Verfahren zur Herstellung von Fruchtbrei aus Früchten unter Erhaltung des Frischfruchtaromas Bei der Herstellung von Fruchtmaischen nach den bisher üblichen Verfahren werden die gereinigten Früchte in Gegenwart von Luft zerkleinert, z. B. durch Zerquetschen oder Zerschneiden. Dieser Zerkleine- rungsprozess hat zur Folge, dass die Zellwände der Fruchtzellen zerstört werden und dadurch der Zellin- halt mit Luftsauerstoff und in der Luft vorhandenen Keimen in Berührung kommt.
Unter diesen Bedingun gen setzen sofort Gärungsprozesse und andere Reaktio nen ein, die teilweise durch fruchteigene Enzyme, die bei der Zerstörung der Fruchtzellen frei werden, ausge löst und teilweise durch Luftsauerstoff bewirkt werden. Ein Teil dieser Reaktonen wirkt sich schädlich auf das Aroma der Frucht aus.
Das Aroma verliert seine ur sprüngliche Frische und erleidet innert verhältnismäs- sig kurzer Zeit eine Denaturierung, die während der Weiterverarbeitung der Fruchtmaische zu Fruchtsaft fortschreitet. Die nach den üblichen Verfahren herge- stellten Fruchtsäfte und die daraus bereiteten Pro dukte, wie Fruchtsaftkonzentrate, Sirupe, etc., weisen deshalb ein Aroma auf, das von dem natürlichen fri schen Aroma der als Ausgangsmaterial verwendeten Früchte sehr verschieden ist.
Die bei der Verarbeitung von Früchten zu Frucht maischen und -säften nach üblichen Verfahren durch Gärungen entstehenden Alkoholmengen sind oft derart bedeutend, dass der Alkoholgehalt der Produkte den in verschiedenen Ländern für Fruchtsaftprodukte gesetz lich zulässigen Höchstgehalt übersteigt.
Eine weitere Schwierigkeit, der man bei der Her stellung von Fruchtsäften nach den bekannten Verfah ren oft begegnet, wird durch die Gelierung des Pressaf- tes verursacht, die durch Gelbildung der aus der Frucht stammenden Pektinstoffe hervorgerufen wird. Um diese Gelierung zu verhindern, ist man genötigt, die im Fruchtsaft enthaltenen Pektinstoffe in nicht mehr gelierfähige Abbauprodukte überzuführen, z. B.
durch Zugabe von pektolytischen Enzymen. Diese pek- tinabbauenden Behandlungen des Fruchtsaftes haben eine weitere Denaturierung des Fruchtaromas zur Folge.
Es wurde nun die überraschende Feststellung ge macht, dass man die oben beschriebenen Schwierigkei ten und Unzulänglichkeiten, mit denen man bei der Herstellung von Fruchtsaftprodukten nach den übli chen Verfahren rechnen muss, vermeiden kann, indem man die Zerkleinerung der Früchte in einer Atmo sphäre durchführt, die zwar nicht vollständig sauer- stoffrei, aber verglichen mit der Luftatmosphäre sehr sauerstoffarm ist.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Fruchtbrei aus Früch ten unter Erhaltung des Frischfruchtaromas. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Früchte in einer sauerstoffarmen Atmosphäre zerklei nert werden. Aus dem erhaltenen Fruchtbrei kann man den Fruchtsaft, z. B. durch Pressen, abtrennen. Die Gewinnung des Fruchtsaftes kann ebenfalls in einer sauerstoffarmen Atmosphäre stattfinden.
Es wurde die überraschende Beobachtung gemacht, dass dem Aroma von Fruchtbrei oder -saft, der durch Zerkleinern der Früchte in einer sauerstoffreien Stick stoffatmosphäre hergestellt wird, die charakteristische natürliche frische Note des Fruchtaromas fehlt. Ferner wurde festgestellt, dass die Atmosphäre, in welcher die Zerkleinerung der Früchte stattfindet, eine bestimmte Sauerstoffmenge, die allerdings weit unter dem norma len Sauerstoffgehalt der gewöhnlichen Luftatmosphäre liegt, enthalten muss, um das Frischfruchtaroma mög lichst unverändert zu erhalten.
Diese Sauerstoffmenge stellt einen kritischen Faktor dar, dessen spezifischer zahlenmässiger Wert von Fruchtart zu Fruchtart ver schieden ist und sich für jede Fruchtart leicht experi mentell ermitteln lässt, indem man mehrere Proben einer bestimmten Fruchtart getrennt in Atmosphären mit verschiedenen Sauerstoffgehalten zerkleinert und dann das Aroma der Fruchtmaische organoleptisch auf seine Frische prüft.
Der Sauerstoffgehalt der Atmosphäre, in welcher die Zerkleinerung der Früchte erfolgen soll, kann bei spielsweise für Beerenfrüchte zwischen einigen. Zehn- tel-Vol.O/o und einigen Vol.% schwanken. Für Himbee- ren, beispielsweise, haben sich Sauerstoffgehalte von 0,
5-2 Vol.% als zweckmässig erwiesen. Bei Erdbeeren wurden mit Sauerstoffgehalten von ca. 2,5 % gute Resultate erzielt.
Der Restgehalt der Atmosphäre, in: welcher die Früchte zerkleinert werden, setzt sich vor zugsweise mindestens grösstenteils aus inertem Gas, wie z. B. Stickstoff, Kohlendioxyd oder Gemischen sol cher Gase, zusammen.
Es hat sich als zweckmässig erwiesen, die Früchte vor dem Zerkleinern von eingeschlossenen Gasen, ins besondere Luft und Kohlendioxyd zu befreien. Zu diesem Zweck kann man die Früchte während einigere Zeit der Einwirkung eines Vakuums unterwerfen.
Das erfindungsgemässe Verfahren kann beispiels weise wie folgt durchgeführt werden, Die zu verarbei tenden Früchte werden in eine luftdicht verschliessbare Zerkleinerungsapparatur, z. B. in eine Walzenmühle oder in einen mit rotierbaren Schneidmessern ausgerü steten Behälter, eingefüllt, worauf die Zerkleinerungs apparatur verschlossen und die darin enthaltene Luft bis auf den Druck, der dem für die Zerkleinerungsope ration benötigten Sauerstoffgehalt entspricht, evakuiert wird. Darauf wird der Druck in der Zerkleinerungsap paratur gegenüber dem Aussendruck der Atmosphäre wieder ausgeglichen, indem man Stickstoff in die Apparatur einströmen lässt.
Dann setzt man die Zer kleinerungsvorrichtung in Betrieb und zerkleinert die Früchte, bis der Fruchtbrei die gewünschte Konsistenz aufweist.
Das Aroma der nach dem erfindungsgemässen Ver fahren erzeugten Fruchtmaischen ist gegenüber dem Aroma der frisch genossenen, nicht verarbeiteten Frucht hinsichtlich aller Geschmacksqualitäten, insbe sondere Frische, nicht oder kaum merklich verändert. Auch bei längerem Lagern der Fruchtmaischen an einem kühlen Ort in einer gewöhnlichen Luftatmo sphäre wird keine wesentliche Denaturierung des Aro mas beobachtet.
Besonders erstaunlich ist, dass die er- findungsgemäss erzeugten Fruchtmaischen auch nach längerem Lagern in Luft enthaltenden Behältern prak tisch unvergoren bleiben, während Fruchtmaischen, die nach bekannten Verfahren durch Zerkleinern in einer Luftatmosphäre hergestellt werden, beim Lagern schon nach verhältnismässig kurzer Zeit ein verglichen mit dem Frischfruchtaroma deutlich denaturiertes Aroma besitzen und einen starken Gärungsalkoholgeruch aus strömen.
Aus den nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Fruchtmaischen können nach an sich be kannten Pressverfahren Fruchtsäfte gewonnen werden. Selbst wenn das Pressen in einer gewöhnlichen Luftat mosphäre erfolgt, weisen die erhaltenen Fruchtsäfte ein Aroma auf, das immer noch die Frische und die wesentlichen Geschmacksqualitäten des Aromas der frischen Frucht besitzt, und enthalten höchstens ge ringe, das Aroma nicht beeinträchtigende Mengen von durch Gärung entstandenen Alkoholen. Das Pressen der Fruchtmaischen kann gegebenenfalls, wie das Zer kleinern der Früchte, in einer sauerstoffarmen Atmo sphäre von der oben beschriebenen Beschaffenheit durchgeführt werden.
Von grosser praktischer Bedeu tung ist die Tatsache, dass die erfindungsgemäss er zeugten Fruchtsäfte in viel geringerem Ausmass gelier- fähig sind als die nach den üblichen Verfahren erhalte- nen Fruchtsäfte, so dass es meistens überflüssig ist, die Pressäfte vor der Einlagerung oder Weiterverarbeitung zwecks Abbau der Pektinstoffe mit pektolytischen Enzymen zu behandeln.
Mittels des erfindungsgemässen Verfahrens ist man in der Lage, die unmittelbar mit der Zerstörung der Fruchtzellen beim Zerkleinern einsetzenden Gärpro- zesse und anderen Reaktionen durch Dosierung des Sauerstoffgehaltes der Atmosphäre, in welcher die Zer kleinerung der Früchte erfolgt, derart zu regeln, dass die für die volle Entfaltung des Frischfruchtaromas unentbehrlichen Reaktionen enzymatischer, oxydativer oder sonstiger Natur nicht gehemmt, wohl aber die auf die Aromaentwicklung und Frischhaltung des Aromas schädlich einwirkenden Gärprozesse und sonstigen Reaktionen verhindert oder gehemmt werden.
Diese Hemmung dauert auch dann noch an, wenn die Fruchtmaischen oder -säfte wieder mit der Luft in Be rührung kommen.
Das erfindungsgemässe Verfahren eignet sich ganz besonders zur Verarbeitung von Früchten mit leicht verderblichem Aroma, beispielsweise von Beerenfrüch ten, wie Himbeeren, Brombeeren, Erdbeeren, etc.
Die erfindungsgemäss erzeugten Fruchtmaischen und -säfte sind u. a. wertvolle Ausgangsmaterialien für die Erzeugung von besonders hochwertigen Fruchtaro- makonzentraten, z. B. durch Vakuumdestillation oder Extraktionen, und Fruchtsaftkonzentraten.
Die einzige Figur der beiliegenden Zeichnung ist eine teilweise im Schnitt gezeichnete, schematische Darstellung einer beispielhaften Apparatur, mittels wel cher das erfindungsgemässe Verfahren durchgeführt werden kann. Diese Apparatur weist einen Behälter 1 mit gasdicht verschliessbarem Deckel 2 und einem rotierenden Zerkleinerungsorgan 3 auf, das mittels der Welle 4 und des Motors 5 angetrieben wird. Der Be hälter 1 ist ferner mit einem Wasserzulaufstutzen 6, einem Stutzen 7 für die Zufuhr eines inerten Gases, einem Vakuumanschlussstutzen 8 und einem Ablass- stutzen 9 ausgerüstet.
Die nachfolgenden Beispiele zeigen, wie die Erfin dung ausgeübt werden kann.
<I>Beispiel 1</I> 1,5 kg Himbeeren werden in den Behälter 1 der in der beiliegenden Zeichnung dargestellten Apparatur eingefüllt. Der Deckel 2 wird geschlossen, worauf der Behälter 1 mittels des Vakuumanschlussstutzen 8 auf etwa 60 Torr evakuiert wird. Dann wird durch den Stutzen 7 Stickstoffgas in den Behälter 1 eingeführt, bis der Druck im Innern des Behälters gleich dem Aus sendruck der Atmosphäre ist.
Der errechnete Sauer stoffgehalt der im Behälter 1 eingeschlossenen Atmo- sphäre beträgt nun ca. 1,5 Vol.%. Vor dem Zerklei- nern der Früchte führt man durch den Wasserzulauf stutzen 6 Wasser ein, wenn man einen dünnflüssigen Fruchtbrei erhalten will. Das Zerkleinerungsorgan wird alsdann in Betrieb gesetzt, um die Früchte zu Brei zu schlagen.
Der durch den Ablassstutzen 9 abgelassene Him- beerbrei weist den charakteristischen Geruch und Ge schmack von frischen Himbeeren auf. Nach 4-wöchi- gem Lagern in einem lufthaltigen Behälter bei 0-3 C, weist der Himbeerbrei immer noch das unveränderte Aroma der frischen Himbeere auf.
Ein Himbeerbrei von ähnlicher Geruchs- und Ge schmacksqualität wird erhalten, wenn man die oben beschriebene Zerkleinerung der Himbeeren in einer Stickstoffatmosphäre mit einem Sauerstoffgehalt von ca. 0,5 Vol.o/o durchführt.
In der oben beschriebenen Apparatur verarbeitet man einen weiteren Ansatz von 1,5 kg der gleichen Himbeerernte, indem man jedoch die Zerkleinerung in einer Luftatmosphäre durchführt. Der auf diese Weise erhaltene Himbeerbrei weist ein Aroma auf, das die frische Note verloren hat und gegenüber dem Aroma des in der sauerstoffarmen Stickstoffatmosphäre er zeugten Himbeerbreies eine deutliche Verschlechterung erfahren hat. Nach 4-wöchigem Lagern dieses Breies in einem lufthaltigen Behälter bei 0-3 C stellt man eine weitere starke Verschlechterung des Aroma fest. Man beobachtet ferner bei der Geruchsprüfung eine bereits ziemlich fortgeschrittene Vergärung des Himbeerbreies.
<I>Beispiel 2</I> 1,5 kg entstielte Erdbeeren werden in der in der beiliegenden Figur gezeigten Apparatur unter den im Beispiel 1 angegebenen Bedingungen verarbeitet. Die Evakuierung des Behälters 1 erfolgt jedoch nur auf etwa 90-100 Torr, so dass nach dem Einlassen des Stickstoffes die im Behälter eingeschlossene Atmo sphäre einen Sauerstoffgehalt von ca. 2,5 Vol.o/o auf weist. Man erhält einen Fruchtbrei, der das charakteri stische Aroma frischer Erdbeeren besitzt.
Wiederholt man diesen Versuch, zerkleinert jedoch die Erdbeeren in einer Stickstoffatmosphäre mit einem Sauerstoffgehalt von nur 0,3 Vol.o/o, so erhält man einen Fruchtbrei von deutlich verminderter Aromaqua- lität. Wenn man einen weiteren Ansatz der gleichen Erd beerernte in einer Luftatmosphäre zerkleinert, so ent steht ein Fruchtbrei, dessen Aroma eine intensive gra- sige Note besitzt und nur noch schwach an das Erd- beeraroma erinnert.
Process for the production of fruit pulp from fruits with preservation of the fresh fruit aroma. B. by crushing or cutting. This shredding process has the consequence that the cell walls of the fruit cells are destroyed and the cell contents come into contact with atmospheric oxygen and germs present in the air.
Under these conditions, fermentation processes and other reactions begin immediately, some of which are triggered by the fruit's own enzymes, which are released when the fruit cells are destroyed, and some of which are caused by atmospheric oxygen. Some of these reactions have a detrimental effect on the aroma of the fruit.
The aroma loses its original freshness and undergoes denaturation within a relatively short time, which progresses during the further processing of the fruit mash into fruit juice. The fruit juices produced by the usual methods and the products made therefrom, such as fruit juice concentrates, syrups, etc., therefore have an aroma which is very different from the natural fresh aroma of the fruits used as the starting material.
The amounts of alcohol produced during the processing of fruit into fruit mashes and juices using the usual fermentation processes are often so significant that the alcohol content of the products exceeds the maximum permitted by law for fruit juice products in various countries.
Another difficulty that is often encountered in the production of fruit juices according to the known processes is caused by the gelation of the press juice, which is caused by the gel formation of the pectin substances derived from the fruit. To prevent this gelation, it is necessary to convert the pectin substances contained in the fruit juice into degradation products that are no longer gellable, e.g. B.
by adding pectolytic enzymes. These pectin-degrading treatments of the fruit juice result in a further denaturation of the fruit aroma.
The surprising finding has now been made that the difficulties and inadequacies described above, which one must reckon with in the production of fruit juice products using the usual methods, can be avoided by chopping the fruit in an atmosphere, which is not completely free of oxygen, but is very poor in oxygen compared to the atmosphere in the air.
The present invention relates to a process for the production of fruit pulp from fruits while maintaining the fresh fruit aroma. This process is characterized by the fact that the fruits are crushed in a low-oxygen atmosphere. From the obtained fruit pulp you can make the fruit juice, e.g. B. by pressing, separate. The extraction of the fruit juice can also take place in a low-oxygen atmosphere.
The surprising observation was made that the aroma of fruit pulp or juice, which is produced by crushing the fruit in an oxygen-free nitrogen atmosphere, lacks the characteristic, natural fresh note of the fruit aroma. It was also found that the atmosphere in which the fruit is crushed must contain a certain amount of oxygen, which, however, is far below the normal oxygen content of the normal air atmosphere, in order to keep the fresh fruit aroma as unchanged as possible.
This amount of oxygen is a critical factor, the specific numerical value of which differs from fruit type to fruit type and can easily be determined experimentally for each type of fruit by breaking up several samples of a certain type of fruit separately in atmospheres with different oxygen contents and then the aroma of the fruit mash organoleptically checks its freshness.
The oxygen content of the atmosphere in which the fruit is to be crushed can, for example, for berry fruits between a few. Tenth vol. O / o and a few vol.% Fluctuate. For raspberries, for example, oxygen levels of 0,
5-2% by volume proved to be useful. In the case of strawberries, good results were achieved with an oxygen content of around 2.5%.
The residual content of the atmosphere in: which the fruits are crushed, is preferably at least largely made of inert gas, such as. B. nitrogen, carbon dioxide or mixtures of sol cher gases together.
It has been found to be useful to free the fruit from trapped gases, in particular air and carbon dioxide, before chopping. For this purpose, the fruit can be subjected to a vacuum for some time.
The inventive method can, for example, be carried out as follows. The fruits to be processed are in an airtight closable shredding apparatus, eg. B. in a roller mill or in a container equipped with rotatable cutting knives, whereupon the crushing apparatus is closed and the air contained therein is evacuated to the pressure that corresponds to the oxygen content required for the Zerkleinerungsope ration. The pressure in the shredding machine is then equalized to the external pressure in the atmosphere by letting nitrogen flow into the machine.
Then you put the shredding device in operation and chop the fruit until the pulp has the desired consistency.
The aroma of the fruit mashes produced by the inventive method is not or barely noticeably changed compared to the aroma of the freshly enjoyed, unprocessed fruit with regard to all taste qualities, in particular freshness. Even when the fruit mash is stored for a long time in a cool place in a normal air atmosphere, no significant denaturation of the aroma is observed.
It is particularly astonishing that the fruit mashes produced according to the invention remain practically unfermented even after prolonged storage in air-containing containers, while fruit mashes, which are produced according to known methods by comminuting in an air atmosphere, are stored after a relatively short time compared with the Fresh fruit aroma have a clearly denatured aroma and emit a strong fermented alcohol odor.
From the fruit mash produced by the process according to the invention, fruit juices can be obtained by pressing processes known per se. Even when the pressing is carried out in an ordinary air atmosphere, the obtained fruit juices have an aroma which still has the freshness and essential taste qualities of the aroma of the fresh fruit, and contain at most low, aroma-free amounts of fermentation produced Alcohols. The pressing of the fruit mash can, if appropriate, like the crushing of the fruit, be carried out in a low-oxygen atmosphere of the nature described above.
Of great practical importance is the fact that the fruit juices produced according to the invention are capable of gelation to a much lesser extent than the fruit juices obtained by the usual methods, so that it is usually superfluous to remove the pressed juices prior to storage or further processing for the purpose of degradation to treat the pectin substances with pectolytic enzymes.
By means of the method according to the invention, one is able to regulate the fermentation processes and other reactions that begin immediately with the destruction of the fruit cells during crushing by metering the oxygen content of the atmosphere in which the fruit is crushed, so that the for the full development of the fresh fruit aroma indispensable reactions of enzymatic, oxidative or other nature are not inhibited, but fermentation processes and other reactions that have a detrimental effect on the aroma development and the freshness of the aroma are prevented or inhibited.
This inhibition continues even when the fruit mash or juices come into contact with the air again.
The inventive method is particularly suitable for processing fruits with a perishable aroma, for example berry fruits, such as raspberries, blackberries, strawberries, etc.
The fruit mashes and juices produced according to the invention are u. a. valuable raw materials for the production of particularly high-quality fruit flavor concentrates, e.g. B. by vacuum distillation or extractions, and fruit juice concentrates.
The only figure of the accompanying drawing is a partially sectioned, schematic representation of an exemplary apparatus by means of which the method according to the invention can be carried out. This apparatus has a container 1 with a cover 2 that can be closed in a gas-tight manner and a rotating comminuting element 3 which is driven by means of the shaft 4 and the motor 5. The container 1 is also equipped with a water inlet connection 6, a connection 7 for the supply of an inert gas, a vacuum connection connection 8 and an outlet connection 9.
The following examples show how the invention can be practiced.
<I> Example 1 </I> 1.5 kg of raspberries are poured into container 1 of the apparatus shown in the accompanying drawing. The lid 2 is closed, whereupon the container 1 is evacuated to about 60 Torr by means of the vacuum connection piece 8. Then nitrogen gas is introduced into the container 1 through the nozzle 7 until the pressure inside the container is equal to the pressure from the atmosphere.
The calculated oxygen content of the atmosphere enclosed in the container 1 is now approx. 1.5% by volume. Before chopping the fruit, you introduce water through the water inlet nozzle 6 if you want to obtain a thin fruit pulp. The comminuting device is then activated to break the fruit into a pulp.
The raspberry pulp drained through the outlet connection 9 has the characteristic smell and taste of fresh raspberries. After 4 weeks of storage in an air container at 0-3 C, the raspberry pulp still has the unchanged aroma of the fresh raspberry.
A raspberry pulp of a similar odor and taste quality is obtained if the above-described grinding of the raspberries is carried out in a nitrogen atmosphere with an oxygen content of approx. 0.5 vol. O / o.
Another batch of 1.5 kg of the same raspberry harvest is processed in the apparatus described above, but by carrying out the comminution in an air atmosphere. The raspberry pulp obtained in this way has an aroma which has lost its fresh note and has undergone a marked deterioration compared to the aroma of the raspberry pulp produced in the oxygen-poor nitrogen atmosphere. After storing this pulp for 4 weeks in a container containing air at 0-3 ° C., a further severe deterioration in the aroma is observed. In the odor test one also observes that the fermentation of the raspberry pulp is already quite advanced.
<I> Example 2 </I> 1.5 kg of stemmed strawberries are processed in the apparatus shown in the accompanying figure under the conditions specified in Example 1. The evacuation of the container 1 takes place only to about 90-100 Torr, so that after letting in the nitrogen the atmosphere enclosed in the container has an oxygen content of about 2.5 vol.o / o. A fruit pulp is obtained which has the characteristic aroma of fresh strawberries.
If this experiment is repeated, but the strawberries are chopped up in a nitrogen atmosphere with an oxygen content of only 0.3 vol / o / o, the result is a fruit pulp of significantly reduced aroma quality. If you crush another batch of the same strawberry harvest in an air atmosphere, the result is a fruit pulp whose aroma has an intense, gritty note and is only slightly reminiscent of the strawberry aroma.