DE2059790A1

DE2059790A1 - Maltobionsaeurehaltige Lebensmittel und Getraenke

Info

Publication number: DE2059790A1
Application number: DE19702059790
Authority: DE
Inventors: Toshio Miyake; Yoshinori Sato
Original assignee: Hayashibara Co Ltd
Current assignee: Hayashibara Co Ltd
Priority date: 1969-12-04
Filing date: 1970-12-04
Publication date: 1971-07-15
Also published as: DE2059790B2; FR2072692A5; GB1337408A; IT1050656B; DE2059790C3

Description

Patentanwälte
ZELLENTIN & LUYKEN

8000 Mönchen 22

Zwe&rücJcensfr. 4

Hayashibara Company 4. Dezember 1970

Okayama / Japan SJ/Eu

hao 7131

Maltobionsäurehaltige Lebensmittel und Getränke

Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von Maltobionsäure, das durch enzymatisch^ Oxydation von Maltose gewonnen wird, als Zusatz zu Lebensmitteln und Getränken. Als Oxydationsenzym dient die vorzugsweise mittels einer Kultur von Pseudomonas graveolens gewonnene Maltobiose.

Üblicherweise wird Weinessig als Säuremittel bei der Zubereitung von Lebensmitteln verwendet, wogegen zur Herstellung von Eonditorwaren verschiedene organische Säuren, wie Zitronen-, Wein-, Bernstein-, Milch- und Fumarsäure, benutzt werden. Der im allgemeinen bei Kochvorgängen angewandte Weinessig ist, da er lediglich als eine stark reizende flüchtige Flüssigkeit vorliegt, sehwierig zu handhaben und in feste oder pulverige Lebensmittel schwer einzuverleiben. Die als Feststoffe verfügbaren Zitronen-, Bernstein- und Weinsäuren sind zwar günstig zum Einverleiben in verschiedene pulverige Lebensmittel,

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jedoch ist deren hoher Preis von Nachteil. Im Gegensatz dazu, wird von den aus Zucker gewonnenen Aldonsäuren die GIukonsäure teilweise in Lebensmitteln angewendet, jedoch ist deren Geschmack nicht in jeder Beziehung angenehm, so daß deren Anwendung sich nicht erhöht.

Die Erfinder, die zuvor in der Entwicklung eines praktisch anwendbaren Verfahrens zur industriellen Erzeugung von Maltose aus Stärke unter Benutzung der enzymatisehen Methode erfolgreich waren, haben auch ein Verfahren zur Gewinnung von Maltobionsäure durch enzymatisehe Oxydation von Maltose entwickelt. Sowohl Maltobionsäure für sich allein, wie auch im Gemisch mit Oligosaccharide^ wie Maltose und Maltotriose, werden für das vorliegende Verwendungsverfahren in modifizierten Arbeitsweisen erzeugt. Es wurde gefunden, daß Maltobionsäure mit ihrer vorteilhaften Säuerlichkeit und ihrem angenehmen Geschmack bevorzugt zur Bereitung von Lebensmitteln und Getränken anwendbar ist und nachstehende Kennzeichen aufweist:

1) Dank ihrer Überführbarkeit in Pulver ist sie für pulverige Lebensmittel, feste Süßigkeiten und Getränkeansätze geeignet.

2) Ihre milde Säuerlichkeit ist derjenigen von Zitronen- und Weinsäure ähnlich und ihr angenehmer Geschmack besonders erwünscht für Süßigkeiten, Mayonaisen und Kochzwecke.

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3) Ihr Molekulargewicht ist mehrfach höher als dasjenige der anderen organischen Säuren, zudem besitzt sie zuckerähnliche Eigenschaften} sie zeichnet sich damit dadurch aus, daß sie den Körper "und die Viskosität der mit ihr versetzten P rodukte erhöht und verbessert.

4) Wie weiter unten beschrieben, kann sie ohne wesentliche .Änderung des Herstellungsvorganges durch zweckmäßige Gehalte an Maltose, Maltotriose und anderen Oligosacchariden modifiziert werden, wodurch der Geschmack, die

Säuerlichkeit, Süße und Viskosität der Maltobionsäureprodukte in beachtlichen Grenzen veränderbar geregelt werden kann.

Eignungsprüfungen

I. Die Stärke der Säuerlichkeit.

Der Säuregrad von Maltobionsäure wurde mit derjenigen der bisher als Säuremittel verwendeten organischen Säuren verglichen, und zwar in der !Frauenklinik der Universität Okayama | durch Befragung von 20 Personen, die eine normale Empfindlichkeit gegenüber Süße und Säuerlichkeit hatten, in geschlossenen Tafelttesten (closed panel tests) unter Benutzung der Säuren in einer Konzentration von 2,-4-5%, wobei der ausgeprägte Unterschied jeweils zwischen zwei verglichenen Säuren bewertet wurde. Es ergab sich, daß die Säuerlichkeit von Maltobionsäure schwächer als diejenige der bekannten Säuren ist.

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Dies stellten in allen Fällen alle 20 Prüfpersonen fest. Hinsichtlich der Ähnlichkeit der Qualität der einzelnen Vergleichssäuren zu derjenigen der Maltobionsäure bestand das .Verhältnis der aussagenden Personen zu den einzelnen Säuren wie folgt:

^sSäure aussagende^. Prüf per sonenN.	Essig säure	Milch säure	Apfel säure	Zitronen säure	Wein säure	keine Ant wort	zus.
Zahl %	3 15	1 5	1 5	12 60	2 10	1 5	20 100

Es wurde festgestellt, daß die Säuerlichkeit der Maltobionsäure am ähnlichsten zu derjenigen von Apfel- und Essigsäure ist.

Zum Zwecke des Vergleichs der Säuerlichkeit der Säuren wurde die Maltobionsäure mit 2, 1,5 und 1%igen Lösungen der anderen Säuren verglichen, wobei sich jedoch eine nicht annähernd gleiche Reizschwelle ergab. Deshalb wurden die Vergleiche mit Lösungen niedrigerer Konzentrationen durchgeführt, nämlich mit derjenigen von 0,6%, 0,42%, 0,3%, 0,18% und 0,6%. Die Zahl der Prüfpersonen betrug 16; man benutzte wiederum einen geschlossenen Tafeltest. Der Reizschwelle der 2,5%igen Maltobionsäure war äquivalent die

0,26%ige Zitronensäure

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Q,12%ige Milch-, Wein- oder Apfelsäure Essigsäure.

II. Der Grad der Säuerlichkeit in Abhängigkeit von Gewürzzutaten. : '

Für den geschlossenen Tafeltest betrug die Zahl der prüfenden Personen 15· Angewandt wurden für jede Bestimmung 200 ml einer 2,4-%igen Maltobionsäure unter Zusatz von 1,0 g Kochsalz und je 0,2 g verschiedener Gewürzzutaten. Es ergaben sich folgende Bewertungen:

Würze	Ajino- moto	Inoichi- ban	-1	faka- sago	Katrium- 1-gluta- mat	keine
Bewer	sehr	recht	2	mittel	gut	vorzüglich
tungen	geschmacklos	-2	mäßig
Punkte	-2	0	+1	+2
Personen zahl		5	8
Gesamt punkte		O	+8

Maltobionsäure für sich allein erzielte eine Gesamtpunktzahl von 6 und mahhte den erwünschten Eindruck. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß ihre Säuerlichkeit sofort verschwindet, eine Leichtigkeit verursachend, und einen angenehmen Geschmack hat. Sie ist somit ein mildes Säuremittel ohne einen

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abstoßenden oder adstringierenden Geschmack.

Weiterhin wurden Jeweils je zwei Proben jeder Lösung auf 40⁰G erhitzt und mit zwei nicht erhitzten Proben verglichen. Die nachfolgende Aufstellung zeigt, daß eine verstärkende oder abschwächende Wirkung der Maltobionsäure auf die Gewürze nicht vorliegt:

Behand	Vergleich zur	Ajino-	Inoichi-	Taka-	Natrium-d,l-
lung	Kontrolle	moto	ban	sago	glutamat
	weniger
	angenehm	8	7	5	6
nicht	angenehmer	7	8	10	9
erhitzt
	bedeutender
	Unterschied	keiner		—*	mm
	weniger
	angenehm	7	6		4
erhitzt auf 40⁰C	angenehmer	6	7	10	9
	bedeutender
	Unterschied

III. Kochteste.

Bei allen Versuchen wurde der offene Tafeltest (open panel test) benutzt.

(1) Feingehackte We ines si Kg₁I rken.

Zahl der Prüfpersonen betrug - neben 2 Leitern - 15 (20 bis

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2ΊJährige Frauen). Die Ansätze bestanden aus folgenden Bestandteilen;

Gurke 70 g

Birnengelee \ 30 g

Sojabohnen*öl 2 Eßlöffel voll

Zucker 1 Teelöffel voll

Natriumglutamat wenig

Salz wenig.

Einem derartigen Gemisch wurden 2 volle Eßlöffel einer 4-9,1%-igen Maltobionsäure, einem anderen handelsüblichen (molt) "Mannen"-Weinessig zugesetzt. Für das erstere entschieden sich bei der Befragung nach dem leichten, mittelmäßigen oder starken Unterschied zwischen beiden Gemischen 10, für das letztere 7 Personen. Somit war kein wesentlicher Unterschied festgestellt; die Unterschiede in der Beurteilung waren nur in der verschiedenen Auffassung, welcher Geschmack wünschenswert ist, begründet. Eine übliche analytische Prüfunghnter Benutzung von 4- Bewe rtung s stufen ergab ebenfalls ein Fehlen J von Unterschieden.

Auch hier war das Kennzeichen der Maltobionsäure: milder&e- ' schmack, milde und leichte Säuerlichkeit und erwünschter Nachgeschmack.

(2) Japanische Fleischbrühe.

Zahl der Prüfpersonen betrug 8. Der Ansatz enthielt nach-

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stehende Bestandteile:

Bestandteile	Mengen
Fleischbrühe	400 ml
Sojabohnenöl	wenig
Salz	wenig
aus Weizenkleber gewonnene
leichte Kuchen	5-8 Stücke
Inoichiban	wenig
Säuremittel	wenige Tropfen.

Die Fleischbrühe war mit Inoichiban und dem Extrakt von getrocknetem Bonito bereitet. Je einem Ansatz wurde als Säuremittel wie bei (1) einerseits Maltobionsäure, andererseits der "Mannen"-Weinessig zugegeben. Alle Prüfer fanden, daß der erstere Ansatz im Geschmack erwünscht war, wogegen der letztere einen unerwünschten Geschmack und Nachgeschmack hatte.

(5) Pflanzensalat mit Soße.

Die Zahl der Prüfpersonen war 8. Der Ansatz hatte folgende Bestandteile:

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Bestandteile	Mengen
Lattich	2-3 Blätter
Gurke	10Og
SalatÖl	2 große Löffel voll
Säuremittel	2 große Löffel voll
Salz	wenig
Pfeffer	wenig
Aginomoto	wenig.

Die Lattichblätter waren mit Wasser gewaschen und zerrissen worden; die Gurke war in dünne Scheiben geschnitten und hatte bis zur Braunfärbung in Wasser gelegen. Die übrigen Bestandteile waren zuvor gemischt und dann dem Lattich und der Gurke zugesetzt worden. Als Säuremittel diente einerseits Maltobionsäure, andererseits "Mannen"-Weinessig. Im ersten 3?all. erwies sich, daß die Menge an Maltobionsäure eine zu schwache Säuerlichkeit ergaqund eine Erhöhung der Menge erforderlich war. Nach Auswertung der nach dem Kochen t festgestellten Ergebnisse zeigte es sich, daß Maltobionsäure als Säuremittel als Salatwürzstoff besonders wirkungsvoll ist. Daher wurden die nachstehenden Tafelteste unter Anwendung von mit Maltobionsäure enthaltender Majrilnaise durchgeführt.

...10

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(4) Pflanzensalat mit Mayonaise.

Die Zahl der Prüfpersonen betrug 30. Der Prüfung wurden jeweils Salatproben nachstehender Zusammensetzung unterzogen:

	Mengen
Bestandteile	450 g 80 g 2 große löffel voll.
Äpfel Lattich Majonaise

Die Ipfel waren gewaschen und geschnitten; der Lattich wurde vom Waschwasser völlig befreit, in kleine Stücke zerrissen, mit Gewürz zur Einstellung seines Geschmacks versetzt und ausreichend mit dem MayJiiaise-Ansatz verrührt. Letzterer hatte folgende Zusammensetzung:

Bestandteile	Mengen in g
Salatöl
Säuremittel	10,8
Eigelb	9
Zucker	2,5
Salz	1f5
Senf	1
Pfeffer	0,2

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Bei der Bereitung des Ansatzes wurden Eigelb, Senf und die Gewürze in einem Gefäß gründlich, vermischt und dann das öl eingeschlagen. Als Säuremittel dienten bei den Prüfproben (A) bis (E):

(A) Weinessig (Mannensu-Sorte)

(B) Maltobionsäure

(G) Weinessig + Maltobionsäure 1:1

(D) Apfeisäureessig

(E) Maltοbionsäure + Apfelsäure 1:1.

Die Ergebnisse der Prüfungen, die aus den gesammelten Punktzahlen errechnet wurden, zeigt nachstehende Aufstellung:

Bewertung	A	B	C	D	E
Ge samtpunkte	-25	2	3	-19	-12

Hieraus ist hinsichtlich der Auswirkung der einzelnen Säuremittel folgendes zu entnehmen:

A gibt eine unerwünschte Mayonaise;

B bewirkt (bei Anwendung einer 80%igen Maltobionsäurelösung) einen erwünschten milden köstlichen Geschmack;

C war nach Meinung von 70% der Befragten anwendbar, während eine Person es als unerwünscht bezeichnete, - eine wesentlich unterschiedliche Bewertung bestand zwischen B und G nicht;

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D wurde als unerwünscht bezeichnet;

E wurde als erfrischend und köstlich bezeichnet.

sich
Nach abnehmender Eignung ließenVdie Süuremittel somit wie

folgt ordnen:

(5) Kartoffelsalat mit Mayonnaise.

Die Prüfgerneinschaft bestand aus 2 Leitern und 29 Prüfern. P Die Salatansätze waren folgendermaßen zusammengesetzt:

Bestandteil	Mengen
Kartoffel	500 g
Gurke	50 g
Mohrrübe	38 g
Mayonnai se	2 große Löffel voll

Die Kartoffeln waren mit Wasser gewaschen, gepellt, gekocht und dann zu Wurfein geschnitten; die Mohrrüben in kleine Stükke, die Gurke in dünne Scheiben geschnitten und dann mit Salz gewürzt. Hierauf wurde der Senf und die Mayonnaise zugemischt. Letztere hatte die gleiche Zusammensetzung wie beim Versuch (4-); auch die gleichen Säuremittel wurden angewandt. Die Ergebnisse der Bewertung durch 30 Prüfpersonen waren folgende:

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Gesamtbewertung	A	B	G	D	E
Punktzahl	-6	-3	10	-7	-2

Die Teste ergaben, daß C als köstlich angesehen wurde; der Salat hatte eine ausreichende Säuerlichkeit und einen angenehmen Geschmack. An zx^eiter Stelle der Bewertung stand E. In diesen !Fällen war der milde köstliche Geschmack (ohne Nebengeschmack) deijflaltobionsäure ausschlaggebend. Nach abnehmender Güte ließen sich die Säuremittel wie folgt ordnen:

G>B>A>E>D.

Obige Versuche zeigten die vorteilhafte Anwendung von reiner Maltobionsäure. Jedoch auch deren Gemische mit Oligosacchariden oder gewissen Mengen Dextrinen, die aus Maltose oder durch Oxydation von maltosehaltigen StärkeSirupen bereitet wurden, zeigten eine günstige Harmonie zwischen der Säuerlichkeit der Maltobionsäure und der Süße der Oligosaccharide und wurden als geeignet zur Anwendung für Kondi- * torwaren befunden.

Gewinnung von Maltobionsäureprodukten.

Angewandt wurden vier verschiedene Arbeitsweisen.

(a) Zu einer 30%igen Auf schlämniung von Süßkartoffel stärke wurde bei pH 6,0 und 90⁰G 0,1% Verflüssigungsenzym zugegeben,

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und die Stärke unter fortlaufendem Erhitzen und Buhren bis zum Dextroseäquivalent (D.E.) 5,0 verflüssigt, dann schnell auf 50 C abgekühlt und unter Zusatz von 30 Einheiten einer aus frischen Süßkartoffeln extrahierten ß-Amylase und 25 Einheiten je g Stärke;*>-1,6-Glukosidase ^bei 4-5°C in 35 Stunden inkubiert. Die erhaltene Zuckerlösung mit einem Maltosegehalte von 90% inkubierte man anschließend bei 30⁰G 30 Stunden mit 20 mg Kulturzellen von Pseudomonas graveolens je g Maltose unter Belüftung. Hierauf wurde der pH der Lösung mittels OaCO^ eingestellt, und die Lösung mit Aktivkohle und Kationenaustauschharz gereinigt. In der Lösung enthielt der Feststoff 90% Maltobionsäure neben Maltotrionsäure und Oligosacchariden. Das Produkt zeigte eine Säuerlichkeit mit schwerem Körper.

(b) Der vorstehende enzymatisch^ pxydationsvorgang wurde bereits nach 15 Stunden abgebrochen. Hierdurch enthielt die gereinigte und eingedampfte Lösung im Feststoff nur 71%.Maltobionsäure neben Maltose, Oligosacchariden und Dextrinen und zeigte dalier eine verhältnismäßig hohe Süßigkeit.

(c) Ein handelsüblicher Maltosesirup mit 49% Maltose wurde gemäß (a) oxydiert. Das erhaltene Produkt enthielt 50% Maltobionsäure neben Maltotrionsäure, Oligosacchariden und Dextrinen und wurde, wie oben angegeben, gereinigt und eingedampft.

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(ά) Im Maltosesirup gemäß (c) waren nach 2 Stunden 70% Maltose oxydiert. Das Produkt war dem nach (c) erhaltenen ähnlich.

Anwendungen.

Beispiel 1: Hartbonbons.

Das vorstehend nach Arbeitsweise (a) erhaltene Produkt sowie eine äquivalente Menge Bohrzucker wurden bei 13O⁰G einem Unterdruck von 700 mm Hg unterworfen, dann auf einer gekühlten Platte mit Geschmackstoff und Färbemittel versetzt, hierauf " mit einer Walze bei 80⁰C verformt und gekühlt. Im erhaltenen Produkt harmonierte die milde Säuerlichkeit der Maltobionsäure günstig mit der Süße des Eohrzuckers und der Maltose und zeigte einen erfrischenden, äußerst milden Geschmack und einen erwünschten Nachgeschmack. Vor allem war ein Zusatz organischer Säuren unnötig. Da die im Gemisch mit Oligosacchariden vorliegende Maltobionsäure die erwünschteakristallisationsverhinderndeiiEigenschaften hat und die Säure als solche von hohem Molekulargewicht ist, hatte das Produkt eine aus- g gezeichnete Durchsichtigkeit und den gewünschten beißenden Geschmack und zeigte keine Erhöhung des Feuchtigkeitsgehaltes. Dank der Anwesenheit der organischen Säuren brauchte man beim Mischen mit einem möglichst hochkonzentrierten Sirup, bei einer möglichst schnellen Verarbeitung und beim Kühlen zum Verhüten der Bohrzuckerinversion nicht achtgeben.

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Beispiel 2; Apfeisinendicksaft.

Als Bestandteile deiJGrundmasse dienten:	Be	55° 1	kg
Apfelsinendicksaft	Be	55° 1	kg
Produkt (a)		50	ml
Emulgierende Würze		150	ml
Apfelsinene s senz		3	Pi
Farbe		insgesamt. 2,	,2 :

Der fertige Dicksaft bestand aus:

Grundmasse 2,2 kg

Roh Acker 10 kg Maltobionsäure 2 kg

Wasser 13 1

insgesamt 29,2 kg.

Das Ersetzen der Säuren und Zucker in üblichen Apfelsinen-

durch Maltobionsäure
saften/führte zu erfrischenden Erzeugnissen mit erwünschtem

saurem Geschmack. Der Zusatz von Maltose und Maltotriose

»bewirkte einen angenehmen Nachgeschmack und eine Verhütung der Eohruckerkristallisation. Demzufolge konnte man den Konzentrationsgrad der Produkte erhöhen.

Beispiel 5: Trockensäfte.

100 Teile gesichteter wasserfreier Dextrose und 20 Teile pulveriger Maltobionsäure (mit 1,3% Feuchtigkeit) gemäß Arbeitsweise (a) wurden ausreichend gemischt, dann mit einer geringen

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Menge Natriumglutaminat und 1,5 Teilen pulveriger Geschmack-, stoffe gewürzt, durch. Aufsprühen eines Färbemittels hoher Konzentration gefärbt, hierauf gründlich durchgemischt und getrocknet. Anschließend entfernte man die größeren Teilchen durch Absieben. Das Produkt hatte einen erfrischenden verfeinerten Geschmack. Die starke Süße harmonierte mit dem sauren Geschmack der Maltobionsäure.

Beispiel 4; Saure Drops.

Ein Gemisch von 100 Teilen des gemäß Arbeitsweise (b) erhaltenen Produkts und 5Q Teilen kristalliner Dextrose oder Maltose verformte man zu Tabletten gewünschter lormgröße, setzte dann eine geringe Menge fruchtessenz zu, färbte und polierte sie, falls notwendig. Eine Abwandlung des Geschmacks der Produkte ließ sich durch Mitverwendung von Dextrinen bei Benutzung der nach Arbeitsweise (b), (c) oder (d) erhältlichen Maltobionsäure-Produkten ermöglichen. Man gewinnt in allen Fällen verdauliche, unschädliche Erzeugnisse von erfrischendem saurem Geschmack und erwünschter milder Süße, wie dies (j mit Rohrzucker nicht erzielbar ist.

Beispiel 5« Zitronensaft.

Das nach Arbeitsweise (a) oder (b) erhaltene Maltobionsäure-Produkt wurde bis auf 70% eingedampft und mit 5% filtriertem Zitronendicksafb oder einer zweckmäßigen Menge Zitronenessenz versebzb. Durch Zusatz von 3% Zitronensäure stellte

...18 1Ό98.29/ΤΠ57

man den Geschmack und das Aroma des Gemisches ein. Deren 5fache Verdünnung mit Wasser hatte einen erfrischenden, angenehm sauren Geschmack und eine schwache Süße, aber keinen adstringierenden Nachgeschmack und konnte mit anderen Getränken, wie üblichem Zitronensaft, gemischt werden.

Claims

Pafenfanwculo
ZELLENTlH 6. LUYFCEN
8000- Münchcrr: 2~
4. Dezember 1970 QS/En

hao 7131

Patentansprüche

1. Verwendung von Maltobionsäure als Zusatz zu Lebensmitteln und Getränken.

2. Verwendung von durch Oxydation von Maltose mittels einer Kultur von Pseudomonas graveolens erhaltenen Maltobiose für Zwecke nach Anspruch i.

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