenan kann dem Nahrungsmittel ebenfalls in Form einer wäßrigen Suspension oder als ein trockenes Pulver zugesetzt werden.
  • Gewünschtenfalls können die ausgewogene Mischung aus Calciumlactat und Calciumcarbonat, die Quelle für Glucuronsäure sowie ggf. das Carrageenan zusammengemischt und als ein Pulver zugesetzt werden.
  • BEISPIELE
  • Die folgenden Beispiele illustrieren die vorliegende Erfindung noch näher.
  • Beispiel 1
  • Mit Calcium angereicherte Magermilch
  • Ca-Anteil: 50% empfohlene Tagesdosis in 227 g (8 oz) Serviergröße
  • 16,5 g Kappa-Carrageenan und 275 g Gummi arabicum wurden langsam zu 11 kg Magermilch in einem Verflüssiger unter Rühren zugesetzt und für 5 Minuten bei hoher Geschwindigkeit vermischt. Dann wurden 98 kg Magermilch zu dem Verflüssiger unter Rühren zugesetzt.
  • 126,5 g Calciumlactatpentahydrat, 216,7 g mikronisiertes Calciumcarbonat und 110 g Kaliumcitrat wurden der Milch mit Carrageenan und Gummi arabicum unter Rühren zugesetzt, wonach die Geschwindigkeit des Verflüssigers verlangsamt wurde. Nach 10 Minuten Mischen wurde der pH der mit Calcium angereicherten Milch mit 10% Kaliumhydroxidlösung auf 6,8 bis 7,0 eingestellt.
  • Die Milch wurde auf 79°C (175°F) vorerhitzt, einer Ultrahochtemperaturbehandlung (UHT) bei 141°C (285°F) für 5 s durch Dampfinjektion unterzogen, auf 79°C (175°F) durch Entspannung gekühlt, und bei 79°C (175°F) und einem Druck von 17237/3447 kPa (2500/500 psi) homogenisiert. Die Milch wurde auf 4°C (40°F) abgekühlt, aseptisch in 250 ml Tetra Brik Aseptic®-Verpackungen (Tetra Pak Inc., Chicago IL) abgefüllt und in einem Kühlschrank bei 2 bis 7°C (35 bis 45°F) über 10 Wochen gelagert.
  • Nach 10 Wochen wurde das Produkt von einem Panel von 10 Geschmacksprüfern bewertet, die feststellten, daß die Milch stabil war, ohne Sedimentation oder Koagulation und von gutem Aroma.
  • Beispiel 2
  • Mit Calcium angereicherte Schokolademilch mit 2% Fett
  • Ca-Anteil: 50% empfohlene Tagesdosis in 227 g (8 oz) Serviergröße
  • 16,5 g Kappa-Carrageenan und 275 g Gummi arabicum wurden langsam zu 50 kg Milch mit 2% Fett in einen Verflüssiger unter Rühren zugegeben und 5 Minuten bei hoher Geschwindigkeit gemischt. Dann wurden 47 kg einer Milch mit 2% Fett zu dem Verflüssiger unter Rühren zugesetzt.
  • 126,5 g Calciumlactatpentahydrat, 216,7 g mikronisiertes Calciumcarbonat, 110 g Kaliumcitrat, 283 g fettfreie Trockenmilch, 1,0 kg einer Mischung aus Kakao, Salz und Vanille und schließlich 10,6 kg Glucosesirup mit hohem Fructoseanteil wurden der Milch unter Rühren zugesetzt. Die Geschwindigkeit des Verflüssigers wurde verlangsamt, und nach 10 Minuten Mischen wurde der pH der mit Calcium angereicherten Milch mit 10% Kaliumhydroxidlösung auf 6,8 bis 7,0 eingestellt.
  • Die Milch wurde auf 79°C (175°F) vorerhitzt, einer Ultrahochtemperaturbehandlung (UHT) bei 141°C (285°F) für 5 s durch Dampfinjektion unterzogen, unter Entspannung auf 79°C (175°F) abgekühlt, und bei 79°C (175°F) und einem Druck von 17237/3447 kPa (2500/500 psi) homogenisiert. Die Milch wurde auf 4°C (40°F) abgekühlt, aseptisch in 250 ml Tetra Brik Aseptic®-Verpackungen (Tetra Pak Inc., Chicago IL) abgefüllt und in einem Kühlschrank bei 2 bis 7°C (35 bis 45°F) über 10 Wochen gelagert.
  • Nach 10 Wochen wurde das Produkt von einem Panel von 10 Geschmacksprüfern bewertet, die feststellten, daß die Milch stabil war, ohne Sedimentation oder Koagulation, und von gutem Aroma.
  • Beispiel 3
  • Mit Calcium angereicherte Milch mit 2% Fett mit Mineralstoffen und Vitaminen
  • Ca-Anteil: 50% empfohlene Tagesdosis in 227 g (8 oz) Serviergröße
  • 16,5 g Kappa-Carrageenan und 275 g Gummi arabicum wurden langsam zu 50 kg einer Milch mit 2% Fett in einem Verflüssiger unter Rühren zugegeben und 5 Minuten bei hoher Geschwindigkeit vermischt. Dann wurden 59 kg einer Milch mit 2 Fett zu dem Verflüssiger unter Rühren zugesetzt.
  • 126,5 g Calciumlactatpentahydrat, 216,7 g mikronisiertes Calciumcarbonat, 110 g Kaliumcitrat und 42,6 g einer Mineralstoffvormischung (Magnesiumphosphat, Zinkoxid, Kaliumiodid und Mangansulfatmonohydrat) wurden der Milch unter Rühren zugesetzt. Die Geschwindigkeit des Verflüssigers wurde vermindert, und nach 10 Minuten Mischen wurde der pH der mit Calcium angereicherten Milch mit 10% Kaliumhydroxidlösung auf 6,8 bis 7,0 eingestellt. Dann wurden 13,6 g einer Vitamin-Vormischung (Vitamin A-Palmitat, Vitamin D, Vitamin E-Acetat, Vitamin K, Thiaminmononitrat, Niacinamid, Pyridoxinhydrochlorid, Cyancobalamin B12, Calciumpantothenat, Biotin, Riboflavin) unter Rühren zugesetzt.
  • Die Milch wurde auf 79°C (175°F) vorerhitzt, einer Ultrahochtemperaturbehandlung (UHT) bei 141°C (285°F) für 5 s durch Dampfinjektion unterzogen, unter Entspannung auf 79°C (175°F) abgekühlt, und bei 79°C (175°F) und einem Druck von 17237/3447 kPa (2500/500 psi) homogenisiert. Die Milch wurde auf 4°C (40°F) abgekühlt, aseptisch in 250 ml Tetra Brik Aseptic®-Verpackungen (Tetra Pak Inc., Chicago IL) abgefüllt und in einem Kühlschrank bei 2 bis 7°C (35 bis 45°F) für 10 Wochen gelagert.
  • Nach 10 Wochen wurde das Produkt von einem Panel von 10 Geschmacksprüfern bewertet, die feststellten, daß die Milch stabil war, ohne Sedimentation oder Koagulation, und von gutem Aroma.
  • Beispiel 4
  • Mit Calcium angereicherte Schokoladenmilch mit 2% Fett mit Mineralstoffen und Vitaminen
  • Ca-Anteil: 50% empfohlene Tagesdosis in 227 g (8 oz) Serviergröße
  • Man folgt einer ähnlichen Arbeitsweise wie in Beispiel 2, wobei man jedoch auch 16 Mineralstoffe und Vitamine verwendete.
  • Die Milch wurde auf 79°C (175°F) vorerhitzt, einer Ultrahochtemperaturbehandlung (UHT) bei 141°C (285°F) für 5 s durch Dampfinjektion unterzogen, unter Entspannung auf 79°C (175°F) abgekühlt, und bei 79°C (175°F) und einem Druck von 17237/3447 kPa (2500/500 psi) homogenisiert. Die Milch wurde auf 4°C (40°F) abgekühlt, aseptisch in 250 ml Tetra Brik Aseptic®-Verpackungen (Tetra Pak Inc., Chicago IL) abgefüllt, und in einem Kühlschrank bei 2 bis 7°C (35 bis 45°F) für 10 Wochen gelagert.
  • Nach 10 Wochen wurde das Produkt von einem Panel von 10 Geschmackusterprüfern bewertet, die feststellten, daß die Milch stabil war, ohne Sedimentation oder Koagulation, und von gutem Aroma.
  • Beispiel 5
  • Mit Calcium angereicherte Magermilch
  • Ca-Anteil: 50% empfohlene Tagesdosis in 227 g (8 oz) Serviergröße
  • 0,165 g Kappa-Carrageenan und 2,75 g Gummi arabicum wurden langsam zu 110 g Magermilch in einem Verflüssiger unter Rühren zugesetzt und 5 Minuten bei hoher Geschwindigkeit vermischt. Dann wurden 980 g Magermilch zu dem Verflüssiger unter Rühren zugesetzt.
  • 1,265 g Calciumlactatpentahydrat, 2,167 g mikronisiertes Calciumcarbonat und 1,10 g Kaliumcitrat wurden der Milch mit dem Carrageenan und dem Gummi arabicum unter Rühren zugesetzt, wonach die Geschwindigkeit des Verflüssigers verlangsamt wurde. Nach 10 Minuten Mischen wurde der pH der mit Calcium angereicherten Milch mit 10% Kaliumhydroxidlösung auf 6,8 bis 7,0 eingestellt.
  • Die Milch wurde auf 79°C (175°F) vorerhitzt und bei einem Druck von 17237/3447 kPa (2500/500 psi) homogenisiert, in 125 ml Gläser gefüllt und dann bei 121°C (250°F) für 3 min autoklavenbehandelt, gekühlt und bei Raumtemperatur gelagert.
  • Nach 10 Wochen wurde das Produkt von einem Panel von 5 Geschmacksprüfern bewertet, die feststellten, daß die Milch stabil war, ohne Sedimentation oder Koagulation.
  • Vergleichsbeispiel A
  • Man folgte einer ähnlichen Arbeitsweise wie der in Beispiel 1 beschriebenen, jedoch unter Verwendung von Calciumcitrat an Stelle von Calciumcarbonat.
  • Die Milch war während der Verarbeitung stabil, bei der Lagerung bei 2 bis 5°C kam es jedoch nach 5 Wochen zu einer signifikanten Sedimentation.
  • Vergleichsbeispiel B
  • Man folgte einer Arbeitsweise ähnlich der in Beispiel 1 beschriebenen, wobei man jedoch Calciumchlorid an Stelle von Calciumlactat verwendete.
  • Die Milch wies eine signifikante Bitterkeit und einen Beigeschmack auf.

Claims (13)

  1. Angereichertes Nahrungsmittel, das von 0,05 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Nahrungsmittels, einer ausgewogenen Mischung umfaßt, die ausschließlich aus Calciumlactat und Calciumcarbonat, stabilisiert mit einer Quelle für Glucuronsäure, besteht.
  2. Angereichertes Nahrungsmittel nach Anspruch 1, wobei das Gewichtsverhältnis von Calciumlactat zu Calciumcarbonat von 1 : 2 bis 3 : 1 beträgt.
  3. Angereichertes Nahrungsmittel nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei das Nahrungsmittel Milch oder ein Produkt auf Milchbasis, ein Süßwarenprodukt, eine Eiscreme oder ein Getränk ist.
  4. Angereichertes Nahrungsmittel nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, wobei in dem Nahrungsmittel andere Mineralien oder Vitamine vorhanden sein können.
  5. Angereichertes Nahrungsmittel nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Quelle für Glucuronsäure Gummi arabicum ist.
  6. Angereichertes Nahrungsmittel nach Anspruch 5, wobei die Menge des vorhandenen Gummi arabicum in dem angereicherten Nahrungsmittel von 0,05 bis 2,5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Nahrungsmittels, beträgt.
  7. Angereichertes Nahrungsmittel nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem ein Carrageenan vorhanden ist.
  8. Angereichertes Nahrungsmittel nach Anspruch 7, wobei die Menge des in dem angereicherten Nahrungsmittel vorhande nen Carrageenans von 0,005 bis 0,1 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Nahrungsmittels, beträgt.
  9. Verfahren zur Herstellung eines angereicherten Nahrungsmittels, das von 0,05 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Nahrungsmittels, einer ausgewogenen Mischung aufweist, die ausschließlich aus Calciumlactat und Calciumcarbonat zusammen mit einer Quelle für Glucuronsäure besteht, das das Mischen der ausgewogenen Mischung aus Calciumlactat und Calciumcarbonat sowie die Zugabe einer Quelle für Glucuronsäure und die Zugabe zu dem Nahrungsmittel umfaßt.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die ausgewogene Mischung aus Calciumlactat und Calciumcarbonat und der Quelle für Glucuronsäure in Form wäßriger Suspensionen oder als trockene Pulver zugesetzt werden.
  11. Verfahren nach Anspruch 9 oder Anspruch 10, wobei dem Nahrungsmittel ein Carrageenan zugesetzt wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Carrageenan dem Nahrungsmittel in Form einer wäßrigen Suspension oder als trockenes Pulver zugesetzt wird.
  13. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 9 bis 12, wobei die ausgewogene Mischung aus Calciumlactat und Calciumcarbonat, der Quelle für Glucuronsäure und gegebenenfalls einem Carrageenan vermischt und in Pulverform zugesetzt wird.
DE69916454T 1998-07-10 1999-06-14 Verstärkung von nahrungsmitteln Expired - Fee Related DE69916454T2 (de)

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