DK157618B - Gummiagtigt stof, baseret paa pektin og gelatine, til brug i konfekturevarer og konfekturevare indeholdende samme - Google Patents

Description

i

DK 157618 B

Opfindelsen angår et gummiagtigt stof, baseret på pektin og gelatine, til brug i konfekturevarer og navnlig pastiller.

Gummi arabicum finder udstrakt anvendelse i en række konfekture-5 varer, såsom lakridspastiller, frugtpastiller, vingummi og tyggegummi. Dette skyldes en række gunstige egenskaber, hvoraf de vigtigste er, at det er opløseligt i vand i en mængde på op til 40% af vandets vægt, at den dannede opløsning har en ringe viskositet, at opløsningen ikke gelerer ved lav pH, at en opløsning af gummi 10 arabicum kan udstøbes uden tråd("hale")dannelse ved en temperatur på ca. 65°C, og at konfekturevarer, såsom pastiller, indeholdende gummi arabicum har en behagelig, gummiagtig tekstur.

Gummi arabicum udvindes af saften fra akacietræet, og udbudet og 15 prisen for gummi arabicum er stærkt afhængig af klimatiske forhold.

Kraftig tørke i de områder i Afrika (Sudan, Etiopien, Senegal og Nigeria), som er hovedproducenter af gummi arabicum, har i de senere år reduceret udbudet af og fremkaldt en væsentlig prisstigning for 20 gummi arabicum.

Det er i takt hermed blevet forsøgt at udvikle gummiagtige stoffer til hel eller delvis erstatning af gummi arabicum. Et eksempel på et sådant gummiagtigt stof er modificeret stivelse, der dog ikke er i 25 besiddelse af alle gummi arabicum's gode egenskaber. Således opnås med modificeret stivelse ikke en tilfredsstillende tekstur, og pastiller indeholdende stoffet har tendens til at klæbe fast til gane og tænder. Hertil kommer, at modificeret stivelse dæmper virkningen af de anvendte smagsstoffer og ikke kan anvendes i 30 sukkerfrie produkter.

Det er kendt, at der i visse konfekturevarer, såsom vingummi, kan opnås en fast, gummiagtig struktur ved at anvende gelatine indeholdende en mindre mængde pektin som gummi bestanddel. Det er også 35 kendt, at der ved iblanding af pektin i gelatine opnås en forbedring af produktets tekstur, og at der ved anvendelse af pektin alene fremkommer pastiller med en utilfredsstillende kort tekstur.

En væsentlig ulempe ved de kendte blandinger af gelatine og pektin 2

DK 157618B

er, at heraf fremstillede vandige opløsninger har en for høj viskositet til, at de kan anvendes til traditionel udstøbning af pastiller, og at man ikke kan reducere viskositeten ved at anvende mindre mængder gelatine og pektin, idet der så ikke opnås den 5 ønskede tekstur.

Det har nu overraskende vist sig, at disse ulemper ved de kendte blandinger af gelatine og pektin kan elimineres ved at anvende en særlig slags pektin, og at det gummiagtige stof ifølge opfindelsen 10 har gummi arabicums gode egenskaber med hensyn til udstøbning og tekstur.

Opfindelsen er således ejendommelig ved, at det gummiagtige stof består af en blanding af gelatine og pektin med en gennemsnitlig 15 molekylvægt på mellem 15.000 og 60.000 og en forestringsgrad på mindst 50%, og at forholdet mellem gelatine og pektin er mellem 1:4 og 4:1.

Normale pektiner og herunder de pektiner, som hidtil har været 20 anvendt i konfekturevarer i blanding med gelatine, har en gennemsnitlig molekylvægt på mellem 90.000 og 120.000.

Pektiner med den ovenfor angivne lave molekylvægt giver, når de opløses i vand sammen med gelatine, opløsninger med en væsentligt 25 lavere viskositet end ved anvendelse af samme mængde normale pektiner. Dette resulterer i en nedsat tendens til tråd("hale")dannelse ved udstøbning af pastiller m.v.

Den ved fremstilling af f.eks. pastiller anvendte blanding af 30 bestanddele, d.v.s. gummiagtigt stof, vand, smagsstoffer, såsom lakridspulver og ammoniumchlorid, puffer, sukker og glucosesirup, skal således fortrinsvis have en maksimal viskositet på 3000 cP ved 65°C og 65° Brix refraktometertørstof. Dette krav tilgodeses bedst med pektiner med en gennemsnitlig molekylvægt på mellem 25.000 og 35 40.000, men pektiner med gennemsnitlige molekylvægte på helt op til 60.000 kan som nævnt også anvendes, men der kan i så fald normalt kun anvendes en forholdsvis lille mængde pektin i blanding med gelatine.

DK 157618B

3

Pektinens forestringsgrad skal som nævnt være mindst 50%. For-estringsgraden er det omfang, hvori galakturonsyregrupperne i pektinen er forestret med methyl al kohol.

5 Pektiner med en forestringsgrad på under 50% er relativt stærkt reaktive, hvilket resulterer i, at de får tendens til at reagere med calciumioner, der f.eks. er til stede i lakridspulver, og derved fremkalde en uønsket viskositetsstigning. På den anden side set har en høj forestringsgrad, d.v.s. over ca. 75%, den uønskede virkning, 10 at der opstår tendens til gelering, der giver en grynet og dermed forringet tekstur.

Valget af forestringsgrad er således et kompromis mellem viskositet og tekstur. Det foretrækkes at anvende pektin med en forestringsgrad 15 på 55-75%.

Forholdet mellem pektin og gelatine kan som nævnt varieres inden for ret vide grænser. Generelt set virker gelatine blødgørende på konfekturevarens tekstur, d.v.s. der opnås en elastisk tekstur, 20 medens pektin bibringer konfekturevaren en relativ hård tekstur.

Ved at anvende pektin og gelatine i relative mængder, der ligger inden for det ovenfor angivne område, kan der imidlertid tilvejebringes en tekstur, der ligger tæt på den tekstur, som opnås med 25 gummi arabicum.

Den anvendte gelatine er fortrinsvis syrebehandlet gelatine, d.v.s. gelatine med et i soelektrisk punkt på fra 7 til 9. Således kan det være vanskeligt at få basebehandlet gelatine, der har et isoelek-30 trisk punkt på omkring 5, til at gå i opløsning ved den pH-værdi, der normalt anvendes ved udstøbning af slutproduktet, d.v.s. en pH-værdi på 4,6-4,8.

En særlig fordel ved det gummiagtige stof ifølge opfindelsen er, at 35 det fremkalder de ønskede egenskaber hos konfekturevaren ved anvendelse af relativt små mængder, nemlig i mængder på 5-25 og navnlig 10-15 vægtprocent. Til sammenligning skal nævnes, at gummi arabicum normalt indgår i tilsvarende slutprodukter i en mængde på ca. 35 vægtprocent.

4 DK 1576Ί8Β

Opfindelsen angår også konfekturervarer indeholdende et gummiagtigt stof.

Konfekturevaren ifølge opfindelsen er således ejendommelig ved, at 5 det indeholder det ovenfor beskrevne gummiagtige stof.

Konfekturevaren ifølge opfindelsen kan om ønsket indeholde en blanding af det gummiagtige stof ifølge opfindelsen og gummi arabi-cum.

10

Opfindelsen skal herefter beskrives nærmere under henvisning til efterfølgende.eksempel, der illustrerer fremstillingen af pastiller indeholdende det gummiagtige stof ifølge opfindelsen, og beskriver forskellige egenskaber hos disse pastiller sammenlignet med pastil -15 ler med en kendt sammensætning.

EKSEMPEL

a) Fremstilling af pektin.

20 .......

2,50 kg tørrede citronskaller ekstraheredes i 4 timer med 50 1 demineraliseret vand med en temperatur på 90°C, idet blandingen ved ekstraktionens begyndelse syrnedes til en pH-værdi på 2,0 med salpetersyre. Uopløselige bestanddele fjernedes ved frafiltrering.

25 Det således opnåede filtrat underkastedes derpå en ionbytning med en kationbytter (Amberiite® 120) til fjernelse af calciumioner. Pektinen udfældedes derpå i 80% isopropanol med en pH-værdi på 3,0-4,0.

Den udfældede pektin vaskedes i 60% isopropanol, pressedes, tørredes 30 og blev endelig sigtet på en 24 DIN sigte. Den således opnåede pektin, A, havde følgende egenskaber:

Gennemsnitlig molekylvægt (MV): 53.000

Forestringsgrad (DE), %: 68,3 35

DK 157618 B

5 På tilsvarende måde fremstilledes følgende pektiner B-E:

BCD E

MV 39.000 50.000 27.000 19.000 5 DE, % 65,7 67,9 55,0 61,4 AGA*, % 74,4 74,9 78,8 73,3

Pektin,% 97,0 97,7 98,7 98,0 pH af 1% opløsning 3,95 3,20 3,03 3,88 10 * Indhold af anhydrogalacturonsyre.

Den gennemsnitlige molekylvægt (MV) bestemtes ved måling af den relative viskositet af en 0,1 vægtprocents pektinopløsning i nær-j5 værelse af natriumhexametaphosphat (kompleksdanner). Målingen udførtes ved i et bægerglas med omrørermagnet at afveje ca. 90 g natriumhexametaphosphatopløsning dannet ved opløsning af 20 g natriumhexametaphosphat i 2000 ml ionbyttet udkogt vand og med en pH-værdi på 4,5. Under omrøring tilsattes 100 mg syrevasket pektin, 20 og omrøringen fortsattes, indtil pektinen var fuldstændig opløst, hvorefter der tilsattes yderligere natriumhexametaphosphatopløsning, indtil der var blevet tilsat en samlet mængde på 100,0 g. Den dannede opløsning filtreredes, og 5,00 ml indførtes i et Silber Brand nr. 111 viskosimeter, der blev anbragt i et termostateret vandbad ved 25°C ± 0,3°C i 15 min. Der foretoges derpå mindst 5 målinger af udløbstiden for hver opløsning, og middelværdien af målingerne udregnedes.

Den relative viskositet beregnedes på basis af formlen: 30 i/ (t0 - h "r*- (th - 35 h hvor t og t^ er udløbstider for henholdsvis pektinopløsning og na-triumhexametaphosphatopløsning, og hvor

c DK 157618 B

Q · V

k = - Q + (0,226 - L - ty) 3 5 hvor Q = volumenet af viskositetspæren i cm , L = længden af kapillarrøret i cm og t = udløbstiden for vand i sek.

Molekylvægten beregnedes herefter ved hjælp af formlen 10 M « 1,277 · 106 tør1/6 - 1) g/mol, idet den udregnede værdi afrundedes til nærmeste hele multiplum af 1000.

15 DE- og AGA-værdierne bestemtes ved metoder beskrevet i "Food Chemicals Codex 3rd edition", pp. 215-217, National Academy Press, Washington D.C. 1981.

b) Fremstilling af pastil kog.

20

Der anvendtes følgende grundrecept:

Gummiagtigt stof 40 g

Vand 450 - 25 Lakridspulver 31

Ammoniumchlorid 26,5 -

Trinatriumcitrat, 2H20 4,5 -

Saccharose 246

Glucosesirup (84% tørstof), 40 DE 357 30 _ 1155 g

Ved at øge indholdet af gummiagtigt stof til 60, 80, 100, 120 og 150 g og ved at reducere indholdet af saccharose og glucosesirup tilsva-35 rende fremkom fem yderligere recepter, der i det følgende er betegnet II, III, IV, V og VI.

Vandet opvarmedes til 80-85°C og overførtes til en køkkenblender.

Det gummiagtige stof hældtes i blenderen, og blandingen omrørtes i

DK 157618B

7 10 min., hvorved det gummiagtige stof gik i opløsning. Opløsningen opvarmedes derpå til 95°C, hvorpå der tilsattes en tør blanding af lakridspul veret, ammoniumchlorid, tri natriumcitrat, 21^0 og sukker.

Efter ca. 5 minutters forløb var de tilsatte bestanddele gået i 5 opløsning. Derpå tilsattes glucosesiruppen under omrøring. Til slut foretoges kontrol af tørstofindholdet (65%) og en pH-måling.

c) Fremstilling af pastiller.

10 En tørrebakke fyldtes med hvedemel, idet melet fordeltes jævnt over bakken. Med en skabelon udformedes fordybninger med en form svarende til den ønskede pastil form i mel laget.

Pastil kog med en temperatur på ca. 66°C indførtes i hver fordybning 15 i en mængde på ca. 1 g tørstof. Efter endt udstøbning anbragtes tørrebakken i et tørreskab, og de udstøbte pastiller tørredes ved 72°C i 40-48 timer under tvungen luftcirkulation. De herved dannede pastiller havde en diameter på 16 mm og en tykkelse på 3-4 mm.

20 Et passende antal pastiller vejedes og opløstes derpå i vand ved en temperatur på 60-65°C, hvorpå refraktometertørstoffet bestemtes. På basi s af vejeresul taterne og refraktometertørstoffet bestemtes pastillernes tørstofindhold.

25 d) Bedømmelse af udstøbningsforhold og pastillernes organoleptiske egenskaber.

Ved udstøbning af pastiller er det vigtigt, at tilførslen af pastilkog til de anvendte støbeforme (hulrum) kan afbrydes momentant uden 30 tråd("hale")dannelse. Forekomsten af "haler" ved afbrydelse af udstrømningen af pastil kogene under udstøbningen iagttoges og registreredes.

De fremstillede pastiller tørredes til et tørstofindhold på 94-96% 35 og underkastedes en organoleptisk bedømmelse af et smagspanel, og der foretoges samtidig en sammenligning med referencepastiller fremstillet under anvendelse af gummi arabicum som eneste gummi-agtige stof og med følgende recept: 8

DK 157618B

Gummi arabicum 350 g

Vand 425

Lakridspulver 31

Ammoniumchlorid 26,5 - 5 Trinatriumcitrat, 2H20 4,2 -

Sukker 107

Glucosesirup (84% tørstof) 40 DE 156 1100 g 10

Ved den organoleptiske vurdering bedømtes følgende egenskaber: 1) Pastillernes evne til at kunne knækkes med fingrene, 2) pastillernes hårdhed/blødhed sammenlignet med refe- 15 rencepastilierne samt muligheden for at få dem til at brække ved at bide i dem, 3) pastillernes elastiske egenskaber efter at have antaget mundens temperatur og nærmere bestemt, om (a) pastillerne kan bøjes mellem tænderne uden at revne, 20 (b) om pastillerne kan bides igennem med fortænderne, (c) om pastillerne hænger fast i tænderne, når man tygger i dem, og (d), om pastillerne er glatte at sutte på, (4) pastillernes smagsfrigørelse og 25 (5) pastillernes evne til at gå i opløsning i munden, når man sutter på dem, sammenlignet med referencepastillernes.

(e) Resultater.

30 a. Der fremstilledes to pastil kog på den ovenfor angivne måde og under anvendelse af recept IV, d.v.s. med et indhold af gummi-agtigt stof i pastil koget på ca. 10 vægtprocent. Som gummiagtigt stof anvendtes en blanding af pektin B og syrebehandlet gelatine med 35 et i soelektrisk punkt på 7-9.

Sammensætningen af det gummiagtige stof og viskositeten (ved 65°C) af de dannede pastil kog var følgende: 9

DK 157618 B

Pektin B, Gelatine Viskositet Vægtprocent Vægtprocent, Cp

Kog nr. 1 20 80 1827

Kog nr. 2 38 62 1862 5

Det ses, at viskositeten ikke stiger væsentligt med stigende indhold af pektin, og at den i begge tilfælde ligger væsentligt under 3000 cP.

10 Der fremstilledes pastiller af de to kog, og udstøbningen forløb helt uden "hale"-dannelse.

Ved den organoleptiske undersøgelse konstateredes, at begge slags pastiller kunne knækkes mellem fingrene, idet dog pastillerne 15 fremstillet ud fra kog nr. 1 var noget elastiske (gelatineagtige).

Med stigende pektinkoncentration føltes pastillerne hårdere i munden, og deres opløselighed aftog.

Ved sammenligning med referencepastillerne konstateredes, at de 20 havde tilnærmelsesvis samme opløselighed, hårdhed og tekstur.

b. Der fremstilledes tre yderligere pastilkog med forskelligt indhold af gummiagtigt stof. I alle tre kog anvendtes pektin B og syrebehandlet gelatine i et indbyrdes forhold på 38 vægtprocent 25 pektin B og 62 vægtprocent gelatine. Sammensætningen af de tre pastilkog og disses viskositet var følgende:

Recept Vægtprocent gum- Viskositet, Cp miagtigt stof 30

Kog nr. 3 IV 10 1870

Kog nr. 4 V 12 2670

Kog nr. 5 VI 15 2863 35 Udstøbningen af pastil kogene forløb uden "hale"-dannelse. Ved den organoleptiske undersøgelse konstateredes, at alle pastiller kunne knækkes mellem fingrene. Pastillernes hårdhed i munden fandtes at tiltage med stigende indhold af gummiagtigt stof.

DK 157618 B

10

Pastiller fremstillet ud fra kog 4 og 5 var bedre, d.v.s. havde større lighed med referencepastillerne end pastiller fremstillet ud fra kog nr. 3. Pastillerne fra kog 4 og 5 havde stort set samme organoleptiske egenskaber og smeltede hurtigere i munden end refe-5 rencepastilierne.

c. Virkningen af forskellige pektiner undersøgtes ved fremstilling af to kog baseret på pektin B, C og E. Alle kog var baseret på recept IV og indeholdt således ca. 10 vægtprocent gummiagtigt stof: 10

Pektin Viskositet, cP

Kog nr. 6 B 1633

Kog nr. 7 C 2037

Kog nr. 8 E 1092 15

Alle kog kunne udstøbes uden haledannelse.

Smagspanelet fandt, at pastillerne baseret på kog nr. 7 havde en bedre hårdhed og opløstes langsommere i munden end pastiller baseret 20 på kog nr. 6. Pastiller baseret på kog nr. 8 var klart blødere og hurtigere opløselige i munden end pastiller baseret på kog nr. 6 og 7.

d. Virkningen af forestringsgraden (DE) undersøgtes ved fremstil -25 ling af pastiller under anvendelse af pektin B og pektin D i et gummiagtigt stof, som anvendtes i en koncentration på 12 vægtprocent. Det gummiagtige stof bestod i begge tilfælde af 38 vægtprocent pektin (B eller D) og 62 vægtprocent syrebehandlet gelatine.

30 Følgende resultater opnåedes:

Recept Pektin DE Viskositet, cP

Kog nr. 9 V B 65,7 2670

Kog nr. 10 V D 55,0 2986 35 På trods af, at kog nr. 10 indeholder pektin med lavere gennemsnitlig molekylvægt end kog nr. 9, er viskositeten højere. Dette skyldes bl.a., at pektinens reaktivitet over for Ca++ stiger med faldende forestringsgrad. Ca++ stammer dels fra det anvendte vand og dels fra DK 157618 B u lakridspul veret.

Smagspanelet fandt, at pastiller fremstillet ud fra kog nr. 8 havde klar præference fremfor pastiller fra kog nr. 9, hvor sidstnævnte 5 pastiller havde samme egenskaber med hensyn til hårdhed i munden og opløselighed som referencepastillerne.

e. Virkningen af en delvis erstatning af gummi arabicum med en blanding af pektin og gelatine undersøgtes ved fremstilling af et 10 kog med nedenstående sammensætning. Mængden af pektin (pektin B) og gelatine i blandingen af disse to bestanddele var 38 henholdsvis 62 vægtprocent.

Gummi arabicum 200,0 g 15 Vand 411,0 ml

Pektin/gelatine 20,0 g

Lakridspulver 31,0 g

Ammoniumchlorid 26,5 g

Tri natriumcitrat, 21^0 4,5 g 20 Saccharose 166,0 g

Glucosesirup (84% tørstof) 241 g 1100,0 g 25 Gummi arabicum dispergeredes i 60-70°C varmt vand ved hjælp af en blender, og den dannede blanding fik lov at henstå natten over ved 25°C for at få gummi arabicum fuldstændigt opløst.

Blandingen opvarmedes til 85°C, og pektin/gelatine tilsattes. Efter 30 ca. 10 minutters omrøring med blenderen tilsattes de øvrige bestanddele som beskrevet ovenfor under b.

Det dannede pastil kog havde følgende sammensætning:

35 Pektin B Gelatine, Gummi arabi- Viskositet, cP

vægt- vægt cum, vægtprocent procent procent

Kog nr. 11 0,76 1,24 20,0 1493.

DK 157618B

12

Udstøbningen foregik problemfrit og uden "hale"-dannelse.

Organoleptisk kunne smagspanelet ikke skelne de dannede pastiller fra referencepastillerne.

5 10 15 20 25 30 35

Claims (6)

1. Gummiagtigt stof, baseret på pektin og gelatine, til brug i konfekturevarer, kendetegnet ved, at det består af en 5 blanding af gelatine og pektin med en gennemsnitlig molekylvægt på mellem 15.000 og 60.000 og en forestringsgrad på mindst 50%, og at forholdet mellem gelatine og pektin er mellem 1:4 og 4:1.

2. Gummiagtigt stof ifølge krav 1, kendetegnet ved, at 10 pektinen har en gennemsnitlig molekylvægt på mellem 25.000 og 40.000.

3. Gummiagtigt stof ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at pektinen har en forestringsgrad på 55-70%. 15

4. Gummiagtigt stof ifølge krav 1, 2 eller 3, kendetegnet ved, at gelatinen har et isoelektrisk punkt på fra 7 til 9.

5. Konfekturevare indeholdende et gummiagtigt stof baseret på pektin 20 og gelatine, kendetegnet ved, at den indeholder et gummiagtigt stof ifølge krav 1.

6. Konfekturevare ifølge krav 5, k e n d e t e g n e t ved, at det gummiagtige stof er til stede i en mængde på fra 5-25 vægtprocent. 25 30 35