DE2038544A1 - Vollverfluessigte Frucht- und Gemueseerzeugnisse und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents
Vollverfluessigte Frucht- und Gemueseerzeugnisse und Verfahren zu ihrer HerstellungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Vollverflüssigung
von Früchten und Gemüse und auf die entsprechend hergestellten Erzeugnisse.
Frucht- und Gemüsesäfte werden üblicherweise aus den reifen
Früchten auf mechanische Weise durch Auspressen gewonnen.
Nach dem Waschen, Verlesen und groben Vor zerkleinern wird der Saft diskontinuierlich in Korbpressen oder Packpressen
oder kontinuierlich in Schnecken- oder Walzenbandpressen abgepresst. Je nach Rohstoff, Presse, Pressdruck usw. können
die Ausbeuten an Saft erheblich schwankene Da das Zellgewebe
in dieser Prozeastufe nur rein mechanisch zerstört wird, gelangen wasserunlösliche, jedoch oftmals qualitätsbestimmende
Zeilinhaltsstoffe, wie z.B. Garotin, nur unvollständig in den Pressaft, und sie werden zum Teil durch
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die hohe Filtrationswirkung des Presskuchens noch verstärkt zurückgehalten.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, einen verbesserten
Aufschluss der Zellsubstanz und dadurch eine Erhöhung der Saftausbeute sowie einen erhöhten Übergang von Farbstoffen
und anderen Inhaltsstoffen in den Saft dadurch zu erreichen, dass man die Maische durch Angären oder
durch Behandlung mit Filtrationsenzymen aufbereitet. Als geeignete Filtrationsenzyme sind insbesondere Gemische
aus Pektinesterasen und Polygalacturonasen (wie sie im
Handel unter der Bezeichnung Pectinol oder Hohament P erhältlich sind) vorgeschlagen worden. Diese Enzyme
bauen vorwiegend die in den Früchten und dem Gemüse vorliegenden löslichen bzw. quellbaren Pektinsubstanzen ab.
Bekannt ist auch, den Pülperückstand von Oitrusfrüchten
einer partiellen Hydrolyse durch Pektin und ggf. auch Cellulose abbauende Enzyme zu unterwerfen.
Bei der Herstellung trüber und fruchtfleischhaltiger
Säfte (auch Ganzfruchtsäfte genannt) ist es üblich, statt des Pressens andere mechanische Verfahren anzuwenden,
z.B. Homogenisieren, Durchpassieren, Vermählen usw. Hierdurch
soll der Fruchtfleischanteil im Saft möglichst hoch und fein verteilt sein. Auch dabei kann die Zerlegung des
Fruchtgewebes durch eine enzymatisch^ Vorbehandlung erleichtert werden. Im Gegensatz zur Herstellung von klaren
Fruchtsäften werden jedoch pektolytische Enzyme eingesetzt, die bevorzugt das Protopektin der Mittellamelle spalten
und somit eine Separation des Zellgewebes in Einzelzellen begünstigen·
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" 3 " 20385Λ4
Während bei der Herstellung klarer oder trüber !Fruchtsäfte
wesentliche, insbesondere unlösliche Inhaltsstoffe im Pressrückstand zurückgehalten werden und auch durch
eine Maisehe-Vorbehandlung nie vollständig in den Saft
überführt werden können, gelingt es bei der Herstellung von Ganzfruchtsäften, diese Inhaltsstoffe nahezu vollständig
in den Ganzfruchtsaft zu überführen, und zwar besonders schonend im Falle der enzymatisch en Mazeration.
Nachteilig ist, dass diese Inhaltsstoffe zum überwiegenden Teil im Saft nicht frei, sondern in den Zellen eingekapselt
vorliegen, wodurch beispielsweise die Resorption im Magen-Darmtrakt erschwert iste Ausserdem wird
insbesondere bei pektinreichen Früchten ein hochviskoser Saft erhalten, der sich nur schwer verarbeiten lässt©
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist deshalb ein einstufiges Verfahren zur Vollverflüssigung von Früchten
und Gemüse unter weitgehendem Aufschluss der Zellwände
und Freilegung der Inhaltsstoffe in möglichst feiner Verteilung ohne weitere Vor- oder Nachbehandlung unter
Vermeidung einer hohen Saftviskosität, wie sie bei Anwendung pektolytischer Enzyme hervorgerufen wird«,
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass man auf das beispielsweise
in einer Schlagkreuzmühle, in einem Fleischwolf oder in einer anderen geeigneten Einrichtung fein
zerkleinerte Frucht- oder Gemüsematerial Cellulasen einwirken lässt. Die Cellulasen sollen vorzugsweise keine
oder nur eine sehr geringe pektolytische Aktivität aufweisen.
Sie können beispielsweise aus Trichoderma- oder Asper gillusart en isolier.t werden und haben die Eigenschaft, native Cellulose und teilweise auch Cellulose
geringerer Kettenlänge abzubauen.
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Durch das neue Verfahren gelingt es, eine Vollverflüssigung
von Früchten bzw» Gemüse zu Säften "bzw. Saftzubereitungen
zu erreichen und das gesamte Fruchtfleisch bzw· Gemüse in einen fein verteilten aufgeschlossenen Zustand
zu überführen, ohne dass eine wesentliche Viskositätserhöhung gegenüber einem nicht unter Verwendung von Enzymen
erhaltenen Saft eintritt.
Gellulasepraparate sind im Handel erhältliche Besonders
geeignete Präparate sind unter der Bezeichnung Cellulase AP und AP3 im Handel. Diese Präparate sind sehr aktiv
und besitzen praktisch ausschliesslich Cellulaseaktivitäte
Die Einwirkung der Cellulasen bzw. cellulytischen Enzyme auf das Frucht- oder Gemüsematerial erfolgt, gegebenenfalls
nach dem Verdünnen mit Wasser, bei Temperaturen von etwa 50 bis etwa 600O und bei einem pH-Wert von etwa 3,5
bis 4,5· Die Inkubationszeit beträgt etwa 1 bis etwa 3
Stunden. Die Inkubationstemperatür von etwa 50 bis etwa
6O0O schliesst mikrobiologische Veränderungen weitgehend
und Veränderungen durch Gärung vollständig aus.
Bei Früchten und Gemüse mit relativ hohem FruchtSäuregehalt
(pH unter etwa 4,5) gelingt die Verflüssigung ohne
Jeden Säurezusatz· Bei säurearmen Früchten und Gemüsearten ist es zweckmässig, das pH-Optimum beispielsweise
mit Citronensäure oder Ascorbinsäure einzustellen.
Durch Erwärmen auf Temperaturen über etwa 6O0O, ggf. auch
durch Pasteurisieren nach dem Abfüllen in luftdicht verschlossene Behälter, lassen sich die Enzyme in dem'ver-
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flüssigten Frucht- bzw«. Gemüsematerial inaktivieren.
Auch, kann es ggfo durch Sprühtrocknung, Gefriertrocknung
oder in anderer Weise in ein Trockenprodukt überführt werden«,
Nach dem vorgeschlagenen Verfahren lassen sich fruchtfleischhaltige
Frucht- und GemüsesaftZubereitungen herstellen,
die allen Qualitätsanforderungen genügen und insbesondere gegenüber den mit pektolytischen Enzymen
hergestellten Erzeugnissen eine erheblich niedrigere |
Viskosität aufweisen. Schwankungen der Rohstoffe im Gehalt an qualitätsbestimmenden Inhaltsstoffen, beispielsweise
Carotin, können gegebenenfalls über eine geeignete Dosierung der Wasserzugabe ausgeglichen werden.
Weitere Einzelheiten der vorliegenden Erfindung können den folgenden Beispielen entnommen werden· Die Bestimmung
der Viskosität der Säfte erfolgte mit einem Rotovisko-Geräto
Beispiel 1 Verflüssigung von Karotten
In 5 Ansätzen wurden je 400 g Karotten fein zerkleinert.
Durch Zusatz von jeweils 2,3 g Citronensäure wurde der pH-Wert der Masse auf 4,2 eingestellt· Mit einer Ausnahme
wurden alle Ansätze mit 250 ml Wasser versetzt· Nach Zusatz von jeweils 0,2 bis 0,5 % eines handelsüblichen
Cellulasepräparates mit nur geringer pektolytischer Aktivität
(Cellulose AP 3) wurde die Masse 2 Stunden, lang bei .£■£· C inkubiert. Anschliessend wurde die aufgeschlossene
Pulpe durch ein 200-Mikron-Sieb passiert. Der auf dem Sieb verbleibende Rückstand wurde gut abgepresst und
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gewogen. Bei einem weiteren Ansatz wurde unter sonst gleichen Bedingungen keine Cellulase zugesetzt. Nach
dem Messen der Saftmenge in ml wurde in einem aliquoten Teil die Viskosität und der Gehalt an Gesamtcarotin
durch Extraktion mit Petroläther - Äther - Alkohol Gemisch nach der Methode von H. Äother, Siechstoffe
und Aromen L2 S.93-94 (1962) bestimmt. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 zusammengestellt worden.
durch Extraktion mit Petroläther - Äther - Alkohol Gemisch nach der Methode von H. Äother, Siechstoffe
und Aromen L2 S.93-94 (1962) bestimmt. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 zusammengestellt worden.
Wie aus den Daten der Tabelle 1 hervorgeht, wurde hinsichtlich der Saftausbeute und des Rückstandes das
beste Ergebnis mit 0,4 und 0,5 % Oellulase erhalten, ohne dass die Viskosität des verflüssigten Produktes dadurch wesentlich zunahm (Versuche e und f). Auch
wurde bei Verwendung dieser Enzymmenge praktisch das gesamte Oarotin in den Saft übergeführt.
beste Ergebnis mit 0,4 und 0,5 % Oellulase erhalten, ohne dass die Viskosität des verflüssigten Produktes dadurch wesentlich zunahm (Versuche e und f). Auch
wurde bei Verwendung dieser Enzymmenge praktisch das gesamte Oarotin in den Saft übergeführt.
Vergleichsweise mit 2 Handelspräparaten von pektolytischen
Enzymen (Pectinol und Sohament P) durchgeführte Versuche (bei 45 bis 500O ohne Zusatz von Wasser, aber
unter sonst gleichen Bedingungen wie die Ansätze mit Oellulase) ergaben Säfte, die mit 65 bzw. 78 cP eine
wesentlich höhere Viskosität aufwiesen. Die mikroskopische Untersuchung zeigte im Vergleich zu den mit
Oellulase behandelten Karotten einen deutlich geringeren Zellaufschluss.
Oellulase behandelten Karotten einen deutlich geringeren Zellaufschluss.
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| ;Vers. | Oellulase % ·) |
Sonstige Zusätze | Citronen säure S |
Saft- äus- beute ml |
Rückstand % *) |
Gai?otin- gehalt des ges. Saftes mg |
im Rück stand ver bliebenes Oarotin % |
1,4 | Visko sität d.Saf- tes cP |
| a | ohne | Wasser ml |
ohne | 230 | 32 | 16,8 | 66 | 0 | 4,8 |
| b | 0,2 | ohne | 2,3 | 557 | 4,7 | - | - | 0 | 16,0 |
| C | 0,3 | 250 | 2,3 | 320 | 0 | - | - | 36,1 | |
| d | 0,3 | ohne | 2,3 | 578 | 2,7 | 50,3 | 11,0 · | ||
| e | 0,4 | 250 | 2,3 | 600 | 0 | 51,0 | — | ||
| f | 0,5 | 250 | 2,3 | 600 | 0 | 51,0 | 9,8 | ||
| 250 |
*)■ bezogen auf eingesetzte Rohstoffmenge (400 g Karotten)
Beispiel 2 Verflüssigung von Kohlrabi
In 2 Ansätzen wurden je 400 g geschälte Kohlrabi fein
zerkleinert. Die Einstellung des pH-Wertes und die weitere Behandlung erfolgte gemäss Beispiel lo Ein Ansatz
wurde mit 250 ml Wasser verdünnt. Der Zusatz von
handelsüblichem Oellulasepräparat mit nur geringer pektolytischer Aktivität (Gellulase AP 3) betrug in
beiden Fällen 0,3 %· In einem weiteren Ansatz wurde unter sonst gleichen Bedingungen keine Oellulase zugesetzt.
Die Ergebnisse sind in der Tabelle II zusammengestellt worden.
Wie aus der Tabelle II zu ersehen ist, wurde sowohl bei dem unverdünnten Ansatz (b) als auch bei dem Ansatz,
der in verdünntem Zustand mit der Cellulase behandelt wurde (c), eine vollständige Verflüssigung des
Kohlrabi erreicht, ohne dass dadurch die Viskosität des verflüssigten Produktes wesentlich zunahm.
Vergleichsweise mit einem Handelspräparat eines pektolytisehen
Enzyms (Rohament P) durchgeführte Versuche (bei 45 bis 50 0 ohne Zusatz von Wasser aber unter sonst
gleichen Bedingungen wie die Ansätze mit Gellulase) ergaben verflüssigte Produkte, die mit 42 bis 45 cP eine
deutlich höhere Viskosität aufwiesen. Auch liess die mikroskopische Untersuchung im Vergleich zu dem mit
Oellulase behandelten Kohlrabi einen deutlich geringeren Zellaufschluss erkennen.
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- 9 TAEELIiE II
| Vers. | b | C | Gellulase % *) |
Sonstige Zusätze | Citronen säure S |
Saftausbeute ml |
Rückstand O/o *) |
Viskosität do Saftes cP |
| a | ohne | Wasser ml |
ohne | 285 | 26,9 | 3,9 | ||
| 0,3 | ohne | 2,0 | 330 | 0 | 20,8 | |||
| 0,3 | ohne | 2,0 | 580 | 0 | 6,0 | |||
| 250 |
*) bezogen auf eingesetzte Rohstoffmenge (400 g Kohlrabi)
Beispiel 3 Verflüssigung von Äpfeln
In 2 Ansätzen wurden je 4-00 g ungeschälte Äpfel fein
zerkleinert» Die zerkleinerte Masse besass. bereits einen pH-Wert von 4,1, so dass eine Korrektur nicht
erforderlich war· Die weitere Behandlung erfolgte gemäss Beispiel 1. Der Zusatz von handelsüblichem Cellulasepräparat
(Cellulose AP3) mit nur geringer pektolytischer
Aktivität betrug in beiden Fällen 0,3 %· Bei einem weiteren Ansatz wurde unter sonst gleichen Bedingungen
keine Oellulase zugesetzt. Die Ergebnisse werden in der Tabelle III mitgeteilt.
Wie aus der Tabelle III hervorgeht, wurde sowohl bei dem unverdünnten Ansatz (b) als auch bei dem mit Wasser
verdünnten Ansatz (c) eine praktisch vollständige Verflüssigung der Äpfel erreicht, ohne dass damit eine
wesentliche Viskositätszunähme eintrat.
Vergleichsweise mit Handelspräparaten von pektolytischen
Enzymen (Rohament P) durchgeführte Versuche ohne Zusatz
von Wasser (bei 45 bis 50° C unter sonst gleichen Bedingungen)
ergaben verflüssigte Produkte, die mit 39 bzw. 40 cP eine doppelt so hohe Viskosität aufwiesen, wie
die mit oellulase erhaltenen Erzeugnisse«
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TA.BEÜQE III
O OO O co
| Vers· | Oellulase % *) |
Sonstige Zusätze | Citronen säure g |
Saft ausbeute ml |
Rückstand % *) |
Viskosität d. Saftes cP |
| a | ohne | Wasser ml |
ohne | 275 | 21,2 | 5,8 |
| b | 0,3 | ohne | ohne | 320 | 1,8 | 20,7 |
| 0,3 | ohne | ohne | 570 | 2,7 | 8,0 | |
| 250 |
♦) bezogen auf eingesetzte Rohstoffmenge (400 g Ipfel)
- Patentansprüche -
Claims (5)
1. Verfahren zur Vollverflüssigung von Früchten, und
Gemüse unter Anwendung von Enzymen, dadurch g e kennzeic
Ii η e 1; t dass man auf das fein
zerkleinerte Frucht- oder Geinilsematerial Cellulasen,
die keine oder nur eine geringe pektolytiache Aktivität
aufweisen,! einwirken lässt·
2. Verfahren nach den vorhergehenden Anspruch, dadurch
g e k e η η ζ e i c haet , dass die
Cellulasen aus üriehodenna ■ oder Aspergillusarten
isoliert werden»
3. Verfahren nach. den. vorhergehenden Ansprüchen, dadurch
g β k e τι υ. ζ e i c tuet , dass die
Einwirkung der Cellulasen auf das Frucht- oder Geinüsematerial,
ggf. tiacii äen Verdünnen mit Wasser,
"bei lemperaturen von. etwa. 50 "bis etwa 600O und
einem pH-Wert von etwa 3,5 "bis etwa 4-,5 erfolgt,
und dass die Inkubationszeit etwa 1 "bis etwa 3 Stunden beträgt«
4·. Verfahren nach den. vorhergehenden Ansprüchen, da-r
durch gekennzeichnet , dass das
Cellulasepräparat in einer Menge von 0,2 Ms 0,6 %, insbesondere 0,3 bis 0}5 %» bezogen auf eingesetzte
Eohstoffmenge, verwendet wird.
209808/0803
5. Vollverflüssigte frucht- und Gemüseerzetignisse, hergestellt
nach einem in den vorherigen Ansprüchen beschriebenen Verfahren.
209806/0803
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