DE102021002339A1 - Process for the selective separation of one or more flavoring substances and the use of these selectively separated flavoring substances for flavoring a food, cosmetic or pharmaceutical product - Google Patents
Process for the selective separation of one or more flavoring substances and the use of these selectively separated flavoring substances for flavoring a food, cosmetic or pharmaceutical product Download PDFInfo
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur selektiven Abtrennung eines oder mehrerer Aromastoffe umfassend:
(a) Bereitstellen einer Ausgangsmischung, die mindestens einen Aromastoff und ggf. ein Lösungsmittel enthält,
(b) In Kontakt bringen mit mindestens einem Cyclodextrin unter Erhalt eines Cyclodextrin-Aromastoff-Komplexes,
(c) Abtrennung des Komplexes von der flüssigen Phase und
(d) Enzymatische Behandlung des abgetrennten Komplexes und ggf. Filtrieren des resultierten Gemisches, wobei eine mit mindestens einem Aromastoff beladene Komposition erhalten wird.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine mit mindestens einem Aromastoff beladene Komposition und die Verwendung dieser Komposition zum Einbringen mindestens eines Aromastoffes in ein Lebensmittel, Kosmetikprodukt oder Pharmaprodukt.
The present invention relates to a method for the selective removal of one or more flavorings comprising:
(a) providing a starting mixture that contains at least one flavoring and optionally a solvent,
(b) contacting with at least one cyclodextrin to obtain a cyclodextrin-flavor complex,
(c) separating the complex from the liquid phase and
(d) enzymatic treatment of the separated complex and optionally filtering the resulting mixture, a composition loaded with at least one aroma substance being obtained.
In addition, the invention relates to a composition loaded with at least one flavoring and the use of this composition for introducing at least one flavoring into a food, cosmetic product or pharmaceutical product.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur selektiven Abtrennung eines oder mehrerer Aromastoffe und eine Verwendung dieser selektiv abgetrennten Aromastoffe zur Aromatisierung eines Lebensmittel-, Kosmetik- oder Pharmaproduktes.The invention relates to a method for selectively separating off one or more flavoring substances and a use of these selectively separated flavoring substances for flavoring a food, cosmetic or pharmaceutical product.
Das steigende Bewusstsein der Bevölkerung für einen gesunden Lebensstil fördert den Absatz von alkoholfreien Getränken, wie zum Beispiel Schaumweinen (Sekt), Limonaden oder Bieren. Dies erfordert die Suche nach neuen Herstellungstechniken, die es ermöglichen, Getränke bzw. Lebensmittel nicht nur mit einem genießbaren Geschmack und einem angenehmen Geruch sondern auch komplett ohne Einsatz von Ethanol herzustellen.The increasing awareness of the population for a healthy lifestyle promotes the sale of non-alcoholic beverages such as sparkling wines (sparkling wine), lemonades or beers. This requires the search for new manufacturing techniques that make it possible to produce beverages and foods not only with an edible taste and a pleasant smell, but also completely without the use of ethanol.
Gemäß der europäischen Lebensmittel-Informationsverordnung (LMIV) beginnt die Kennzeichnungspflicht für Alkohol erst bei 1,2 vol.-%. Die Bezeichnung „alkoholfrei“ bedeutet nicht zwangsläufig „ohne Alkohol“. Zum Beispiel darf als „alkoholfrei“ beworbenes Bier und Wein maximal 0,5 Vol.-% Alkohol enthalten. Sollte ein anderes Getränk (als Wein oder Bier) als „alkoholfrei“ ausgelobt werden, darf es tatsächlich gar keinen Alkohol enthalten, der Alkoholgehalt liegt also bei 0,0 Vol.-%, ansonsten wird die Kennzeichnung „alkoholfrei“ als irreführend und verbrauchertäuschend angesehen.According to the European Food Information Regulation (LMIV), the obligation to label alcohol only begins at 1.2% by volume. The term "alcohol-free" does not necessarily mean "without alcohol". For example, beer and wine advertised as “non-alcoholic” may contain a maximum of 0.5% alcohol by volume. If another drink (other than wine or beer) is advertised as "non-alcoholic", it must actually contain no alcohol at all, i.e. the alcohol content is 0.0% by volume, otherwise the label "non-alcoholic" is considered misleading and misleading consumers .
Es besteht seit vielen Jahren ein großes Interesse an Technologien, die zur Rückgewinnung von Aromastoffen aus Entalkoholisierungs- und/ oder Aufkonzentrierungsprozessen von Produkten wie Bier/ Wein etc. oder Säften (aber auch Kosmetika/ Pharmazeutika) dienen, wobei die so gewonnenen Extrakte zu einer alkoholfreien Re-aromatisierung von Produkten verwendet werden können.For many years there has been great interest in technologies that serve to recover flavorings from dealcoholization and/or concentration processes from products such as beer/wine etc. or juices (but also cosmetics/pharmaceuticals), with the extracts obtained in this way being converted into an alcohol-free Re-flavoring of products can be used.
In der Literatur werden vier grundlegende Trennverfahren zur Gewinnung von gewünschten und zur Entfernung von unerwünschten Aromastoffen, die in Flüssigkeiten wie Wasser oder Ethanol gelöst sind, beschrieben: 1) Flüssig/Flüssig-Extraktion mit organischen Lösungsmitteln, bei denen die Reinstoffe schließlich durch Abdampfen des verwendeten Lösungsmittels erhalten werden. 2) Rektifikation der aromahaltigen Flüssigkeit. 3) Sorptionsverfahren bei denen unpolare Aromastoffe aus der flüssigen Phase an einer Festphase angereichert werden. 4) Fällung und Kristallisation von festen Aromabestandteilen.Four basic separation methods are described in the literature for the recovery of desired and the removal of undesired aromatic substances that are dissolved in liquids such as water or ethanol: 1) Liquid/liquid extraction with organic solvents, in which the pure substances are finally separated by evaporation of the used Solvent are obtained. 2) rectification of the aromatic liquid. 3) Sorption processes in which non-polar aromatic substances from the liquid phase are enriched in a solid phase. 4) Precipitation and crystallization of solid aroma components.
Die Extraktion hat zwar eine weite Anwendungsbreite, allerdings ist die Verwendung von großen Mengen an organischen, oft chlorierten, Lösungsmitteln umwelttechnisch bzw. aus Gründen der Nachhaltigkeit höchst fraglich. Des Weiteren können thermisch labile Aromastoffe während des Abdampfens des Lösungsmittels irreversibel zerstört werden. Die Gewinnung von Aromastoffen aus einem ethanolischen Extrakt mittels Flüssig/Flüssig-Extraktion ist zudem schwierig, weil Ethanol selbst in einer Vielzahl von organischen Lösungsmittel löslich ist. Die direkte Re-aromatisierung mit einem ethanolischen Extrakt scheidet aus, da das Endprodukt nicht der Bezeichnung „ohne Alkohol“ (Alkoholgehalt also bei 0,0 Vol.-%) gerecht wird.Although extraction has a wide range of applications, the use of large amounts of organic, often chlorinated, solvents is highly questionable from an environmental and sustainability point of view. Furthermore, thermally labile flavorings can be irreversibly destroyed during the evaporation of the solvent. In addition, the extraction of aromatic substances from an ethanolic extract by means of liquid/liquid extraction is difficult because ethanol itself is soluble in a large number of organic solvents. Direct re-aromatization with an ethanolic extract is ruled out, since the end product does not live up to the description "without alcohol" (alcohol content at 0.0% by volume).
Bei einer Rektifikation kann Ethanol oder Wasser nicht selektiv entfernt werden, da es üblicherweise Azeotrope mit den im Extrakt enthaltenen Aromastoffen bildet. Außerdem können thermisch labile aromagebende Komponenten irreversibel zerstört werden.In a rectification, ethanol or water cannot be removed selectively, since it usually forms azeotropes with the aromatic substances contained in the extract. In addition, thermally labile aroma-giving components can be irreversibly destroyed.
Bei Sorptionsverfahren werden die gewünschten angereicherten Stoffe mit unpolaren Medien wieder eluiert. Als Elutionsmittel kommt, vor allem in der Lebensmittelindustrie häufig Ethanol zur Anwendung, was den Extrakt für 0,0 Vol.-% Anwendungen unbrauchbar macht. Als weiteres Elutionsmittel kommt auch Kohlendioxid zum Einsatz. In
Es besteht daher die Aufgabe, ein Verfahren zur selektiven Gewinnung eines oder mehrerer Aromastoffe, bevorzugt aus einer natürlichen Quelle, wie pflanzlichen oder tierischen Produkte, zu finden, das ermöglicht, die gewonnenen Aromastoffe/ Aromastoffmischungen in Lebensmitteln, Kosmetikprodukten und/ oder Pharmaprodukten einzusetzen, die „ohne Alkohol“ gekennzeichnet werden können.There is therefore the task of finding a method for the selective recovery of one or more flavorings, preferably from a natural source such as plant or animal products, which enables the flavorings/flavoring mixtures obtained to be used in food, cosmetic products and/or pharmaceutical products “Alcohol free” can be labeled.
Aus dem Stand der Technik ist eine Reihe von Verfahren bekannt, in denen Cyclodextrine zur Entfernung unerwünschter Substanzen aus Lebensmittelsystemen verwendet werden. Cyclodextrine sind wasserlöslich, toxikologisch und umwelttechnisch unbedenklich. So werden Cyclodextrine z.B. zur Entfernung von Cholesterin aus Butter (
Obwohl die Verwendung von Cyclodextrinen (CD) in Lebensmittelsystemen bekannt ist, wurden sie bis jetzt nie zu einer selektiven Gewinnung von Aromastoffen verwendet. Insbesondere ist noch kein Verfahren bekannt, in dem CD zur Gewinnung von alkoholfreien deklarationsfreien FTNS (FTNS = from the named source, von der genannten Frucht bzw. Quelle) Aromastoffen aus wässrigen aber auch (und vor allem) aus ethanolischen Extrakten verwendet werden.Although the use of cyclodextrins (CD) in food systems is known, they have never been used for selective flavoring until now. In particular, no process is known in which CDs are used to obtain alcohol-free, declaration-free FTNS (FTNS=from the named source, from the named fruit or source) flavorings from aqueous but also (and above all) from ethanolic extracts.
Die Ablehnung von CD bei der Gewinnung von Aromastoffen ist in Fachkreisen damit verbunden, dass das Lösungsmittel, das zur Dekomplexierung verwendet wird, in größeren Volumen und aufgewärmt eingesetzt sein muss, was zur Verdünnung der Aromakonzentration führt und auch einen zusätzlichen technischen Aufwand sowie hohen Kosten verursacht. Soll Ethanol als Lösungsmittel zur Dekomplexierung verwendet werden, wird neben Verdünnung der Aromakonzentration auch ein weiteres Problem entstehen, welches damit verbunden ist, dass dieser Ethanol nicht ohne Beeinträchtigung des Aromaprofils wieder entfernt werden kann.In expert circles, the rejection of CD in the extraction of aroma substances is linked to the fact that the solvent used for decomplexation must be used in larger volumes and heated up, which leads to the dilution of the aroma concentration and also causes additional technical effort and high costs . If ethanol is to be used as a solvent for decomplexation, a further problem will arise in addition to dilution of the flavor concentration, which is linked to the fact that this ethanol cannot be removed again without impairing the flavor profile.
Daher besteht eine weitere Aufgabe der Erfindung darin, ein Verfahren zu finden, das es ermöglicht, die Aromastoffe mit Hilfe von Cyclodextrinen aus einem wässrigen oder ethanolischen Extrakt in einer konzentrierten Form abzutrennen/ zu gewinnen, wobei der technische Aufwand (bzw. Verbrauch an Lösungsmittel) reduziert wird und das ganze Verfahren bei milden Temperaturen realisierbar sein kann. Diese gewonnenen Aromastoffe sollen zum Einsatz in Lebensmitteln, Kosmetikprodukten und/ oder Pharmaprodukten geeignet sein, die „ohne Alkohol“ gekennzeichnet werden können.Therefore, a further object of the invention is to find a process that makes it possible to separate/obtain the flavorings from an aqueous or ethanolic extract in a concentrated form with the aid of cyclodextrins, the technical complexity (or consumption of solvent) is reduced and the whole process can be realizable at mild temperatures. These flavorings obtained should be suitable for use in food, cosmetic products and/or pharmaceutical products that can be labeled "alcohol-free".
Die Erfindung löst die oben genannten Aufgaben in überraschend einfacher Weise mit einem Verfahren gemäß Anspruch 1 und einer Komposition gemäß Anspruch 8.The invention solves the above objects in a surprisingly simple manner with a method according to
Die Erfindung stellt ein Verfahren zur selektiven Abtrennung eines oder mehrerer Aromastoffe dar, umfassend:
- (a) Bereitstellen einer Ausgangsmischung, die mindestens einen Aromastoff und ggf. mindestens ein Lösungsmittel enthält,
- (b) In Kontakt bringen mindestens eines Cyclodextrins mit der Ausgangsmischung unter Erhalt eines Cyclodextrin-Aromastoff-Komplexes,
- (c) Abtrennung des Komplexes vom Lösungsmittel und
- (d) Enzymatische Behandlung des abgetrennten Komplexes und ggf. Filtrieren des resultierenden Gemisches, wobei eine mit mindestens einem Aromastoff beladene Komposition erhalten wird.
- (a) providing a starting mixture that contains at least one flavoring and optionally at least one solvent,
- (b) contacting at least one cyclodextrin with the starting mixture to obtain a cyclodextrin-flavoring complex,
- (c) separating the complex from the solvent and
- (d) enzymatic treatment of the separated complex and optional filtration of the resulting mixture to obtain a composition loaded with at least one flavoring agent.
Es hat sich überraschenderweise gezeigt, dass durch die enzymatische Behandlung nicht nur freie Cyclodextrine, sondern auch Cyclodextrine, die mit mindestens einem Aromastoff in einem Komplex gebundenen sind, zersetzt werden und dabei die Aromastoffe (ohne Beeinträchtigung) in der erhaltenen Komposition angereichert werden. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht aus einer verdünnten Ausgangsmischung die Komposition zu erhalten, in der Aromastoffe in einer konzertierten Form vorliegen. Die Abtrennung kann dabei schonend und vollständig verlaufen. Außerdem ist es dank diesem Verfahren möglich, aus Ausgangsmischungen selbst mit einem sehr hohen Alkoholgehalt (nämlich von bis zu 80 Vol.%) aromabeladene Kompositionen zu erhalten, die in Lebensmitteln, Kosmetikprodukten und/ oder Pharmaprodukten einsetzbar sind, die „ohne Alkohol“ gekennzeichnet werden können. Dadurch dass das erfindungsgemäße Verfahren bei einer Temperatur durchgeführt werden kann, die nicht höher als 55 °C oder sogar nicht höher als Raumtemperatur ist, können Aromastoffe gewonnen werden, die leicht- und mittelflüchtig (d.h. mit Verdunstungszahl < 10 bzw. von 35 bis 10) sind und/ oder thermisch labil sind. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, dass mit unterschiedlichen Amylasen die verwendeten α-, β- und y-Cyclodextrine teilweise selektiv hydrolysiert werden können, was eine kaskadierende Freisetzung von Aromastoffen erlaubt.Surprisingly, it has been shown that the enzymatic treatment decomposes not only free cyclodextrins, but also cyclodextrins which are bound to at least one flavoring substance in a complex, and the flavoring substances (without impairment) being enriched in the composition obtained. The process according to the invention makes it possible to obtain from a diluted starting mixture the composition in which aromatic substances are present in a concentrated form. The separation can proceed gently and completely. In addition, thanks to this process, it is possible to obtain aromatic compositions from starting mixtures, even with a very high alcohol content (namely up to 80% by volume), which can be used in food, cosmetic and/or pharmaceutical products labeled “alcohol-free”. be able. Because the process according to the invention can be carried out at a temperature that is not higher than 55 °C or even not higher than room temperature, flavorings can be obtained that are highly and moderately volatile (i.e. with an evaporation number <10 or from 35 to 10) and/or are thermally unstable. A further advantage of the method according to the invention is that the α-, β- and γ-cyclodextrins used can be partially hydrolyzed selectively with different amylases, which allows a cascading release of flavoring substances.
Schritt (a)step (a)
Unter „Aromastoff“ wird in der vorliegenden Erfindung eine Substanz bezeichnet, die Geruchs- und Geschmackswahrnehmungen hervorruft oder modifiziert. Häufig handelt es sich bei Aromastoffen um Alkohole, Säuren, Ester, Laktone, Aldehyde, Ketone, Acetale, Ketale, Ether, Epoxide sowie deren analoge Schwefelverbindungen. Sauerstoff-, Stickstoff- und SchwefelHeterocyclen, Heteroaromaten (z.B. Alkylpyrazine), Amine und Amide. Einfache oder komplexe, gesättigte und ungesättigte, aliphatische und cycloaliphatische Verbindungen, Aromaten und Terpene, usw.. Die wichtigsten Arten von Aromastoffen sind natürliche, naturidentische und künstliche. Bevorzugt werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung, die sogenannten natürlichen Aromastoffe, bei denen das Ausgangsmaterial pflanzlicher oder tierischer Herkunft ist. Das Ausgangsmaterial tierischer Herkunft ist zum Beispiel Honig, Milch, Fleisch, Knochen und Körperflüssigkeiten. Bei dem Ausgangsmaterial pflanzlicher Herkunft handelt es sich um Pflanzen oder Pflanzenteile, wie Beispielsweise Blüten, Knospen, Blätter, Stängel, Halme, Rinden, Wurzeln, Knollen, Zwiebeln, Rhizome, Früchte, Nüsse, Beeren, und Samen, Obst und Gemüse. Diese Ausgangsmaterialen können beispielsweise in frischer, gegarter, gekeimter, getrockneter, fermentierter Form oder in einer zum Verzehr als Lebens- oder Genussmittel zubereiteten Form (z. B. wie Bier, Wein, Schaumwein, Spirituosen wie Whiskey usw.) vorliegen. Diese Ausgangsmaterialen können entweder direkt als Ausgangsmischung im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden oder diese Ausgangsmaterialen können vor dem Einsatz als Ausgangsmischung in mindestens einem dem Fachmann bekannten Verfahren aufgearbeitet werden. Diese Verfahren umfassen z. B. Auflösen, Dispergieren, Aufreinigung, Maischen, Einweichen, Fermentation- und/ oder Trennverfahren, wie Extraktion, Filtration, usw..In the present invention, “flavouring” means a substance that causes or modifies odor and taste perceptions. Flavorings are often alcohols, acids, esters, lactones, aldehydes, ketones, acetals, ketals, ethers, epoxides and their analogous sulfur compounds. Oxygen, nitrogen and sulfur heterocycles, heteroaromatics (e.g. alkylpyrazines), amines and amides. Simple or complex, saturated and unsaturated, aliphatic and cycloaliphatic compounds, aromatics and terpenes, etc.. The main types of Aro Ma fabrics are natural, nature-identical and artificial. In the context of the present invention, preference is given to so-called natural flavorings in which the starting material is of plant or animal origin. The starting material of animal origin is for example honey, milk, meat, bones and body fluids. The starting material of plant origin is plants or parts of plants, such as flowers, buds, leaves, stems, stalks, bark, roots, tubers, bulbs, rhizomes, fruits, nuts, berries and seeds, fruits and vegetables. These starting materials may be, for example, in fresh, cooked, sprouted, dried, fermented form, or in a form prepared for food or beverage consumption (e.g., such as beer, wine, sparkling wine, spirits such as whiskey, etc.). These starting materials can either be used directly as the starting mixture in the process according to the invention, or these starting materials can be worked up in at least one method known to those skilled in the art before being used as the starting mixture. These methods include e.g. B. dissolving, dispersing, purification, mashing, soaking, fermentation and / or separation processes such as extraction, filtration, etc..
Die Ausgangsmischung kann neben Aromastoffen auch weitere Bestandteile des Ausgangsmaterials pflanzlicher oder tierischer Herkunft enthalten.In addition to flavorings, the starting mixture can also contain other components of the starting material of vegetable or animal origin.
Die Ausgangsmischung liegt in Form eines Pulvers oder einer Lösung vor. Grundsätzlich kann die Ausgangsmischung jedes Lösungsmittel enthalten, in dem sich die abzutrennenden Aromastoffen lösen und welches leicht aus dem Hohlraum des CD-Moleküls mit dem Aromastoffe verdrängt werden kann. Wasser, C1-C4-Alkohole, Diethylether, Aceton usw. oder deren Mischungen können z.B. als Lösungsmittel verwendet werden. Bevorzugt wird ein Lösungsmittel verwendet, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die Wasser, Ethanol oder deren Mischungen umfasst.The starting mixture is in the form of a powder or a solution. In principle, the starting mixture can contain any solvent in which the flavoring substances to be separated dissolve and which can easily be displaced from the cavity of the CD molecule containing the flavoring substances. Water, C 1 -C 4 alcohols, diethyl ether, acetone, etc. or mixtures thereof can be used as solvents, for example. A solvent selected from the group comprising water, ethanol or mixtures thereof is preferably used.
Mindestens eines der oben genannten Lösungsmittel kann zusätzlich im Schritt (b) zugegeben werden.At least one of the solvents mentioned above can additionally be added in step (b).
Der bevorzugte Gehalt an Lösungsmittel liegt niedriger als 100 Gew.-%. Der Fachmann wird den Gehalt an Lösungsmittel sowie das Mischverhältnis von zwei oder mehreren Lösungsmitteln in Abstimmung auf die Löslichkeit der/s abzutrennenden Aromastoffe/s, Effektivität der Komplexbildung und unter Berücksichtigung der Prozesswirtschaftlichkeit wählen. Besonders bevorzugt wird eine Ausgangsmischung, in der der(die) Aromastoff(e) in einer minimalen Mengen an Lösungsmittel gelöst sind. Je höher der Gehalt an Lösungsmittel ist, desto höher ist die Löslichkeit eines abzutrennenden Aromastoffes und eines verwendeten CDs, was die Geschwindigkeit der Komplexbildung erhöht. Jedoch sollte man zu sehr verdünnte Lösungen vermeiden, da das Verfahren unwirtschaftlich und auch die Wahrscheinlichkeit eines Kontaktes und Wechselwirkung von Aromastoffmolekülen mit CD zu niedrig wird.The preferred level of solvent is less than 100% by weight. The person skilled in the art will select the solvent content and the mixing ratio of two or more solvents in accordance with the solubility of the aromatic substance(s) to be separated, the effectiveness of the complex formation and taking into account the economics of the process. A starting mixture in which the flavoring agent(s) are dissolved in a minimal amount of solvent is particularly preferred. The higher the solvent content, the higher the solubility of a flavoring substance to be separated and a CD used, which increases the rate of complex formation. However, one should avoid too dilute solutions as the process becomes uneconomical and also the probability of contact and interaction of flavorant molecules with CD becomes too low.
Bevorzugt wird ein Ausgangsmaterial in einer zum Verzehr als Lebens- oder Genussmittel zubereiteten Form (z. B. wie Bier, Wein, Schaumwein, Spirituosen usw.), das einer Extraktion, bevorzugt einer Festphasenextraktion (engl. solid phase extraction, kurz SPE ältere Bezeichnung auch ‚Sorbensextraktion‘) unterworfen wird, wobei der erhaltene, lösungsmittelhaltige Festphasenextrakt als Ausgangsmischung verwendet wird. Besonders bevorzugt ist ein ethanolhaltiger Festphasenextrakt, in dem der Gehalt an Ethanol bis zu 80 Vol.-% bezogen auf das Gesamtvolumen des Festphasenextraktes betragen kann. Der Gehalt an Aromastoff(en) beträgt mindestens ca. 0,1 Gew.-%, bevorzugt von 0,5 bis 8 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Festphasenextraktes.Preference is given to a starting material in a form prepared for consumption as food or luxury food (e.g. such as beer, wine, sparkling wine, spirits, etc.) that undergoes an extraction, preferably a solid phase extraction (SPE). also 'sorbent extraction') is subjected, whereby the obtained, solvent-containing solid phase extract is used as starting mixture. An ethanol-containing solid phase extract in which the ethanol content can be up to 80% by volume, based on the total volume of the solid phase extract, is particularly preferred. The content of flavoring substance(s) is at least about 0.1% by weight, preferably from 0.5 to 8% by weight, based on the total weight of the solid phase extract.
Die Samen jeder Art, insbesondere Getreide, sowie die aus den Getreiden erhaltenen Produkte, wie Malz, Bierwürze, Maische, Bier oder Ähnliches, stellen ein weiteres bevorzugtes Ausgangsmaterial dar. Die Getreide können z.B. aus der Gruppe ausgewählt werden, die Gerste, Weizen, Roggen, Dinkel, Mais, Hafer, Reis, Hirse, Triticale und deren Mischungen umfasst. Dieses Ausgangsmaterial kann entweder direkt als Ausgangsmischung im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden oder in mindestens einem dem Fachmann bekannten Verfahren aufgearbeitet werden (s.o.). Besonders bevorzugt wird als Ausgangsmaterial Bierwürze und/ oder Maische, das einer Fermentation unterworfen wird, wobei das erhaltene Fermentat als Ausgangsmischung verwendet wird. Der Gehalt an Aromastoff(en) beträgt mindestens ca. 0,01 Gew.-%, bevorzugt von 0,1 bis 8 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Fermentats.The seeds of any kind, in particular cereals, and the products obtained from the cereals, such as malt, wort, mash, beer or the like, represent another preferred starting material. The cereals can be selected, for example, from the group consisting of barley, wheat, rye , spelt, corn, oats, rice, millet, triticale and mixtures thereof. This starting material can either be used directly as a starting mixture in the process according to the invention or can be worked up in at least one process known to those skilled in the art (see above). Beer wort and/or mash, which is subjected to fermentation, is particularly preferred as the starting material, the fermentate obtained being used as the starting mixture. The content of flavoring substance(s) is at least about 0.01% by weight, preferably from 0.1 to 8% by weight, based on the total weight of the fermentate.
Schritt (b)step (b)
Im Schritt (b) des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Cyclodextrin-Aromastoff-Komplexe hergestellt, in dem mindestens ein Cyclodextrin mit der Ausgangsmischung in Kontakt gebracht wird. Die Komponenten können entweder in einem pulverförmigen Zustand oder in einer Suspension oder in einer Lösung vermischt werden.In step (b) of the process according to the invention, the cyclodextrin-flavoring substance complexes are produced by bringing at least one cyclodextrin into contact with the starting mixture. The components can be mixed either in a powdered state or in a suspension or in a solution.
Aus dem St.d.T. sind verschiedene Verfahren zur Herstellung von Gast-Wirt-Komplexen bekannt, wobei am häufigsten die Herstellung in Lösungsmittel (Kopräzipitation und Komplexierung in einer Suspension „slurry method“) oder Knetmethode angewendet wird (siehe z.B. S.K. et al.// Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences., 2013, Bd. 4, Nr. 2, S. 1694-1720).Various processes for the production of guest-host complexes are known from St.dT, the most common being production in solvents (co-precipitation and complexing in a suspension "slurry method") or kneading method is used (see e.g. SK et al.// Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences., 2013, Vol. 4, No. 2, pp. 1694-1720).
In der Erfindung wird Kopräzipitation oder Komplexierung in einer Suspension („slurry method“) verwendet, in der mindestens ein Cyclodextrin zu einer wässrigen oder ethanolhaltigen Lösung bzw. Suspension der Ausgangsmischung gegeben wird und ausfallende Komplexe abgetrennt werden.In the invention, co-precipitation or complexing in a suspension (“slurry method”) is used, in which at least one cyclodextrin is added to an aqueous or ethanol-containing solution or suspension of the starting mixture and complexes which precipitate are separated off.
Als Cyclodextrin kann ein substituiertes oder unsubstituiertes α-, β-, γ-Cyclodextrin oder deren Mischungen verwendet werden, bevorzugt γ-Cyclodextrin. Cyclodextrin wird in Form einer Mischung mit Wasser, aber auch in anderen Lösungsmittel wie Glycerin, Propylenglykol, Dimethylsulfoxid (DMSO), Dimethylformamid (DMF), Ethylenglykol, verwendet. Bevorzugt wird Cyclodextrin in einer festen Form.A substituted or unsubstituted α-, β-, γ-cyclodextrin or mixtures thereof can be used as the cyclodextrin, preferably γ-cyclodextrin. Cyclodextrin is used in the form of a mixture with water, but also in other solvents such as glycerin, propylene glycol, dimethyl sulfoxide (DMSO), dimethylformamide (DMF), ethylene glycol. Preferred is cyclodextrin in a solid form.
Die Mengen an Cyclodextrin werden in weiteren Grenzen variiert, doch werden vorzugsweise zwischen ca. 1 und ca. 100 Gew.-%, bevorzugt zwischen ca. 3 und ca. 50 Gew.-%, besonders bevorzugt zwischen ca. 3 und ca. 20 Gew.-%, bezogen auf die Menge an der Ausgangsmischung eingesetzt.The amounts of cyclodextrin are varied within wide limits, but preferably between about 1 and about 100% by weight, preferably between about 3 and about 50% by weight, particularly preferably between about 3 and about 20 Wt .-%, based on the amount of the starting mixture used.
Das Durchmischen mindestens eines Cyclodextrins mit der Ausgangsmischung wird mit Hilfe jeder dem Fachmann bekannten Vorrichtung wie z.B. mechanischer Rührer, mechanischer Dispergator, Ultraschalldesintegrator, durchgeführt. Der Fachmann wird die Parameter Temperatur und Haltezeit dabei in Abstimmung auf Effektivität der Komplexbildung und unter Berücksichtigung der Prozesswirtschaftlichkeit wählen.At least one cyclodextrin is mixed with the starting mixture using any device known to those skilled in the art, such as mechanical stirrer, mechanical disperser, ultrasonic disintegrator. The person skilled in the art will choose the parameters of temperature and holding time in coordination with the effectiveness of the complex formation and taking into account the economics of the process.
Generell können Temperatur und Haltezeit breit variiert werden. Bevorzugter Temperaturbereich liegt zwischen ca. 4 °C bis ca. 25 °C, bevorzugt im Bereich von ca. 4 °C bis ca. 15 °C, besonders bevorzugt im Bereich von ca. 4 °C bis ca. 10 °C, ganz besonders bevorzugt bei einer Temperatur von ca. 6 °C. Die Haltezeit kann bis zu 5 Tagen betragen, bevorzugt über einen Zeitraum von 20 Minuten bis 72 Stunden, besonders bevorzugt über einen Zeitraum von bis zu 48 Stunden.In general, temperature and holding time can be varied widely. The preferred temperature range is from about 4°C to about 25°C, preferably in the range from about 4°C to about 15°C, more preferably in the range from about 4°C to about 10°C particularly preferably at a temperature of about 6°C. The holding time can be up to 5 days, preferably over a period of 20 minutes to 72 hours, particularly preferably over a period of up to 48 hours.
In Rahmen der Erfindung wurde festgestellt, dass Cyclodextrine in wässrigen und alkoholischen Medien Aromastoffe in ihrer Kavität reversibel aufnehmen können, wobei etwa 60 bis 99 Gew.% der in der Ausgangsmischung vorhandenen Aromastoffe selektiv komplexiert werden können, während die übrigen Bestandteile der Ausgangsmischung weitgehend in der flüssigen Phase verbleiben.In the context of the invention, it was found that cyclodextrins in aqueous and alcoholic media can reversibly absorb flavorings in their cavity, with about 60 to 99% by weight of the flavorings present in the starting mixture can be selectively complexed, while the other components of the starting mixture largely in the liquid phase remain.
Schritt (c)step (c)
Im Schritt (c) werden die in Schritt (b) gebildeten Cyclodextrin-Aromastoff-Komplexe von der flüssigen Phase abgetrennt. Die gebildeten Cyclodextrin-Aromastoff-Komplexe sind ziemlich stabil und können grundsätzlich mittels jeder in der Technik üblichen Verfahren und Methoden zur Trennung von Feststoffen und Flüssigkeiten abgetrennt werden. Bevorzugte Trennverfahren sind Filtration und/ oder Zentrifugierung, wobei die Filtration wie zum Beispiel durch Vakuum- oder Nano-Filtration besonders bevorzugt wird.In step (c), the cyclodextrin-flavor complexes formed in step (b) are separated from the liquid phase. The cyclodextrin-flavor complexes formed are fairly stable and can be separated in principle by any of the processes and methods customary in the art for the separation of solids and liquids. Preferred separation methods are filtration and/or centrifugation, filtration such as, for example, by vacuum or nano filtration being particularly preferred.
Die abgetrennte flüssige Phase kann zur Maximierung der Ausbeute ggf. erneut mit Cyclodextrin versetzt werden.Cyclodextrin can be added again to the liquid phase which has been separated off in order to maximize the yield.
Schritt (d)step (d)
Die im Schritt (c) abgetrennte feste Phase, die Cyclodextrin-Aromastoff-Komplexe enthält, wird im Schritt (d) einer enzymatischen Behandlung, bevorzugt mit mindestens einem Enzymen mit Amylaseaktivität, unterworfen, um das Cyclodextrin in diesen Komplexen zu hydrolysieren. Das resultierende Gemisch wird ggf. filtriert. Nach Schritt (d) wird eine mit mindestens einem Aromastoff beladene Komposition erhalten. Diese Komposition enthält auch die Abbauprodukte des Cyclodextrins, wie z.B. Mono-,Di- und Oligosaccharide. Diese Abbauprodukte kommen üblicherweise in Lebensmitteln vor und können somit dort verbleiben oder nach Bedarf entfernt werden.The solid phase separated in step (c), which contains cyclodextrin-flavoring substance complexes, is subjected in step (d) to an enzymatic treatment, preferably with at least one enzyme having amylase activity, in order to hydrolyze the cyclodextrin in these complexes. The resulting mixture is optionally filtered. After step (d), a composition loaded with at least one flavoring is obtained. This composition also contains the breakdown products of cyclodextrin, such as mono-, di- and oligosaccharides. These breakdown products are commonly found in food and can therefore remain there or be removed as required.
Diese Behandlung wird in Gegenwart von Wasser durchgeführt. Zunächst wird die abgetrennte feste Phase mit Wasser, bis die gewünschten Endkonzentration an einem oder mehreren Aromastoffen erreicht wird, verdünnt. Bevorzugt wird eine Endkonzentration von mindestens 100 Gew.-% bis zu ca. 250 Gew.-% Wasser bezogen auf das Gesamtgewicht der abgetrennten festen Phase verwendet. Das zugegebene Wasser weist eine Temperatur auf, die im Bereich von 4 bis 80 °C, bevorzugt im Bereich von 20 bis 60 °C liegt. Bevorzugt bei pH 3,5 - 7,5, besonders bevorzugt bei 5,2 - 5,6. Anschließend wird die erhaltene wässrige Mischung mit mindestens einem Enzym mit Amylaseaktivität, bevorzugt mit einer oder mehreren Amylase(n) behandelt.This treatment is carried out in the presence of water. First, the separated solid phase is diluted with water until the desired final concentration of one or more flavorings is reached. A final concentration of at least 100% by weight up to about 250% by weight of water based on the total weight of the separated solid phase is preferably used. The water added has a temperature in the range from 4 to 80.degree. C., preferably in the range from 20 to 60.degree. Preferably at pH 3.5 - 7.5, particularly preferably at 5.2 - 5.6. The aqueous mixture obtained is then treated with at least one enzyme having amylase activity, preferably with one or more amylase(s).
Durch Verwendung von unterschiedlichen Amylasen können die verwendeten α-, β- und/ oder γ-Cyclodextrine in den Komplexen teilweise selektiv hydrolysiert werden. Dies ermöglicht somit ein Verfahren, in dem die Aromastoffe kaskadierend freigesetzt werden.By using different amylases, the α-, β- and/or γ-cyclodextrins used in the complexes can be partially hydrolyzed selectively. This thus enables a process in which the flavoring substances are released in a cascading manner.
Besonders bevorzugt ist alpha-Amylase, ganz besonders bevorzugt wird mit Fungal-alpha-Amylase behandelt. Diese Fungal-alpha-Amylase wird bevorzugt allein verwendet.Alpha-amylase is particularly preferred, and fungal alpha-A is very particularly preferred mylase treated. This fungal alpha-amylase is preferably used alone.
Die erfindungsgemäß verwendeten Fungal-alpha-Amylasen stammen aus Mikroorganismen, wie z.B. Aspergillus niger und Aspergillus oryzae. Ein gut geeignetes Handelsprodukt von Fungal-alpha-Amylase wird unter der Bezeichnung „Fungamyl®“ von der Firma „Novozymes“ vertrieben.The fungal alpha-amylases used in the present invention are derived from microorganisms such as Aspergillus niger and Aspergillus oryzae. A highly suitable commercial product of fungal alpha-amylase is marketed under the name “Fungamyl®” by the company “Novozymes”.
Es ist bekannt, dass Enzyme unterschiedlicher Herkunft unterschiedliche Reaktivitäten aufweisen. Die erforderliche Menge des Enzyms für jedes Gemisch variiert von Gemisch zu Gemisch und von Enzym zu Enzym. Die bevorzugte Menge an Enzym, das zum Hydrolysieren eines Cyclodextrins in einem Cyclodextrin-Aromastoff-Komplex verwendet wird, richtet sich im Wesentlichen nach dem Gehalt an der im Schritt (c) abgetrennten festen Phase, die Cyclodextrin-Aromastoff-Komplex enthält, und kann auch von der Aktivität des Enzyms abhängig sein. In Rahmen der Erfindung wurde es gefunden, dass die bevorzugte Menge an Enzym in der Regel 5 bis 1000 FAU pro Gramm der abgetrennten festen Phase beträgt. FAU (Fungal alpha-Amylase Unit) ist eine Maß für die Aktivität einer alpha-Amylase, die von der Firma „Novozymes“ z.B. für den Enzym „Fungamyl®“ verwendet wird. Genauer gesagt, 1 FAU baut unter Standardbedingungen (Substart: lösliche Stärke, Inkubationszeit 7 bis 20 Min, Temperatur 37 °C, pH 4,7) 5,26 g Stärke in einer Stunde ab.It is known that enzymes of different origin have different reactivities. The amount of enzyme required for each mixture varies from mixture to mixture and from enzyme to enzyme. The preferred amount of enzyme used to hydrolyze a cyclodextrin in a cyclodextrin-flavoring complex depends essentially on the content of the solid phase separated in step (c), which contains cyclodextrin-flavoring complex, and can also depend on the activity of the enzyme. It has been found within the scope of the invention that the preferred amount of enzyme is typically 5 to 1000 FAU per gram of separated solid phase. FAU (Fungal alpha-Amylase Unit) is a measure of the activity of an alpha-amylase used by the company "Novozymes", e.g. for the enzyme "Fungamyl®". More precisely, 1 FAU breaks down 5.26 g of starch in one hour under standard conditions (substrate: soluble starch, incubation time 7 to 20 min, temperature 37 °C, pH 4.7).
Die Behandlungsbedingungen wie Temperatur und Zeitraum können in weiteren Grenzen variiert werden, doch haben sich Temperaturen zwischen ca. 4 und ca. 80 °C, bevorzugt zwischen ca. 20 bis ca. 60 °C, als vorteilhaft erwiesen, wobei Behandlungszeiten von 0,5 bis 50 Stunden üblich sind. Der pH-Wert kann bei pH 3,5 - 7,5, besonders bevorzugt bei pH 5,2 - 5,6 liegen. Besonders bevorzugt ist das Inkubieren in einem geschlossenem Gefäß.The treatment conditions such as temperature and time can be varied within wide limits, but temperatures between about 4 and about 80° C., preferably between about 20 and about 60° C., have proven to be advantageous, with treatment times of 0.5 up to 50 hours are common. The pH can be pH 3.5-7.5, particularly preferably pH 5.2-5.6. Incubation in a closed vessel is particularly preferred.
Nach der enzymatischen Behandlung beträgt die maximale Cyclodextrinendkonzentration ca. 0,1 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der wässrigen Mischung. Die Menge des Cyclodextrins in der Mischung wird unter Anwendung bekannter Methoden, nämlich mittels HPLC bestimmt.After the enzymatic treatment, the maximum final cyclodextrin concentration is about 0.1% by weight, based on the total weight of the aqueous mixture. The amount of cyclodextrin in the mixture is determined using known methods, namely HPLC.
Darüber hinaus können zusätzlich weitere Enzyme eingesetzt werden. Zum Beispiel können geeignete, Verzweigungen entfernende Enzyme, wie z.B. Pulluanase und/ oder Isoamylase, vor der Behandlung mit mindestens einer Amylase und/ oder in einer Kombination mit mindestens einer Amylase verwendet werden.In addition, other enzymes can also be used. For example, suitable debranching enzymes such as pulluanase and/or isoamylase may be used prior to treatment with at least one amylase and/or in combination with at least one amylase.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Komposition, insbesondere hergestellt mit einem oben beschriebenen Verfahren, umfassend
- - mindestens ein Aromastoff, der sowohl tierischen als auch pflanzlichen Ursprunges sein kann und
- - ggf. Abbauprodukte mindestens eines Cyclodextrins.
- - at least one flavoring substance, which can be both animal and vegetable origin and
- - optionally degradation products of at least one cyclodextrin.
Die Komposition stellt bevorzugt eine wässrige Komposition dar. Die erfindungsgemäße Komposition kann dann je nach Verwendungszweck weiterverarbeitet werden. So ist es möglich, mindestens ein in der Komposition vorhandenes Enzym durch Erhitzen und/ oder durch Änderung des pH-Wertes zu inaktivieren.The composition is preferably an aqueous composition. The composition according to the invention can then be further processed depending on the intended use. It is thus possible to inactivate at least one enzyme present in the composition by heating and/or by changing the pH.
Die Abbauprodukte mindestens eines Cyclodextrins und des Enzyms können aus der erfindungsgemäßen Komposition durch gängige „downstreaming“-Verfahren wie zum Beispiel Flüssig/Flüssig-Extraktion unter Erhalt der unverdünnten Aromastoffe entfernt werden, so dass die erhaltene Komposition lediglich mindestens einen Aromastoff, der sowohl tierischen als auch pflanzlichen Ursprunges sein kann, enthalten kann. Wenn die Löslichkeit eines Aromastoffes in Wasser überstiegen wird, trennt sich der Aromastoff als Ölphase ab. So kann das Aroma zusätzlich von der wässrigen, zuckerhaltigen Phase abgetrennt werden.The degradation products of at least one cyclodextrin and the enzyme can be removed from the composition according to the invention by common "downstreaming" methods such as liquid/liquid extraction while retaining the undiluted flavoring substances, so that the composition obtained contains only at least one flavoring substance that is both animal and can also be of vegetable origin. When the solubility of a flavorant in water is exceeded, the flavorant separates as an oil phase. In this way, the aroma can also be separated from the aqueous, sugar-containing phase.
Eine weitere Möglichkeit zur Abtrennung der Abbauprodukte mindestens eines Cyclodextrins ist ihre Oxidation zu Säuren, die anschließend durch Adsobern, Anionenaustauschern oder über Bilden von Chelaten entfernt werden können.A further possibility for separating the degradation products of at least one cyclodextrin is their oxidation to acids, which can then be removed by adsorbers, anion exchangers or by forming chelates.
Die Erfindung ermöglicht damit auch die Verwendung der erfindungsgemäßen, aromabeladenen Komposition, insbesondere zum Einbringen mindestens eines Aromas, in ein Lebensmittel, Kosmetikprodukt oder Pharmaprodukt, bevorzugt in ein Lebensmittel oder ein Getränk. Insbesondere zum Aromatisieren eines Produkts, das mit der Bezeichnung „ohne Alkohol“ (Alkoholgehalt also bei 0,0 Vol.-%) ausgelobt werden kann.The invention thus also enables the use of the aroma-laden composition according to the invention, in particular for introducing at least one aroma, into a food, cosmetic product or pharmaceutical product, preferably into a food or a beverage. In particular for flavoring a product that can be advertised as "without alcohol" (alcohol content is 0.0% by volume).
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Aromatisierung eines Produktes, insbesondere eines Lebensmittel-, Kosmetik- oder Pharmaproduktes, in dem die erfindungsgemäße Komposition, insbesondere hergestellt mit dem oben beschriebenen Verfahren, mit dem zu aromatisierenden Produkt in Kontakt gebracht wird. Dieses „in-Kontaktbringen“ kann mit Hilfe jedes dem Fachmann bekannten, zu diesem Zwecke geeigneten Verfahrens, bevorzugt Mischen, durchgeführt werden.Another object of the invention is a method for flavoring a product, in particular a food, cosmetic or pharmaceutical product, in which the composition according to the invention, in particular produced using the method described above, is brought into contact with the product to be flavored. This "bringing into contact" can be carried out using any method known to those skilled in the art that is suitable for this purpose, preferably mixing.
Ein Lebensmittelprodukt, das die erfindungsgemäße Komposition enthält, die bevorzugt durch das oben beschriebene Verfahren hergestellt wurde, stellt einen weiteren Erfindungsgegenstand dar. Besonderes bevorzugt ist ein Lebensmittelprodukt, das ein Getränk, ganz besonderes bevorzugt Bier, darstellt, das als mit der Bezeichnung „ohne Alkohol“ (Alkoholgehalt also bei 0,0 Vol.-%) ausgelobt werden kann.A food product containing the composition according to the invention, which is preferably produced by the method described above, represents a further subject matter of the invention. A food product which is a beverage, particularly preferably beer, is particularly preferred and which is labeled as “without alcohol ' (alcohol content at 0.0% by volume) can be advertised.
Die Erfindung soll anhand der beigefügten Abbildung und den Ausführungsbeispielen näher erläutert werden, ohne jedoch auf die speziell beschriebene Ausführungsform beschränkt zu sein. Die Erfindung bezieht sich auch auf sämtliche Kombinationen von bevorzugten Ausgestaltungen, soweit diese sich nicht gegenseitig ausschließen. Die Angaben „etwa“ oder „ca.“ in Verbindung mit einer Zahlenangabe bedeuten, dass zumindest um 10 % höhere oder niedrigere Werte oder um 5 % höhere oder niedrigere Werte und in jedem Fall um 1 % höhere oder niedrigere Werte eingeschlossen sind.The invention is to be explained in more detail with reference to the accompanying figure and the exemplary embodiments, without however being restricted to the specific embodiment described. The invention also relates to all combinations of preferred configurations, insofar as these are not mutually exclusive. The terms "about" or "about" when accompanied by a number mean that values that are at least 10% higher or lower, or 5% higher or lower, and in any
Ausführungsbeispiele:Examples:
Beispiel 1:Example 1:
Ein ethanolhaltiger (70-80 Vol.-%) Festphasenextrakt [1 kg mit einer Aromakonzentration von 4 g/L], welcher Isoamylalkohol, Isoamylacetat, Phenylethylalkohol, Hexansäure, Ethyl-hexanoat und weitere Aromastoffe enthält, wird mit 60 g α-, β-, und/ oder y-Cyclodextrin, bevorzugt mit γ-Cyclodextrin, versetzt. Das Gemisch wird über 48 h bei 6 °C gerührt. Der Aromastoff-Cyclodextrin-Komplex wird mittels Filtration abgetrennt und getrocknet. Der ethanolische Festphasenextrakt kann zur Ausbeutemaximierung erneut mit α-, β-, und/ oder γ-Cyclodextrin, bevorzugt mit γ-Cyclodextrin, 30 g pro kg Festphasenextrakt versetzt werden. Der so gewonnene alkoholfreie Filterkuchen wird in Wasser aufgenommen und für die Freisetzung des Aromastoffes enzymatisch behandelt. Hierzu wird die wässrige Mischung mit 1 µL/ mL Amylase (Fungamyl® von Novozymes) (1 µL Amylase pro 1 mL wässriger Mischung) versetzt und für 48 h bei 55 °C und einem pH von 5,2 in einem geschlossenen Gefäß inkubiert (die maximale Cyclodextrinendkonzentration beträgt 0,1 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des wässrigen Extraktes). Die Löslichkeit der extrahierten Aromabestandteile in Wasser ist gering, weshalb das resultierende Zweiphasengemisch, falls nötig, mit Propylenglykol (bis zu 1:1 w/w) homogenisiert und anschließend filtriert werden kann.An ethanol-containing (70-80% by volume) solid-phase extract [1 kg with an aroma concentration of 4 g/L], which contains isoamyl alcohol, isoamyl acetate, phenylethyl alcohol, hexanoic acid, ethyl hexanoate and other aroma substances, is mixed with 60 g α-, β -, and / or y-cyclodextrin, preferably with γ-cyclodextrin, added. The mixture is stirred at 6°C for 48 h. Flavor-cyclodextrin complex is separated by filtration and dried. To maximize the yield, α-, β-, and/or γ-cyclodextrin, preferably γ-cyclodextrin, can be added again to the ethanolic solid-phase extract at a rate of 30 g per kg of solid-phase extract. The alcohol-free filter cake obtained in this way is taken up in water and enzymatically treated to release the flavoring. For this purpose, the aqueous mixture is mixed with 1 µL/mL amylase (Fungamyl® from Novozymes) (1 µL amylase per 1 mL aqueous mixture) and incubated for 48 h at 55 °C and a pH of 5.2 in a closed vessel (the maximum final cyclodextrin concentration is 0.1% by weight based on the total weight of the aqueous extract). The solubility of the extracted aroma components in water is low, which is why the resulting two-phase mixture can, if necessary, be homogenized with propylene glycol (up to 1:1 w/w) and then filtered.
Das erhaltene alkoholfreie, aromareiche Produkt (5 g/ L) kann nun zur Aromatisierung von z.B. 0,0 Vol.-% Alkohol-Bieren verwendet werden (Dosage für Applikation: 0,2:1000). Die Cyclodextrinendkonzentration wird mittels HPLC ermittelt (Detektor: RI; Trennsäule: Polysep GFC-P 2000 von Phenomenex; Laufmittel: 10% Methanol in Wasser (isokratisch); Fluss: 0,5 mL/ min; Druck: 25 bar; Ofentemperatur: 55 °C; Laufzeit: 30 Minuten). Die Aromakonzentration des alkoholfreien Extraktes wird mittels GC-FID ermittelt (2 g Probe wurden mit 2 g Cyclohexan extrahiert. Die organische Phase wird über Na2SO4 getrocknet, mit internem Standard versetzt und analysiert).The alcohol-free, aromatic product obtained (5 g/l) can now be used to flavor beers with, for example, 0.0% by volume alcohol (dosage for application: 0.2:1000). The final cyclodextrin concentration is determined by HPLC (detector: RI; separation column: Polysep GFC-P 2000 from Phenomenex; eluent: 10% methanol in water (isocratic); flow: 0.5 mL/min; pressure: 25 bar; oven temperature: 55° C; running time: 30 minutes). The aroma concentration of the alcohol-free extract is determined using GC-FID (2 g sample were extracted with 2 g cyclohexane. The organic phase is dried over Na 2 SO 4 , an internal standard is added and it is analyzed).
Beispiel 2:Example 2:
Ein Fermentat, welches Isoamylacetat oder 4-Vinylguaiacol enthält, wird mit bezgl. des Aromastoffes einem Moläquivalent β-Cyclodextrin (α- und/ oder γ-) versetzt. Um einen stabilen Aromastoff-Cyclodextrin-Komplex zu erhalten, wird das Gemisch 48 h bei 6 °C gerührt.A fermentate which contains isoamyl acetate or 4-vinylguaiacol is mixed with one molar equivalent of β-cyclodextrin (α- and/or γ-) with respect to the flavoring. In order to obtain a stable aroma substance-cyclodextrin complex, the mixture is stirred at 6° C. for 48 h.
Der Aromastoff-Cyclodextrin-Komplex wird mittels Filtration abgetrennt bzw. auf der Retentatseite aufkonzentriert.The aroma substance-cyclodextrin complex is separated off by filtration or concentrated on the retentate side.
Die Freisetzung des Aromastoffes erfolgt durch eine enzymatische Behandlung des Aromastoff-Cyclodextrin-Komplexes. Hierzu wurde die wässrige Mischung mit 1 µL/ mL Amylase (Fungamyl® von Novozymes) (1 µL Amylase pro 1 mL wässriger Mischung) versetzt und für 48 h bei 55 °C und pH von 5,2 in einem geschlossenen Gefäß inkubiert (die maximale Cyclodextrinendkonzentration beträgt 0,1 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des wässrigen Extraktes). Die Löslichkeit der extrahierten Aromabestandteile in Wasser ist gering, weshalb das resultierende Zweiphasengemisch, falls nötig, mit Propylenglykol (bis zu 1:1 w/w) homogenisiert und anschließend filtriert werden kann.The flavoring is released by an enzymatic treatment of the flavoring-cyclodextrin complex. For this purpose, the aqueous mixture was mixed with 1 µL/mL amylase (Fungamyl® from Novozymes) (1 µL amylase per 1 mL aqueous mixture) and incubated for 48 h at 55 °C and pH 5.2 in a closed vessel (the maximum Cyclodextrin final concentration is 0.1% by weight based on the total weight of the aqueous extract). The solubility of the extracted aroma components in water is low, which is why the resulting two-phase mixture can, if necessary, be homogenized with propylene glycol (up to 1:1 w/w) and then filtered.
Das erhaltene alkoholfreie, aromareiche Produkt kann nun zur Aromatisierung von z.B. in 0,0 Vol.-% Alkohol-Bieren verwendet werden. Die Cyclodextrinendkonzentration wird mittels HPLC ermittelt (Detektor: RI; Trennsäule: polysep GFC-P 2000 von Phenomenex; Laufmittel: Wasser (isokratisch); Fluss: 0,8 mL/min; Druck: 20 bar; Ofentemperatur: 55 °C; Laufzeit: 30 Minuten). Die Aromakonzentration des alkoholfreien Extraktes wird mittels GC-FID ermittelt (2 g Probe wurden mit 2 g Cyclohexan extrahiert. Die organische Phase wird über Na2SO4 getrocknet, mit internem Standard versetzt und analysiert).The alcohol-free, aromatic product obtained can now be used to flavor beers, for example in 0.0% by volume alcohol. The final cyclodextrin concentration is determined by HPLC (detector: RI; separation column: polysep GFC-P 2000 from Phenomenex; eluent: water (isocratic); flow: 0.8 mL/min; pressure: 20 bar; oven temperature: 55 °C; running time: 30 minutes). The aroma concentration of the alcohol-free extract is determined using GC-FID (2 g sample were extracted with 2 g cyclohexane. The organic phase is dried over Na 2 SO 4 , an internal standard is added and it is analyzed).
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