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DE60316576T2 - Schäumender bestandteil und diesen bestandteil enthaltende produkte - Google Patents

Schäumender bestandteil und diesen bestandteil enthaltende produkte Download PDF

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DE60316576T2 DE60316576T DE60316576T DE60316576T2 DE 60316576 T2 DE60316576 T2 DE 60316576T2 DE 60316576 T DE60316576 T DE 60316576T DE 60316576 T DE60316576 T DE 60316576T DE 60316576 T2 DE60316576 T2 DE 60316576T2
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Christiaan Gerrit Bisperink
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Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen schäumenden Bestandteil zur Verwendung in Schäumern für Instant-Nahrungsmittel, insbesondere lösliche Getränke, wie Instant-Milchshakes und Instant-Cappuccino. Die Erfindung betrifft ferner Schäumer, umfassend einen solchen schäumenden Bestandteil, und Nahrungsmittel, die diese Schäumer umfassen.
  • ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
  • Instant-Pulver, die beim Auflösen schäumende Getränke ergeben, sind besonders gut bekannt. Üblicherweise sind diese Pulver ein trockenes Gemisch aus einem löslichen Getränkepulver und einem löslichen Schäumer. Der lösliche Schäumer enthält Vakuolen, die Gas enthalten, welche beim Auflösen des Pulvers Schaum ergeben. Deshalb wird beim Zugeben von (heißem) Wasser oder Milch ein Getränk erzeugt, welches auf seiner oberen Oberfläche einen Schaum aufweist.
  • Ein Schäumerbestandteil für Cappuccino-artige Getränke ist beispielsweise der Milchaufschäumerbestandteil, der aus EP-1074181 bekannt ist. Der Milchaufschäumerbestandteil wird aus Kohlenhydrat, Protein und eingeschlossenem Gas hergestellt. Das Gas liegt in einer Menge vor, dass bei Zugabe von Flüssigkeit mindestens etwa 1 ml Gas bei Raumtemperatur pro Gramm des löslichen Milchaufschäumerbestandteils freigesetzt wird. Der Bestandteil ist Teil des Milchaufschäumers, der zum Weißen des Kaffeegetränks verwendet wird.
  • WO-A-02/060283 lehrt Nahrungsmittelprodukte, umfassend eine wässrige Phase und Gasmikrobläschen, die im Wesentlichen in der wässrigen Phase dispergiert sind, wobei die Beschichtung im Wesentlichen aus Protein besteht. Diese Nahrungsmittelprodukte können hergestellt werden, indem mit einem Gemisch aus Protein und Wasser eine Beschallungsbe handlung durchgeführt wird, bevor es als ein Nahrungsmittelbestandteil verwendet wird. Das Bereitstellen von Stabilität spielt dabei eine Schlüsselrolle.
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Die hier genannten Erfinder haben nun gefunden, dass der vorstehend beschriebene Milchaufschäumerbestandteil im Hinblick auf die Schäumleistung und Schaumstabilität weiter verbessert werden kann, indem Protein als der Hauptbestandteil und gegebenenfalls ein Weichmacher oder Erweichungsmittel verwendet werden. Es wurde gefunden, dass es, indem hauptsächlich Protein und im Wesentlichen kein Kohlenhydrat verwendet wurde, möglich wurde, mehr und kleinere Vakuolen herzustellen, als wenn Kohlenhydrat als eine weitere Komponente zugegeben wurde. Mehr Vakuolen führen zu mehr Schaum. Kleinere Vakuolen sind fester und deshalb stabiler. Die Festigkeit und Stabilität der Vakuolen wird durch das Vorliegen eines Weichmachers noch weiter verbessert. Es wurde gefunden, dass die höhere Menge an Protein im schäumenden Bestandteil der Erfindung im Vergleich zu schäumenden Bestandteilen nach dem Stand der Technik bewirkt, dass der Schaum, der dadurch erzeugt wird, im Verlauf der Zeit stabiler ist.
  • Außerdem wurde gefunden, dass die Vakuolen, insbesondere diejenigen, die in Gegenwart eines Weichmachers erzeugt werden, das eingeschlossene Gas für eine längere Zeitdauer halten als Vakuolen in einem Milchaufschäumerbestandteil, der Kohlenhydrate umfasst. Dies kann wie folgt erklärt werden. Der Weichmacher macht die Vakuolenwand weniger brüchig, was zu praktisch keinen Rissen in den Vakuolen führt. Es ist möglich, einen funktionellen schäumenden Bestandteil herzustellen, der allein auf Protein basiert, aber ein solcher Bestandteil sollte vorsichtig gehandhabt werden, um Beschädigung der Vakuolenwand zu vermeiden. Es wird deshalb bevorzugt, einen Weichmacher oder ein Erweichungsmittel zu verwenden.
  • Demgemäß betrifft die Erfindung einen schäumenden Bestandteil, der im Wesentlichen aus einem oder mehreren Proteinen und gegebenenfalls einem oder mehreren Weichmachern besteht, die die Wand der Vakuolen bilden, welche das eingeschlossene Gas umfassen.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Der Begriff „besteht im Wesentlichen aus" wird hier verwendet, um anzugeben, dass die Menge an Protein mindestens 85 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 88 Gew.-%, stärker bevorzugt mindestens 90 Gew.-%, noch stärker bevorzugt mindestens 92 Gew.-% und am stärksten bevorzugt mindestens 94 Gew.-% beträgt. Die Weichmacher werden vorzugsweise aus Polyolen oder Zuckeralkoholen, wie Glycerin, Mannit, Sorbit, Lactit, Erythrit, Trehalose, und/oder Lipiden, wie Fettsäuren, Monoglyceriden, Phospholipiden, gewählt und werden in einer Menge von 0 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 3 bis 7 Gew.-%, stärker bevorzugt 4 bis 6 Gew.-%, am stärksten bevorzugt 5 Gew.-% verwendet. Vorzugsweise werden Glycerin und/oder Mannit verwendet.
  • Der Bestandteil kann weitere Zusatzstoffe zusätzlich zu dem einen oder mehreren Proteinen und dem Weichmacher umfassen. Jedoch umfasst der schäumende Bestandteil keine zugegebenen Kohlenhydrate. Es kann jedoch sein, dass das Protein, wie Caseinat, eine gewisse Restmenge Kohlenhydrat enthält. Diese ist jedoch in sehr geringen Mengen im Proteinpräparat nach dessen Herstellung vorhanden und wird nicht als ein Bestandteil des schäumenden Bestandteils zugegeben.
  • Die anderen Zusatzstoffe sind vorzugsweise in einer geringen Menge vorhanden. Beispiele für Zusatzstoffe sind Emulgiermittel, die zugegeben werden, um die Größe der Vakuolen zu modifizieren. Vorzugsweise werden Mono- und Diglyceride verwendet.
  • Es sollte angemerkt werden, dass der schäumende Bestandteil in einem Schäumer verwendet werden kann, der tatsächlich Kohlenhydrate umfasst, beispielsweise zur Süßung. Jedoch umfasst gemäß der Erfindung das Material, das die Gas enthaltenden Vakuolen bildet, keine zugegebenen Kohlenhydrate.
  • Der schäumende Bestandteil kann aus vielen Proteinen hergestellt werden, wie Milchproteine, z. B. Caseinate, saures oder Labcasein, natives mizellares Casein (erhältlich durch Mikrofiltration/Ultrafiltration), Molkenproteinisolat; Eiprotein; Erbsenprotein; Weizenprotein; Sojaprotein oder Gemische davon. Die Proteine können auch in der hydrolysierten Form als Peptidgemische verwendet werden.
  • Vorzugsweise ist das Protein Caseinat, da es aus Milch stammt. Wenn der schäumende Bestandteil in Milchproduktartigen Produkten verwendet wird, wie Cappuccino-Schäumer und Milchaufschäumer oder Milchshakes, kann der Schäumer ein Produkt aus ausschließlich Milchprodukten sein. Außerdem stellt Caseinat gute Schaumstabilität bereit, weist einen milden Geschmack auf und hat eine neutrale Farbe.
  • Der schäumende Bestandteil der Erfindung ist erhältlich, indem eine Proteinlösung, die gegebenenfalls einen Weichmacher umfasst, sprühgetrocknet wird, wodurch ein Pulver erhalten wird, das Pulver bei erhöhten Temperaturen einem Gas unter Druck ausgesetzt wird, um die Wände der Vakuolen, die es in den Pulverteilchen gibt, zu schwächen, wodurch ermöglicht wird, dass die Vakuolen das Gas unter Druck aufnehmen, das Pulver abgekühlt wird, um die Vakuolenwände zu härten, und der Druck abgebaut wird.
  • Eine geeignete Technik bringt das Bereitstellen des Materials der Vakuolenwand in Form von expandierten Teilchen und dann das Einschließen von Gas in den Teilchen mit sich. Die expandierten Teilchen können hergestellt werden, indem ein Gas in eine wässrige Lösung des Materials der Vakuolenwand eingespritzt wird und dann das Konzentrat zu Pulver sprühgetrocknet wird. Das Gas kann mit einem Druck von etwa 500 kPa bis etwa 5 MPa in die wässrige Lösung eingespritzt werden. Jedoch ist der Druck, bei dem das Gas in die wässrige Lösung des Materials der Vakuolenwand eingespritzt wird, nicht entscheidend. Das Gas kann auch weggelassen werden.
  • Ein dazwischen liegender Trocknungsschritt vor der Druckbehandlung kann eingearbeitet werden, um den Feuchtigkeitsgehalt der Teilchen (die von den Vakuolen und ihrer Wand gebildet werden) auf das richtige Niveau einzustellen.
  • Die Teilchen werden dann einer Gasatmosphäre ausgesetzt, vorzugsweise aus einem inerten Gas bei hohem Druck und bei einer Temperatur über der Glasübergangstemperatur der Teilchen. Der Druck kann etwa 100 kPa bis etwa 20 MPa betragen. Die erforderliche Temperatur hängt von der Zusammensetzung des Materials der Vakuolenwand ab, da dies die Glasübergangstemperatur beeinflusst. Jedoch kann die Temperatur durch den Fachmann für jede Materialart eingestellt werden. Die Teilchen können dem Druck und der Temperatur so lange wie gewünscht ausgesetzt werden, da eine Erhöhung der Dauer im Allgemeinen den Einschluss des Gases erhöht. Üblicherweise reichen Dauern von etwa 10 s bis etwa 30 min aus.
  • Die Teilchen werden dann gequencht oder gehärtet, um den Einschluss des Gases sicher zu stellen. Die Teilchen können beispielsweise ausreichend gequencht werden, indem die Temperatur abgesenkt wird. Sobald die Teilchen unterhalb ihres glasigen Zustands, z. B. bei 60°C unter ihrer Glas übergangstemperatur TG, sind, wird der Druck auf Normalbedingungen abgebaut.
  • Das Gas, das in den Vakuolen eingeschlossen ist, kann jedes geeignete Gas von Lebensmittelgüte sein, wie Stickstoff, Kohlendioxid, N2O oder Luft, und Gemische dieser Gase. Gase, die im Wesentlichen inert sind, werden bevorzugt.
  • Wie vorstehend angegeben, kann der Schäumer, der mit dem schäumenden Bestandteil der Erfindung hergestellt wurde, weitere Komponenten enthalten, wie künstliche Süßstoffe, Emulgiermittel, Stabilisatoren, Fließmittel, Farben, Geschmacksstoffe, Aromen und dergleichen. Geeignete künstliche Süßstoffe schließen Saccharin, Cyclamate, Acesulfam, Süßstoffe auf L-Aspartylbasis, wie Aspartam, und Gemische davon ein. Geeignete Emulgiermittel schließen Monoglyceride, Diglyceride, Lecithin, Diacetylweinsäureester von Mono-diglyceriden (DATEM-Ester) und Gemische davon ein. Geeignete Stabilisatoren schließen Dikaliumphosphat und Natriumcitrat ein. Ein geeignetes Fließmittel ist Natriumalumosilicat.
  • Der schäumende Bestandteil der Erfindung kann in einem Standardschäumer oder Milchaufschäumer in einer Menge von 10 bis 80 Gew.-%, vorzugsweise 20 bis 60 Gew.-%, am stärksten bevorzugt 30 bis 50 Gew.-% verwendet werden.
  • Der Schäumer oder Milchaufschäumer, der in einer löslichen Form vorliegt, kann dann mit weiteren Komponenten des gewünschten Getränke- oder Nahrungsmittelpulvers gemischt werden. Beispiele für solche Getränke sind Instant-Cappuccino, Instant-Schokoladengetränke, Instant-Tee und Instant-Milchshake. Andere Nahrungsmittel, die keine Getränke sind, sind Suppen, Saucen und Desserts.
  • In dieser Beschreibung ist ein Schäumer ein Produkt, das beim Auflösen einen Schaum bereitstellt, während ein Milch aufschäumer eine Weißungskraft aufweist und auch einen Schaum bereitstellen kann.
  • Die vorliegende Erfindung wird weiter in den Beispielen veranschaulicht, die folgen und die die Erfindung nicht begrenzen sollen.
  • BEISPIELE
  • BEISPIEL 1
  • Herstellung des schäumenden Bestandteils
  • 1. Trocknungsverfahren
  • Ein Gemisch aus 95 Gewichtsteilen Natriumcaseinat (EM-7, DMV International) und 5 Gewichtsteilen Glycerin wurde hergestellt. Das Gemisch wurde in Wasser zu einem Feststoffgehalt von etwa 15 Gew.-% gelöst. Nach vollständiger Auflösung wurde das Gemisch einem Sprühtrockner (Typ: Düsentrockner) zugeführt. Stickstoffgas wurde dann in das Zuleitungsrohr der Düse eingespritzt, und das Gemisch wurde im Sprühtrockner sprühgetrocknet und weiter in einem Fließbett auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 3% getrocknet.
  • 2. Gasbeladungsverfahren
  • Nachfolgend wurde das Pulver etwa 20 Minuten lang einer Atmosphäre von Stickstoffgas bei einem Druck von etwa 3 MPa und einer Temperatur von 95°C ausgesetzt. Das Pulver wurde dann auf unter 30°C abgekühlt, wonach der Druck langsam abgebaut wurde.
  • 3. Anwendung bei heißem Kaffee
  • Das Pulver des schäumenden Bestandteils wurde mit einer löslichen Grundlage für einen Cappuccino-Schäumer (DP 387, DMV International), Puderzucker und einem löslichen Kaffeepulver in einem Gewichtsverhältnis von 2,0 : 4,0 : 2,0 : 2,0 gemischt, wodurch ein lösliches Pulver für ein Kaffeegetränk bereitgestellt wurde. Eine Menge von 10 g des resultierenden Pulvers wurde in ein Becherglas von etwa 0,05 m Durchmesser gegeben, und 100 ml heißes Wasser (etwa 85°C) wurden zugegeben. Das Getränk wurde zweimal umgerührt. Das Getränk wies eine attraktiven hellen, weichen Schaum mit einer Höhe von etwa 0,035 m auf. Das Schaumvolumen betrug etwa 70 ml.
  • 4. Anwendung bei kaltem Schokoladengetränk
  • Das Pulver des schäumenden Bestandteils der Erfindung wurde mit sofort löslich gemachtem (z. B. lecithinisierten) Kakaopulver, Magermilchpulver und Zucker in einem Verhältnis von 1,0 : 1,0 : 4,0 : 4,0 gemischt, wodurch ein kalt lösliches Pulver für ein Schokoladengetränk bereitgestellt wurde. Eine Menge von 20 g des resultierenden Pulvers wurde in ein Becherglas von etwa 0,05 m Durchmesser gegeben, und 120 ml kaltes Wasser wurden zugegeben. Das Getränk wurde 15 s lang umgerührt. Das Getränk wies einen hellen, weichen und stabilen Schaum mit einer Höhe von etwa 0,02 m auf und war mindestens 1 Stunde lang stabil. Das Schaumvolumen betrug etwa 40 ml.
  • BEISPIEL 2 (Vergleich)
  • Anwendung bei Kaffee
  • Das heiß lösliche Pulver für ein Kaffeegetränk aus Beispiel 1 (A) wurde mit einem heiß löslichen Pulver für ein Getränk (B) verglichen, bei dem der schäumende Bestandteil gemäß Beispiel 2 der europäischen Patentanmeldung EP-1 074 181 hergestellt wurde. Probe B enthält dieselbe Menge an schäumendem Bestandteil, DP387, Puderzucker und löslichem Kaffeepulver (in einem Gewichtsverhältnis von 2,0 : 4,0 : 2,0 : 2,0) wie Probe (A).
  • 10 g jedes Pulvers wurden in ein Becherglas von etwa 0,05 m Durchmesser gegeben, und 100 ml heißes Wasser (85°C) wurden zugegeben. Das resultierende Getränk wurde zweimal umgerührt. Die Schaumhöhen und -volumina waren wie folgt:
    Probe Schaumhöhe (m) Schaumvolumen (ml)
    A 0,035 70
    B 0,02 40
  • BEISPIEL 3 (Vergleich)
  • Anwendung bei kaltem Schokoladengetränk
  • Das kalt lösliche Pulver für ein Getränk aus Beispiel 1 (A) wurde mit einem kalt löslichen Pulver für ein Getränk (B) verglichen, bei dem der schäumende Bestandteil gemäß Beispiel 2 der europäischen Patentanmeldung EP-1 074 181 hergestellt wurde. Beide Proben (A und B) enthalten dieselben Mengen an schäumendem Bestandteil, Puderzucker, Kakaopulver und Magermilchpulver (in einem Gewichtsverhältnis von 1,0 : 1,0 : 4,0 : 4,0).
  • 20 g jedes Pulvers wurden in ein Becherglas von etwa 0,05 m Durchmesser gegeben, und 120 ml kaltes Wasser wurden zugegeben. Das resultierende Getränk wurde 15 s lang umgerührt. Die Schaumhöhen und -volumina waren wie folgt:
    Probe Schaumhöhe (m) Schaumvolumen (ml)
    A 0,02 40
    B 0,008 16

Claims (13)

  1. Schäumender Bestandteil, der im Wesentlichen aus einem oder mehreren Proteinen und gegebenenfalls einem oder mehreren Weichmachern, die die Wand der Vakuolen bilden, die das eingeschlossene Gas umfassen, besteht, wobei die Menge an Protein mindestens 85 Gew.-% beträgt.
  2. Schäumender Bestandteil nach Anspruch 1, umfassend keine zugegebenen Kohlenhydrate.
  3. Schäumender Bestandteil nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der eine oder die mehreren Weichmacher Polyole oder Zuckeralkohole und/oder Lipide sind.
  4. Schäumender Bestandteil nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der eine oder die mehreren Weichmacher in einer Menge von 0 bis 10 Gew.-% vorhanden sind.
  5. Schäumender Bestandteil nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Protein aus Milchproteinen, z. B. Caseinate, saures oder Labcasein, natives mizellares Casein, Molkenproteinisolat; Eiprotein; Erbsenprotein; Weizenprotein; Sojaprotein; Gemischen davon oder hydrolysierten Formen davon gewählt wird.
  6. Schäumender Bestandteil nach Anspruch 5, wobei das Protein Caseinat ist.
  7. Schäumender Bestandteil nach einem der vorstehenden Ansprüche, der erhältlich ist, indem eine Proteinlösung, die gegebenenfalls einen Weichmacher umfasst, sprühgetrocknet wird, wodurch ein Pulver erhalten wird, das Pulver bei erhöhten Temperaturen einem Gas unter Druck ausgesetzt wird, um die Wände der Vakuolen, die es in den Pulverteilchen gibt, zu schwächen, wodurch ermöglicht wird, dass die Vakuolen das Gas unter Druck aufnehmen, das Pulver abgekühlt wird, um die Vakuolenwände zu härten, und der Druck abgebaut wird.
  8. Verwendung eines schäumenden Bestandteils nach einem der vorstehenden Ansprüche in Schäumern oder Milchaufschäumern für Getränke vom Cappuccino-Typ, Milchshakes, Instant-Schokoladengetränke, Instant-Tee, Suppen, Saucen, Desserts.
  9. Schäumer, umfassend einen schäumenden Bestandteil nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
  10. Milchaufschäumer, umfassend ein Weißungsmittel und einen schäumenden Bestandteil nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
  11. Instant-Cappuccino, umfassend ein lösliches Kaffeepulver und einen löslichen Milchaufschäumer, wobei der Milchaufschäumer einen schäumenden Bestandteil nach einem der Ansprüche 1 bis 7 umfasst.
  12. Instant-Milchshake, umfassend ein lösliches Milchshakepulver und einen löslichen Schäumer, wobei der Schäumer einen schäumenden Bestandteil nach einem der Ansprüche 1 bis 7 umfasst.
  13. Verfahren zum Herstellen eines Schäumerbestandteils nach einem der Ansprüche 1 bis 7, umfassend die Schritte: a) Sprühtrocknen einer Proteinlösung, die gegebenenfalls einen Weichmacher umfasst, wodurch ein Pulver erhalten wird; b) das Pulver einem Gas unter Druck bei erhöhten Temperaturen Aussetzen, um die Wände der Vakuolen, die es in den Pulverteilchen gibt, zu schwächen, wodurch ermöglicht wird, dass die Vakuolen das Gas unter Druck aufnehmen; c) Abkühlen des Pulvers, um die Vakuolenwände zu härten; und d) Abbauen des Drucks.
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