DE2059790B2

DE2059790B2 - Verwendung von maltobionsaeure enthaltenden produkten

Info

Publication number: DE2059790B2
Application number: DE19702059790
Authority: DE
Inventors: Toshio; Sato Yoshinori; Okayama Miyake (Japan)
Original assignee: Hayashibara Co Ltd
Current assignee: Hayashibara Co Ltd
Priority date: 1969-12-04
Filing date: 1970-12-04
Publication date: 1978-01-12
Also published as: FR2072692A5; GB1337408A; IT1050656B; DE2059790A1; DE2059790C3

Description

Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von Maltobionsäure enthaltenden Produkten, die durch enzymatische Oxydation von Maltose mittels einer Kultur von Pseudomonas graveolens hergeslellt worden ist, als Zusatz zu Lebensmitteln und Gelränken.

Üblicherweise wird Weinessig als Säuremittel bei der Zubereitung von Lebensmitteln verwendet, wogegen zur Herstellung von Konditorwaren 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, schwierig 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, jedoch ist deren hoher Preis von Nachteil. Im Gegensatz dazu wird von den aus Zucker gewonnenen Aldonsäuren die Glukonsäure teilweise in Lebensmitteln angewendet, jedoch ist deren Geschmack nicht in jeder Beziehung angenehm, so daß deren Anwendung sich nicht erhöht.

Sowohl Maltobionsäure für sich allein, wie auch im Gemisch mit Oligosacchariden, wie Maltose und Maltotriose, werden für das vorliegende Verwendungsverfahren in modifizierten Arbeitsweisen erzeugt. Es wurde festgestellt, daß Maltobionsäurc 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 Säuerlichkeil ist derjenigen von Zitronen- und Weinsäure ähnlich und ihr angenehmer Geschmack besonders erwünscht für Süßigkei-

i» ten, Mayonnaisen und Kochzwecke.

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

i"> und die Viskosität der mit ihr versetzten Ptodukte erhöht und verbessert.

4) Wie weiter unten beschrieben, kann sie ohne wesentliche Änderung des Herstellungsvorgangs durch zweckmäßige Gehalte an Maltose, Malto-

2» triose 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

ίο Der Säuregrad von Maltobionsäure wurde mit derjenigen der bisher als Säuremittel verwendeten organischen Säuren verglichen, und zwar in der Frauenklinik der Universität Okayuma durch Befragung von 20 Personen, die eine normale Empfindlichkeit

Γι gegenüber Süße und Säuerlichkeit hatten, in geschlossenen Tafellesten unter Benutzung der Säuren in einer Konzentration von 2,45%, wobei der ausgeprägte Unterschied jeweils zwischen zwei verglichenen Säuren bewertet wurde. Es ergab sich, daß die Säuerlichkeit von

■«ι Maltobionsäure schwächer als diejenige der bekannten Säuren ist. Dies stellten in allen Fällen alle 20 Prüfpersonen fest. Hinsichtlich der Ähnlichkeil der Qualität der einzelnen Vergleichssäuren zu derjenigen der Maltobionsäure bestand das Verhältnis der aussa-

4") genden Personen zu den einzelnen Säuren wie folgt:

Aussagende	Säuren	Milch	Apfel	Zitronen-	Wein	keine	zus.
Prüfpersonen		säure	säure	saure	saure	Antwort
	Essig
	saure

Zahl

3	1	1	12	2	1	20
15	5	5	60	10	5	100

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

Zum Zwecke des Vergleichs der Säuerlichkeit der Säuren winde die Maltobionsäure mit 2-, 1,5- und l%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,b%, 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 Maltobionsäuro war äquivalent die

0,26%ige Zitronensäure,

0,12°/oigc Milch-, Wein-oder Apfelsäure,

0,3%ige 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:

Wune Ajinomoto

Inoichiban

Takasago Natrium-1-glutamat

keine

Bewertungen

sehr geschmacklos

Punkte -2

Personenzahl

Gesamtpunkte

recht geschmacklos

-1

-2

mittelmäßig

0 5 0 gut

+ 1

+ 8

vorzüglich

+ 2

Maltobionsäure für sich allein erzielte eine Gesamtpunktzahl von 6 und machte 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 abstoßenden oder 2« adstringierenden Geschmack.

Weiterhin wurden jeweils je zwei Proben jeder Lösung auf 40⁰C erhitzt und mit zwei nicht erhitzten Proben verglichen. Die nachfolgende Aufstellung zeigt, daß eine verstärkende oder abschwächende Wirkung

2) der Maltobionsäure auf die Gewürze nicht vorliegt:

Behandlung Vergleich zur Kontrolle

Ajinomoto Inoichiban

Nicht erhitzt weniger angenehm 8

angenehmer 7

bedeutender Unterschied keiner —

Erhitzt weniger angenehm 7

auf 40°C angenehmer 6

bedeutender Unterschied — —

Takasago

Natriumd.l-glutamat

5	6
10	9
3	4
10	9

III. Kochteste

Bei allen Versuchen wurde der offene Tafeltest benutzt.

(1) Feingehackte Weinessiggurken

2'ahi der Prüfpersonen betrug — neben 2 Leitern — 15 (20- bis 21jährige Frauen). Die Ansätze bestanden aus folgenden Bestandteilen:

Gurke

Birnengelee

Sojabohnenöl

Zucker

Natriumglulamat

Salz

70 g

30 g

2 Eßlöffel voll

1 Teelöffel voll

wenig

55

Einem derartigen Gemisch wurden 2 volle Eßlöffel einer 49,l%igen Maltobionsäure, einem anderen handelsüblichen Weinessig zugesetzt. Für das erstere entschieden sich bei der Befragung nach dein 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 Prüfung unter Benutzung von 4 Bewertungsstufen ergab ebenfalls ein Fehlen von Unterschieden.

Auch hier was das Kennzeichen der Maltobionsäure: Milder Geschmack, milde und leichte Säuerlichkeit und erwünschter Nachgeschmack.

(2) Japanische Fleischbrühe

Zahl der Prüfpersonen betrug 8. Der Ansatz enthielt nachstehene Bestandteile:

Bestandteile	Mengen
Fleischbrühe	400 ml
Sojabohnenöl	wenig
Salz	wenig
Aus Weizenkleber gewonnene	5-8 Stücke
leichte Kuchen
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 (I) einerseits Maltobionsäure, andererseits der Weinessig zugegeben. Alle Prüfer fanden, daß der erstere Ansatz im Geschmack erwünscht war, wogegen der letztere einen unerwünschten Geschmack und Nachgeschmack hatte.

(3) Pflanzensalat mit Soße

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

Bestandteile	Mengen
Lattich	2-3 Blätter
Gurke	100 g
Salatöl	2 große Löffel voll
Säuremittel	2 große Löffel voll
Saiz	wenig
Pfeffer	wenig

Ajinomoto

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 'uvor gemischt und dann dem Lattich und der Gurke zugesetzt worden. Als Säuremittel diente einerseits Maltobionsäure, andererseits Weinessig. Im ersten Fall erwies sich, daß die Menge an Maltobionsäure eine zu schwache Säuerlichkeit ergab und eine Erhöhung der Menge erforderlich war. Nach Auswertung der nach dem Kochen 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 Mayonnaise durchgeführt.

(4) Pflanzensalat mit Mayonnaise

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

Bestandteile

Mengen

Äpfel

Lattich

Mayonnaise

450 g
80 g
2 große Löffel voll

Die Äpfel 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 Mayonnaise-Ansatz verrührt. Letzterer hatte folgende Zusammensetzung:

Bestandteile	Mengen in g
Salatöl	75
Säuremittel	10,8
Eigelb	9
Zucker	2,5
Salz	1,5
Senf	1
Pfeffer	0,2

beiden Prüfproben(A)bis(E):

(A) Weinessig,

(B) Maltobionsäure,

(C) Weinessig + Maltobionsäure 1 : 1,

(D) Apfelsäureessig,

(E) Maltobionsäure + Apfelsäure 1 :1.

Die Ergebnisse der Prüfungen, die aus den gesammeli'J ten Punktzahlen errechnet wurden, zeigt nachstehende Aufstellung:

Bewertung
A B

Gesamtpunkte

-25 2

-19 -12

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

A gibt eine unerwünschte Mayonnaise;
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 C JO nicht;

D wurde als unerwünscht bezeichnet;

E wurde als erfrischend und köstlich bezeichnet.

Nach abnehmender Eignung ließen sich die Säuremittel somit wie folgt ordnen:

C>B>E>D>A

Bei der Bereitung des Ansatzes wurden Eigelb, Senf und die Gewürze in einem Gefäß gründlich vermischt und dann das Öl eingeschlagen. Als Säurcmittcl dienten

(5) Kartoffelsalat mit Mayonnaise

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

Bestandteil

Mengen

Kartoffel	500 g
Gurke	50 g
Mohrrübe	38 g
Mayonnaise	2 große Löffel voll

Die Kartoffeln waren mit Wasser gewaschen, gepellt, gekocht und dann zu Würfeln geschnitten; die Mohrrüben in kleine Stücke, die Gurke in dünne Scheiben geschnitten und dann mit Salz gewürzt. Hierauf wurde der Senf und die Mayonnaise zugemischt.

bo Letztere hatte die gleiche Zusammensetzung wie beim Versuch (4); auch die gleichen Säuremittel wurden angewandt. Die Ergebnisse der Bewertung durch 30 Prüfpersonen waren folgende:

Gesamtbewertung
ABC

Punktzahl

-6

-3

10

-7

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

C>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 Konditorwaren befunden.

Gewinnung von Maltobionsäureprodukten
Angewandt wurden vier verschiedene Arbeitsweisen

(a) Zu einer 30%igen Aufschlämmung von Süßkartoffelstärke wurde bei pH 6,0und90°C0,t%<x-Amylase = E.C.3.2.1.1 zugegeben und die Stärke unter fortlaufendem Erhitzen und Rühren bis zum Dextroseäquivalent (D.E.) 5,0 verflüssigt, dann schnell auf 50⁰C abgekühlt und unter Zusatz von 30 Einheiten einer aus frischen Süßkartoffeln extrahierten jS-Amylase und 25 Einheiten je g Stärke ot-l,6-Glukosidase bei 45°C in 35 Stunden inkubiert. Die erhaltene Zuckerlösung mit einem Maltosegehalt von 90% inkubierte man anschließend bei 30⁰C 30 Stunden mit 20 mg Kulturzellen von Pseudomonas graveolens je g Maltose unter Belüftung. Hierauf wurde der pH der Lösung mittels CaCOj eingestellt und die Lösung mit Aktivkohle und Kationenaustauschharz gereinigt, wobei auch die Calciumionen entfernt wurden, so daß im Endprodukt die freie Maltobionsäure vorlag. In der Lösung enthielt der Feststoff 90% Maltobionsäure neben Maltotrionsäure und Oligosacchariden. Das Produkt zeigte eine Säuerlichkeit mit schwerem Körper.

(b) Der vorstehende enzymatische Oxydationsvorgang 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 daher 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.

(d) 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 Rohrzucker wurden bei 130⁰C einem Unterdruck von 700 m/n Hg unterworfen, dann auf einer gekühlten Platte mit Geschmackstoff (Zitrone) und Färbemittel versetzt, hierauf mit einer Walze bei 8O⁰C verformt und gekühlt. Im erhaltenen Produkt harmonierte die milde Säuerlichkeit der Maltobionsaure günstig mit der Süße des Rohrzuckers 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

5 Oligosacchariden vorliegende Maltobionsäure die erwünschten kristallisationsverhindernden Eigenschaften hat und die Säure als solche von hohem Molekulargewicht ist, hatte das Produkt eine ausgezeichnete Durchsichtigkeit und den gewünschten beißenden

K) Geschmack und zeigte keine Erhöhung des Feuchtigkeitsgehalts. 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 Rohrzuckerinversion nicht achtgeben.

Beispiel 2
Apfelsinendicksaft

1kg
1kg
50 ml
150 ml
3g
2.2 kg

2,2 kg
10 kg
2 kg

Als Bestandteile der Grundmasse dienten:

Apfelsinendicksaft Be 55°
Produkt (a) Be 55°

Emulgierende Würze (von Orangen)
Apfelsinenessenz
Farbe
Insgesamt
Der fertige Dicksaft bestand aus:

Grundmasse

Rohrzucker

Maltobionsäure

Wasser

Insgesamt

Das Ersetzen der Säuren und Zucker in üblichen Apfelsinensäften durch Maltobionsaure führte zu erfrischenden Erzeugnissen mit erwünschtem saurem Geschmack. Der Zusatz von Maltose und Maltotriose bewirkte einen angenehmen Nachgeschmack und eine Verhütung der Rohrzuckerkristallisation. Demzufolge konnte man den Konzentrationsgrad der Produkte erhöhen.

Beispiel 3
Trockensäfte

100 Teile gesichteter wasserfreier Dextrose und 20 Teile pulveriger Maltobionsaure (mit 1,8% Feuchtigkeit) gemäß Arbeitsweise (a) wurden ausreichend gemischt, dann mit einer geringen Menge Natriumglutaminat und 1,3 Teilen pulveriger Geschmackstoffe (z. B. Erdbeergeschmack) 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 Maltobionsaure.

Beispiel 4
Saure Drops

Ein Gemisch von 100 Teilen des gemäß Arbeitsweise (b) erhaltenen Produkts und 50 Teilen kristalliner Dextrose oder Maltose verformte man zu Tabletten gewünschter Formgröße, 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 mit Rohrzucker nicht erzielbar ist.

Beispiel 5
Zitronensaft

Das nach Arbeitsweise (a) oder (b) erhaltene Maltobionsäure-Produkt wurde bis auf 70% einge-

dampft und mit 5% filtriertem Zitronendicksaft odei einer zweckmäßigen Menge Zitronenessenz versetzl Durch Zusatz von 3% Zitronensäure stellte man der Geschmack und das Aroma des Gemisches ein. Derer 5fache Verdünnung mit Wasser hatte einen erfrischen den, angenehm sauren Geschmack und eine schwach! Süße, aber keinen adstringierenden Nachgeschmacl und konnte mit anderen Getränken, wie üblichen Zitronensaft, gemischt werden.

Die Verwertung der Erfindung kann durch gesetzli ehe Bestimmungen, insbesondere durch das Lebensmil telgesetz, beschränkt sein.

Claims

Patentanspruch:

Verwendung von Maltobionsäure enthaltenden Produkten, die durch enzymatische Oxydation von Maltose mittels einer Kultur von Pseudomonas graveolens hergestellt worden sind, als Zusatz zu Lebensmitteln und Getränken.