DE69213954T2

DE69213954T2 - Verdicker/emulgatorsystem für getränke

Info

Publication number: DE69213954T2
Application number: DE69213954T
Authority: DE
Inventors: John Robert Bunger; Brenda Lou Keller; Robert Earl Tarr
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Sunny Delight Beverages Europe Sarl Luxemburg Lu
Priority date: 1991-10-28
Filing date: 1992-10-20
Publication date: 1997-02-27
Anticipated expiration: 2012-10-21
Also published as: NO941508L; JPH07500251A; WO1993008704A1; CN1046845C; EP0610341A1; CN1074347A; NO941508D0; HUT67072A; CZ94394A3; HU9401215D0; FI941941A7; FI941941L; BR9206683A; DE69213954D1; FI941941A0; CA2117266A1; EP0610341B1; SK43694A3; AU2884892A; CA2117266C

Description

TECHNISCHES GEBIET

Diese Erfindung betrifft ein Getränke-Verdicker/Emulgator- System, das eine Mischung aus drei Stoffen ist: einem oberflächenaktiven Verdicker, z.B. Propylenglykol-Alginat, einem pseudoplastischen Verdicker, z.B. Xanthan, und einem Newton'schen Verdicker, z.B. Guar-Gummi. Dieses System schafft sehr stabile Öl-in-Wasser-Emulsionen in Getränken und liefert eine Getränke-Textur mit gutem Körper, selbst bei saurem pH.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Saure Getränke, zum Beispiel Softdrinks, Frucht-Punsche, Fruchtsäfte und ähnliche Erfrischungen, enthalten Geschmacksstoff-Öle. Zusätzlich dazu brauchen sie, außer wenn der Zucker- und/oder Pektingehalt hoch ist, ein Additiv, um ihnen Körper oder ein gutes Mundgefühl zu geben. Gummistoffe oder andere Verdicker werden zugesetzt, um Textur und Mundgefühl zu verleihen. Geschmacksstoff-Öle und Trübungsöle werden in das Getränk üblicherweise mit Hilfe von Emulgatoren oder beschwerenden Ölen einemulgiert. Andere Öle können auch erwünscht sein, um zusätzliche Fülle und Opazität zu verleihen.
Eines der Probleme mit Emulgatoren und Verdickungsstoffen besteht darin, daß bei sauren pH-Werten, insbesondere im Bereich von 3 bis 4, die Gummistoffe instabil und unwirksam sein können. Ein anderes Problem besteht darin, daß sich die Emulgiereigenschaften der Gummilösung mit der Zeit verändern und daß sich die Geschmacksstoff-Öle und anderen Öle abscheiden, um oben auf dem Getränk einen Ring zu bilden. Es wurden beschwerende Öle verwendet, um diese Ölabscheidung zu verhindern, jedoch waren sie nicht ganz erfolgreich. Der Gehalt an beschwerendem Öl ist in Systemen mit hohen Gesamtölgehalten unwirksam. Andere präventive Maßnahmen umfassen den Zusatz von weniger Öl oder übermäßigen Mengen an Gummistoffen oder Verdickern.
Manche Verdickungsmittel sind pseudoplastisch, d.h. sie werden bei Scherkrafteinwirkung weniger viskos oder dünner. Das liefert dann ein Getränk, das im Mund ein Gefühl der Dicke ergibt, jedoch auch leicht zu schlucken ist. Jedoch wirken diese Arten von Substanzen nicht immer als Emulgatoren, um das Geschmacksstoff-Öl in Lösung zu halten und das passende Mundgefühl bei den niedrigeren sauren pH-Werten zu ergeben.
Es hat sich herausgestellt, daß ein Verdicker/Emulgator, der aus einem oberflächenaktiven Verdicker, z.B. Propylenglykol-Alginat, einem pseudoplastischen Verdicker, z.B. Xanthan, und einem Newton'schen Verdicker, z.B. Guar-Gummi, zusammengesetzt ist und in spezifischer Kombination verwendet wird, ein Getränk liefert, in welchem das Ölsystem stabil ist, ohne daß eine unannehmbar dicke Textur geschaffen wird.
Dementsprechend ist es ein Ziel dieser Erfindung, ein Verdicker/Emulgator-System zu schaffen, das pseudoplastisch ist und in dem Getränk Stabilität ohne übermäßige Dicke beistellt.
Es ist ein weiteres Ziel dieser Erfindung, ein Verdicker/Emulgator-System zu schaffen, das selbst bei niedrigem pH-Wert Geschmacksstoff-Öl und Trübungsöle in Suspension hält.
Diese und andere Ziele dieser Erfindung werden aus der Beschreibung hierin ersichtlich werden.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es wird ein Getränke-Verdicker/Emulgator-System beansprucht, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß es bei einem pH-Wert zwischen 3 und 6 pseudoplastisch ist.
Dieses Getränke-Verdicker/Emulgator-System wird in einem Getränk verwendet, welches umfaßt:
i]zu etwa 0,001 % bis 0,1 % Xanthan-Gummi, 0,001 % bis 0,1 % Guar-Gummi und 0,01 % bis 0,2 % Propylenglykol-Alginat;
ii] zu 0,001 % bis 85 % Süßstoff;
iii] zu 0,001 % bis 0,5 % Trübungsöle;
iv] zu mindestens 0,001 % einen Geschmacksstoff; und
v] wobei der Rest Wasser ist.
Das Getränk hat eine Viskosität von 0,05 Pas [50 cps] oder weniger bei einer Scherrate von 60 Sek&supmin;¹ [11 ºC]. Weitere Ausführungsformen sind in den Ansprüchen definiert.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Unter "pseudoplastisch" wird hierin verstanden, daß das Verdicker/Emulgator-System in Wasser, entweder allein oder in einem Getränkesystem, bei niedrigen Scherraten hochviskos ist, verbunden mit dem Brechen der Emulsion, jedoch unter höherer Scherwirkung, wie etwa beim Trinken, Mischen oder Schütteln, fließfähig und viel weniger viskos wird.
Alle hierin angegebenen Verhältnisse, Proportionen und Prozentangaben beziehen sich, wenn nicht anders angegeben, auf Gewicht. Das Gewicht in dem Getränk gilt für die einfache Stärke, d.h. für das Getränk, das konsumiert werden soll.
Wie er hierin verwendet wird, bedeutet der Ausdruck "umfassend", daß verschiedene Bestandteile in dem Verdicker/Emulgator-System und in den es enthaltenden Getränken verwendet werden können, solange sie die Textur und Emulsionsstabilität der Getränke nicht nachteilig beeinflussen. Dementsprechend sind die Ausdrücke "bestehend im wesentlichen aus" und "bestehend aus" in dem Ausdruck "umfassend" eingeschlossen.
Wie er hierin verwendet wird, inkludiert der Ausdruck "Süßungsmittel" Zucker, zum Beispiel Glukose, Saccharose und Fruktose. Zucker inkludieren auch Feststoffe des Maissirups mit hohem Fruktosegehalt, Invertzucker, Zuckeralkohole, inklusive Sorbit, und Mischungen hievon. Auch künstliche oder hochintensive Süßstoffe sind in dem Ausdruck Süßstoff inkludiert.
Der Geschmacksstoffbestandteil der vorliegenden Erfindung enthält Geschmacksstoffe, die aus natürlichen Geschmacksstoffen, Pflanzengeschmacksstoffen und Mischungen hievon ausgewählt sind. Der Ausdruck "Fruchtgeschmacksstoffe" bezieht sich auf solche Geschmacksstoffe, die von dem genießbaren vermehrungsfähigen Teil einer Samenpflanze, insbesondere einer solchen, bei der eine süße Pulpe mit dem Samen in Verbindung ist, stammen. In dem Ausdruck "Fruchtgeschmacksstoff" sind auch synthetisch hergestellte Geschmacksstoffe inkludiert, die zur Simulierung von aus natürlichen Quellen stammenden Fruchtgeschmacksstoffen hergestellt wurden.
Der Ausdruck "Pflanzengeschmacksstoffe" bezieht sich auf Geschmacksstoffe, die von Teilen einer Pflanze, abgesehen von der Frucht, stammen; d.h. die von Bohne, Nüssen, Rinde, Wurzeln und Blättern stammen. Auch in dem Ausdruck "Pflanzengeschmacksstoff" inkludiert sind synthetisch hergestellte Geschmacksstoffe, die zur Simulierung von aus natürlichen Quellen stammenden Geschmacksstoffen hergestellt wurden. Beispiele solcher Geschmacksstoffe umfassen Kakao, Schokolade, Vanille, Kaffee, Cola, Tee und dergleichen. Pflanzengeschmacksstoffe können von natürlichen Quellen, wie etwa Essenzölen und Extrakten, stammen, oder sie können synthetisch hergestellt sein.
Wie er hierin verwendet wird, bezieht sich der Ausdruck "wässerige Essenz" auf die wasserlöslichen Aroma- und Geschmacksstoffsubstanzen, die von Fruchtsäften stammen. Wässerige Orangenessenz ist jenes Material, das beim Eindampfen von Orangensaft während des Konzentrationsverfahrens gewonnen wird. Die wässerigen Essenzen können fraktionierte, konzentrierte oder unterzogene Essenzen sein, oder sie können mit zugesetzten Bestandteilen angereichert sein.
Wie er hierin verwendet wird, bezieht sich der Ausdruck "Essenzöl" oder "Geschmacksstoff-Öl" auf die ölige oder wasserunlösliche Fraktion der flüchtigen Aroma- und Geschmacksstoffe, die von Früchten, Fruchtsäften oder anderen natürlichen Quellen erhalten werden. Orangenessenzöl ist die ölige Fraktion, die sich aus der durch Eindampfen von Orangensaft gewonnenen wässerigen Essenz abtrennt. Essenzöl oder Geschmacksstoff-Öle können fraktioniert, konzentriert oder angereichert werden.
Wie er hierin verwendet wird, bezieht sich der Ausdruck "Schalenöl" auf die Aroma- und Geschmacksstoffsubstanzen, die durch Extraktion oder Pressen von Zitrusfruchtschalen erhalten werden. Schalenöl und Essenzöl, die von Orangen oder anderen Zitrusfrüchten stammen, sind weitgehend aus Terpenkohlenwasserstoffen, z.B. aliphatischen Aldehyden und Ketonen, oxidierten Terpenen und Sesquiterpenen, zusammengesetzt.
Wie er hierin verwendet wird, bezieht sich der Ausdruck "Trübungsmittel" auf natürliche oder synthetische Triglyzeride oder Öle, die dem Getränk zugesetzt werden, um die Opazität zu steigern und Körper und Geschmack zu verleihen.

Verdicker/Emulgator-System

Das Getränke-Verdicker/Emulgator-System besteht aus einer speziellen Kombination von drei bekannten Verdickern. Jeder dieser Verdicker wurde allein oder in Kombination als Mischung von zwei Bestandteilen eingesetzt. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß die Verwendung aller drei dieser Verdicker in speziellen Mengen ein System ergibt, das dem Getränk eine wünschenswerte Viskosität oder Dicke, Stabilität der Geschmacksstoff-Öle und Trübungsöle und eine besondere Geschmacksentfaltung verleiht.
Das Verdicker/Emulgator-System besteht aus drei Verdickern, von denen jeder dem Getränk einzigartige Eigenschaften verleiht. Sie sind ein Newton'scher Verdicker, ein pseudoplastischer Verdicker und ein oberflächenaktiver Verdicker. Gemeinsam ergeben sie ein Getränk, das selbst dann stabil ist, wenn Trübungsöle verwendet werden, wobei die Textur geschmacklich angenehm bleibt.

A. Newton'scher Verdicker

Guar-Gummi stammt aus der Guar-Pflanze und besteht aus einem Polysaccharid mit hohem Molekulargewicht, das aus Galactan- und Mannan-Einheiten, die durch glykosidische Bindungen kombiniert sind, zusammengesetzt ist. Er wurde als Galactomannan beschrieben. Guar- Gummilösungen sind in der Regel bei einem pH von 3 1/2 bis 9 stabil und zeigen Newton'sches Verhalten.
Guar-Gummi wird in Fruchtnektaren in Mengen von 0,1-0,2 % zur Verbesserung des Mundgefühls verwendet. Er wurde auch dazu verwendet, die homogene Dispergierung von Fruchtfleisch zu erleichtern. Guar- Gummilösungen von 1 % oder mehr sind thixotrop und sind in dieser Menge wegen ihrer hohen Viskosität für Getränke ungeeignet.
Die Zusammensetzungen hierin verwenden von etwa 0,001 % bis etwa 0,1 % Guar-Gummi, bezogen auf das Gewicht des endgültigen Getränks. Vorzugsweise werden 0,005 % bis 0,075 % und am bevorzugtesten von 0,01 % bis 0,04 % verwendet. Vorzugsweise ist der Guar-Gummi ein feingemahlener Guar-Gummi. Diese Stoffe bilden bei 1 % eine Lösung, die eine Viskosität bei Raumtemperatur im Bereich von 0,5 Pas [500 cps] aufweist. Je kleiner die Partikelgröße ist, umso löslicher ist der Guar-Gummi und umso besser hydratisiert er. Bevorzugt zur Verwendung hierin ist Guar- Gummi mit einer Partikelgröße im Bereich von 150 µm [Mikron] oder weniger. Vorzugsweise liegt die Partikelgröße zwischen 50 µm [Mikron] und 150 µm [Mikron]. Geeignete Guar-Gummis sind von TIC Gums, Belkamp, Maryland und Rhône-Polonc [Frankreich] erhältlich.

B. Pseudoplastischer Verdicker

Xanthan-Gummi ist ein exocelluläres Heteropolysaccharid, das durch einen Fermentationsprozeß unter Verwendung der Bakterien Xanthomonas campestris hergestellt wird. Xanthan-Gummi ist ein Polymer mit fünf Zuckerresten, zwei Glukoseeinheiten, zwei Mannoseeinheiten und einer Glucuronsäure. Das Rückgrat der Einheit ist eine 1,4-gebundene β-D-Glukose. Dieses Rückgrat ist in der Struktur ident wie bei Zellulose.
Xanthan-Gummilösungen sind in hohem Maße pseudoplastisch. Unter ansteigender Scherwirkung wird die Viskosität zunehmend herabgesetzt. Wenn die Scherwirkung aufhört, erholt sich die Viskosität fast augenblicklich. Das Xanthan-Molekül ist hoch-elastisch.
Xanthan ist bei pH-Werten von 2 bis 12 stabil. Xanthane werden in der Regel in einer Menge von 0,1 bis 0,3 % in Getränken verwendet. Von ihnen wird angegeben, daß sie zur Stabilisierung von Emulsionen und Suspensionen gegen Auftrennung wirksam sind. Die Kombination von Guar- Gummi und Yanthan-Gummi bildet bei pH 3 bis 5 nicht Gele, sondern bewirkt eine höhere Viskosität als sie durch die Kombination der beiden Materialien vorhergesagt würde.
Die Xanthan-Gummis, wie sie hierin verwendet werden, werden in Prozentmengen von 0,001 % bis 0,1 %, bezogen auf die gesamte Getränkszusammensetzung, eingesetzt. Vorzugsweise werden 0,005 % bis 0,075 % und am bevorzugtesten 0,01 % bis 0,04 % verwendet. Die bevorzugten Xanthan-Gummis haben eine Partikelgröße im Bereich von 250 bis 400 µm [Mikron]. Das ist ein Produkt mit 40 mesh. Xanthan-Gummis sind von vielen Handelsquellen erhältlich, inklusive Kelco, einer Abteilung der Merck Company [California] und TIC Gums.

C. Oberflächenaktiver Verdicker

Der dritte Bestandteil des Verdicker/Emulgator-Systems in Dreier- Mischung ist ein Propylenglykol-Alginat. Dieses ist ein Derivat des Algins, ein Produkt, das von Meerespflanzen stammt. Algin ist ein Polymer, das Mannuron- und Glucuronsäuren enthält. Es wird mit Propylenoxid umgesetzt, um ein Propylenglykol-Alginat zu bilden. Propylenglykol-Alginate sind als Produkte mit zwei verschiedenen Viskositäten erhältlich. Es können beide Produkte hierin verwendet werden. Von dem Produkt mit der höheren Viskosität wird weniger benötigt, um das gewünschte Ergebnis zu erhalten.
Propylenglykol-Alginat hat eine verbesserte Säurestabilität gegenüber unsubstituierten Alginsäuren und deren Salzen und ist resistenter gegen Ausfällung durch Kalzium- und andere mehrwertige Metallionen. Das Propylenglykol ist über die Carboxylgruppen an das Alginat gebunden.
Propylenglykol-Alginat ist von Kelco unter dem Handelsnamen Kelcoloid oder Manucol-Ester erhältlich. Es ist auch von anderen Lieferanten erhältlich. Die Partikelgröße liegt im Bereich von 840 µm [Mikron] bis 150 µm [Mikron]. Der in den Getränken hierin verwendete Prozentgehalt Propylenglykol-Alginat beträgt von 0,01 % bis 0,20 %, bevorzugt zwischen 0,03 % und 0,1 % und am bevorzugtesten von 0,05 % bis 0,08 %.
Propylenglykol-Alginat allein ist ein guter Verdicker, der geringes pseudoplastisches Verhalten zeigt. Jedoch ist er teuer, bei niedrigen pH- Werten im Verhältnis zu Guar und Xanthan instabil und liefert nicht die Pseudoplastizität bei gleichen Gehalten wie Xanthan.
Die spezielle Kombination von Xanthan-Gummi, der ein pseudoplastischer Gummi ist, und Guar, einem Newton'schen Gummi, mit den oberflächenaktiven Eigenschaften von Propylenglykol-Alginat liefert ein einzigartiges Verdicker/Emulgator-System, das die Emulsion in sauren Getränken stabilisiert, insbesondere im pH-Bereich von 3-6 und ganz besonders im pH-Bereich von 3 bis 4 1/2. Diese Kombination bewirkt auch die gewünschte Viskosität und die hohe Stabilität der Emulsion.
Während dieses Verdicker/Emulgator-System mit Propylenglykol-Alginat, Xanthan- und Guar-Gummi erläutert wurde, können auch andere ähnliche Verdicker eingesetzt werden. Zum Beispiel könnten CMC [Carboxymethylcellulose] oder Pektin anstelle von oder gleichzeitig mit dem Guar-Gummi eingesetzt werden; Tragacanth-Gummi oder Akazien-Gummi können das Propylenglykol-Alginat ersetzen oder gemeinsam mit ihm eingesetzt werden.
Auch die Geschmacksintensität kann mit den Gummistoffen zusammenhängen. Gummistoffe können den Geschmack überdecken oder sie können dem Produkt ihren eigenen Geschmack verleihen. Die Zusammensetzungen hierin weisen eine Geschmacksintensität auf, die ähnlich ist wie die eines Vergleichsprodukts, das nur mit Propylenglykol-Alginat hergestellt wurde. Somit bewirken weder Guar-Gummi noch Xanthan-Gummi in diesen Zusammensetzungen einen Nebengeschmack in dem endgültigen Getränk.
Diese spezielle Dreiermischung verwendet billigen Guar-Gummi und geringere Mengen sowohl von Xanthan als auch von Propylenglykol- Alginat, als in beliebigen anderen Kombinationen der einzelnen Paare eingesetzt würden, um ein Produkt zu ergeben, das gute Wirkungen hat.

Geschmacksstoffbestandteil

Die spezielle Menge des Geschmacksstoffbestandteils, die zur Verleihung von Geschmackseigenschaften an die Getränke wirksam ist ["Geschmacksverstärkung"], kann von dem (den) ausgewählten Geschmacksstoff(en), dem gewünschten Geschmackseindruck und der Form des Geschmacksstoffbestandteils abhängen. Der Geschmacksstoffbestandteil umfaßt in der Regel mindestens 0,001 Gew.% bis 1 Gew.% des Getränks. Wenn Fruchtsaft der Geschmacksstoff ist, werden 3 % bis 40 % verwendet. Es können bis zu 100 % Fruchtsaft in den Getränken eingesetzt werden.
Flüchtige Aromen und Geschmacksstoffe sind solche Verbindungen, die sich aus dem Getränk in den oberen Hohlraum oberhalb des Getränks verteilen. Flüchtige Verbindungen inkludieren im allgemeinen eine niedrigsiedende Fraktion, d.h. eine hochflüchtige Fraktion, und eine hochsiedende Fraktion, d.h. eine weniger flüchtige Fraktion. Wässerige Essenz enthält in der Regel die hochflüchtige Fraktion und Essenzöl, Geschmacksstoff-Öl oder Schalenöl enthalten die weniger flüchtige Fraktion. Wässerige Essenz und Essenzöl werden zu 0,001 % bis 1,0 % in Fruchtsäften mit Zitrusgeschmack eingesetzt.
Für die meisten Zitrus-Fruchtsäfte sind die stark flüchtigen Verbindungen dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Siedepunkt von weniger als 131 ºC haben. Diese stark flüchtigen Verbindungen sind im allgemeinen Aldehyde, Ketone, Alkohole, Ester und Säuren mit niedrigem Molekulargewicht. Sie inkludieren auch Schwefelverbindungen mit niedrigem Molekulargewicht [z.B. Thiole, Sulfide] und Stickstoffverbindungen mit niedrigem Molekulargewicht [z.B. Amine, Pyrazine, Pyridine, etc.].
Die weniger flüchtige Fraktion umfaßt solche Verbindungen, die sich nach den stark flüchtigen Verbindungen abtrennen. Diese weniger flüchtigen Verbindungen inkludieren Terpene, hochmolekulargewichtige Alkohole [z.B. Linalool], Ester, Aldehyde [z.B. Geranial, Nerol, Octanal und Decanal] Ketone und Ketosäuren.
Für Schokolade oder Kakao beträgt die Menge an zugesetztem Geschmacksstoff von 0,05 % bis 20 %. Bei künstlichen oder synthetischen Schokolade-Geschmacksstoffen werden geringere Mengen verwendet als für Kakao selbst.
Getränke können mit Fruchtgeschmacksstoffen oder anderen Pflanzengeschmacksstoffen, z.B. Cola, Kaffee, Kakao, Tee, Vanille, Erdbeere, Kirsche, Ananas, Banane und Mischungen hievon mit Geschmack versehen werden.
Es kann ein beliebiger Fruchtsaft verwendet werden, um das erfindungsgemäße Getränk herzustellen. Es kann zum Beispiel Apfel, Moosbeere, Birne, Pfirsich, Pflaume, Aprikose, Nektarine, Weintraube, Kirsche, Johannisbeere, Himbeere, Stachelbeere, Brombeere, Blaubeere, Erdbeere, Limonelle, Zitrone, Orange, Grapefruit, Tangerine, Tomate, Lattich, Sellerie, Spinat, Kohl, Wasserkresse, Löwenzahn, Rhabarber, Karotte, Rübe, Gurke, Ananas, Custard-Apfel, Annone, Granatapfel, Guava, Kiwi, Mango, Papaya, Tamarindo, Banane, Wassermelone und Kantalupe verwendet werden. Bevorzugte Fruchtsäfte sind die Zitrusfruchtsäfte und besonders bevorzugt ist Orangensaft. Von den Nicht-Zitrus-Fruchtsäften sind Apfel, Birne, Moosbeere, Erdbeere, Weintraube, Kirsche, Tamarindo, Ananas, Mango und Kiwi bevorzugt.

Trübungsmittel

Die Getränke können auch Trübungsmittel enthalten. Trübungsmittel sind Öle, in erster Linie natürliche oder synthetische Triglyzeride, die dem Getränk zur Steigerung der Opazität des Getränks und zur Verleihung von Körper zugesetzt werden. Beschwerende Öle werden zugesetzt, um diese Trübungsmittel in Suspension zu halten.
Es werden hierin 0,001 % bis 0,5 % und bevorzugt von 0,01 % bis 0,25 % Trübungsmittel verwendet. Bevorzugte Trübungsmittel sind vegetabile Öle, vorzugsweise solche, die aus der Gruppe von hydriertem und unhydriertem Sojabohnenöl, Maisöl, Safloröl, Sonnenblumenöl, Canolaöl, Rapsölen [sowohl mit hohem als auch mit niedrigem Gehalt an Erucasäure], Baumsollsamenöl, mittelkettigen Triglyzeriden und Mischungen hievon ausgewählt sind. Öle mit niedrigem oder keinem Kaloriengehalt, wie etwa Saccharosepolyester, Siloxane und Propylenglykolester, können verwendet werden.

Andere Zutaten

Häufig sind andere geringfügigere Zutaten in den Getränken enthalten. Solche Bestandteile sind u.a. Konservierungsmittel, wie etwa Benzoesäure und Salze derselben, Schwefeldioxid, butyliertes Hydroxyanisol, butyliertes Hydroxytoluol etc. Natürliche oder synthetisch hergestellte Farbstoffe können zugesetzt werden. Salz, z.B. Natriumchlorid, und andere Geschmacksverstärker können zur Verbesserung des Geschmacks des Getränkes eingesetzt werden.
Auch Emulgatoren können in dem Getränk enthalten sein. Emugatoren mit Lebensmittelqualität und eßbare Emulgatoren sind u.a. Mono- und Diglyzeride von langkettigen Fettsäuren, bevorzugt gesättigten Fettsäuren, und am bevorzugtesten Stearin- und Palmitinsäuremono- und -diglyzeride. Propylenglykolester dieser gleichen Fettsäuren und Lecithin sind in Getränken ebenfalls verwendbar.
Vgl. L. F. Green, Developments in Soft Drinks Technology, Bd. 1 [Applied Science Publishers Ltd. 1978], S. 185-186 [hierin als Referenz aufgenommen] hinsichtlich Konservierungsmittel und Farbstoffe, die in Getränken verwendet werden.

Süßstoff-Bestandteil

Die Süßstoffzusammensetzung ist normalerweise ein Monosaccharid oder ein Disaccharid. Diese inkludieren Sacharose, Fruktose, Dextrose, Maltose und Laktose, jedoch können auch andere Kohlenhydrate verwendet werden, wenn eine geringere Süße erwünscht ist. Mischungen von Zuckern können ebenso eingesetzt werden.
Es können auch andere natürliche oder künstliche Süßstoffe verwendet werden. Diese sind u.a. Saccharin, Zyklamate, Acetosulfam, L- Aspartyl-L-phenylalanin-Niedrigalkylester-Süßstoffe [z.B. Aspartam], L- Aspartyl-D-alaninamide, geoffenbart in der US-PS 4,411.925 von Brennan et al., ausgegeben am 23. Oktober 1983, L-Aspartyl-D-serinamide, geoffenbart in der US-PS 4,399.163 von Brennan et al., ausgegeben am 16. August 1983, L-Aspartyl-L-1-hydroxymethyl-alkanamid-Süßstoffe, geoffenbart in der US-PS 4,338.346 von Brand, ausgegeben am 21. Dezember 1982, L- Aspartyl-1-hydroxyethyl-alkanamid-Süßstoffe, geoffenbart in der US-PS 4,423.029 von Rizzi, ausgegeben am 27. Dezember 1983, L-Aspartyl-D- phenylglycinester- und -amid-Süßstoffe, geoffenbart in der Europäischen Patentanmeldung 168.112 von J. M. Janusz, veröffentlicht am 15. Jänner 1986. Ein besonders bevorzugter Süßstoff ist Aspartam.
Die in dem Nahrungsmittel, Getränk, den Mixen oder Ergänzungsmitteln gemäß der Erfindung wirksame Süßstoffmenge hängt von dem speziellen verwendeten Süßstoff und der gewünschten Intensität der Süße ab. Für Süßstoffe ohne Kalorien hängt die Menge von der Intensität der Süße des speziellen Süßstoffs ab [von etwa 0,001 % bis 5 %]. Für Saccharose kann diese Menge von 10 % bis 85 % [in der Regel von 55 % bis 70 %], bezogen auf das Gewicht, betragen. Bei der Bestimmung der Zuckermenge ist jeder beliebige Zucker oder andere Süßstoff, der in der Geschmacksstoffkomponente oder in dem Fruchtsaft enthalten ist, ebenso inkludiert. Süßstoffkombinationen mit geringem Kaloriengehalt, die einen Süßstoff ohne Kalonen, wie etwa Aspartam, und einen Zucker, wie etwa Maissirup-Feststoffe oder Zuckeralkohole, enthalten, können ebenso in Getränkemixen verwendet werden. Im allgemeinen wird die Menge des Süßstoffs im Bereich von 0,001 % bis 85 % liegen. Für künstliche Süßstoffe werden geringere Mengen an Süßstoff eingesetzt, in der Regel von 0,001 % bis 2 %. Die Menge wird im allgemeinen so ausgewählt, daß sie hinsichtlich der Süße dem Zucker äquivalent ist.
Ein Nektar kann durch Mischen von 35 % bis 55 % Fruchtsaft und natürlich oder künstlich gesüßtem Wasser hergestellt werden, um ein Produkt mit einer Konzentration von etwa 11ºBrix oder mehr herzustellen.
Wenn ein Getränkekonzentrat erwünscht ist, wird der Fruchtsaft durch übliche Mittel auf 20ºBrix bis 80ºBrix eingeengt. Der Fruchtsaft kann auch durch Eindampfen oder durch Gefrierkonzentration eingeengt werden. Übliche Verdampfer vom Typ des aufsteigenden oder absteigenden Films, Verdampfer, die das Merkmal des aufsteigenden mit dem des absteigenden Films verbinden, Mehrrohrverdampfer, Plattenverdampfer, Expansionsstromverdampfer und Zentrifugenverdampfer etc. können eingesetzt werden.
Auch andere Mittel zur Konzentrierung des Fruchtsaftes können verwendet werden. Diese würden Umkehrosmose, Sublimationskonzentration, Gefriertrocknung oder Gefrierkonzentration umfassen. In wirtschaftlicher Hinsicht ist es jedoch besser, eine Verdampfungstechnik zu verwenden.

pH-Wert

Der pH-Wert der Getränke und Getränkekonzentrate der vorliegenden Erfindung hängt von den Gewichtsverhältnissen der in den Fruchtsäften oder in den zu dem Getränk zugesetzten Geschmackssubstanzen vorliegenden Säuren ab. Die Gesamtmenge der zugesetzten Säuren hängt von den Fruchtsäften sowie von dem gewünschten Säureeindruck ab. In der Regel kann der pH im Bereich von 2,5 bis 6,5 liegen. Bevorzugte Getränke weisen einen pH von 3,0 bis 6,0 und am bevorzugtesten einen pH von 3, bis 4,5 auf.

Getränkezubereitung

Die erfindungsgemäßen Getränke und Konzentrate können durch standardisierte Getränkeformulierungsverfahren hergestellt werden. Es versteht sich jedoch, daß Getränkeherstellungsverfahren, wenn sie geeignet modifiziert sind, auch auf auf kohlensäurehaltige Getränke anwendbar sind. Auch sei festgehalten, daß, obwohl die folgende Beschreibung sich auf zuckerhaltige Getränke bezieht, Diät-Getränke, die kalorienfreie und künstliche Süßstoffe enthalten, bei geeigneter Modifikation ebenfalls hergestellt werden können. Die Getränke können trockene Getränke-Mixe enthalten, die durch Mischen von Geschmacksstoffen, Süßstoffen und dem Verdicker/Emulgator-System sowie beliebigen wahlweisen Zusätzen hergestellt werden. Die Zusätze werden zu Wasser zugegeben und in einer üblichen Einrichtung gemischt. Je höher die Scherkraft des verwendeten Mischers ist, umso viskoser wird das Getränk sein. Ein Fachmann auf diesem Gebiet kann leicht die Mischbedingungen festsetzen, die erforderlich sind, um ein Getränk geeigneter Viskosität, nämlich vorzugsweise 0,05 Pa.s [50 cps] oder weniger mit einer Scherrate von 60 Sek&supmin;¹ (11ºC), am bevorzugtesten von 0,003 bis 0,016 Pa.s [3 bis 16 cps], herzustellen.
Vorzugsweise wird das Verdicker/Emulgator-System mit Wasser unter hoher Scherwirkung gemischt und dann wird diese wässerige Mischung dem Getränk zugesetzt.
Bei der Herstellung von mit Zucker gesüßten kohlensäurehaltigen oder nicht-kohlensäurehaltigen Getränken wird in der Regel ein Getränkekonzentrat gebildet, das von 30 Gew.% bis 70 Gew.% Wasser enthält. Dieses Getränkekonzentrat enthält in der Regel die emulgierten oder wasserlöslichen Geschmacksstoffe, das Verdicker/Emulgator-System und erforderlichenfalls Beschwerungsmittel, beliebige gewünschte Farbstoffe und geeignete Konservierungsmittel. Nach der Bildung des Konzentrats werden dann Zucker und Wasser zugesetzt, um einen Getränkesirup herzustellen. Dieser Getränkesirup wird dann mit einer geeigneten Wassermenge gemischt, um das endgültige Getränk zu bilden. Das Gewichtsverhältnis von Wasser:Sirup liegt zwischen 3:1 und 8:1. Zur Herstellung eines kohlensäurehaltigen Getränkes kann Kohlendioxid entweder in das mit dem Getränkesirup gemischte Wasser oder in das trinkbare verdünnte Getränk eingeleitet werden, um die Carbonatisierung zu erreichen. Das Getränk kann in einem Behälter, wie etwa einer Flasche oder Dose, dicht verschlossen werden. Vgl. L. F. Green, Developments in Soft Drinks Technology, Bd. 1, [Applied Science Publishers Ltd. 1978], S. 102-107 [hierin als Referenz aufgenommen] hinsichtlich einer weiteren Beschreibung der Getränkeherstellung, insbesondere des Verfahrens zur Carbonatisierung.
Die Menge an Kohlendioxid in dem Getränk hängt von dem speziellen verwendeten Geschmacksstoffsystem und der Stärke der gewünschten Carbonatisierung ab. In der Regel enthalten erfindungsgemäße kohlensäurehaltige Getränke 1,0 bis 4,5 Volumsteile Kohlendioxid. Bevorzugte kohlensäurehaltige Getränke enthalten 2 bis 3,5 Volumsteile Kohlendioxid.
Die Säuren [Zitronen-, Apfel-, Ascorbin-, Wein- oder Phosphorsäure], die einen Teil des Geschmacksstoffs ausmachen, können in diesen Verfahren an verschiedenen Punkten zugesetzt werden. In der Regel werden die Säuren mit dem Fruchtsaft oder anderen Geschmackssubstanzen zugesetzt.
Ein typisches Getränkekonzentrat hat die folgende Formel:
a] zu 0,003 % bis 0,3 % Xanthan, 0,003 % bis 0,3 % Guar-Gummi und 0,03 % bis 0,6 % Propylenglykol-Alginat;
b] zu eine wirksame Menge eines Geschmacksstoffs;
c] zu 0,003 % bis 0,15 % Trübungsmittel;
d] zu 0,003 % bis 15 % künstlichen Süßstoff; oder 20 % bis 85 % Zucker; und
e] wobei der Rest Wasser ist.

Faser

Aus diätetischen Gründen können in dem Getränk Fasern enthalten sein. Diätetische Fasern umfassen Fruchtfleisch, Psyllium, gemahlene Zitrusfaser, getrocknete Saftvesikel, homogenisiertes Fruchtfleisch, Zellulose und substituierte Zellulosen.
Zitrusfaser bezieht sich auf Stoffe, die von einer Orangen- oder Zitrusfrucht stammen. Sie ist aus den Lumpen und einer geringen Menge der Schalen zusammengesetzt und kann auf eine kleine Teilchengröße gemahlen werden. Zitrusfaser unterscheidet sich von Fruchtfleisch, ganzen Saftsäckchen, homogenisiertem Fruchtfleisch und von Pektin und methoxylierten Pektinen. Die Pektine können in dem Getränk eine "Wolke" hervorrufen, wodurch sie es undurchsichtig und viskos machen. Die zu den Getränken hierin zugesetzten Fasern können zusätzlich zu Pektin zugesetzt werden.
Die vorliegende Erfindung umfaßt verschiedene mit Fasern ergänzte Fruchtsäfte und Getränke. Produkte einfacher Stärke können in der Regel einen Gesamtgehalt an diätetischer Faser [AOAC/Prosky] von etwa 0,7 bis 1,2 Gramm pro Portion oder von 1,25 bis 3 Gramm pro Portion aufweisen. Es können bis zu 4 Gramm Faser verwendet werden, ohne ein geliertes Produkt hervorzurufen. Jedoch wird im 2- bis 4-Gramm-Bereich das Getränk viskoser sein als andere Getränke ohne Faser.
Das folgende Beispiel erläutert die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung.
Die Fruchtsäfte und Getränke hierin können gewünschtenfalls mit Kohlensäure versetzt werden.

BEISPIEL I

Ein Getränk wird durch Mischen der folgenden Bestandteile hergestellt:
Das Produkt wird durch Mischen von Guar-Gummi, Xanthan und Propylenglykol-Alginat mit etwa 10 % des Wassers unter hoher Scherwirkung hergestellt. Der Rest der Bestandteile wird unter geringer Scherwirkung mit dem Wasser/Verdicker-System gemischt.
Wenn das Produkt vier Tage bei 37,8ºC [100ºF] gelagert wird, beträgt die Viskosität 0,008-0,01 Pa.s [8-10 cps] bei einer Scherwirkung von 60 Sek&supmin;¹ [11 ºC]. Das Produkt ist mit dem Vergleichsprodukt vergleichbar und es tritt nach 4 Tagen keine Abscheidung des Öls auf. Bei einem Getränk mit 0,15 % Propylenglykol-Alginat [kein Guar oder Xanthan] gibt es beträchtliche Abscheidung nach vier Tagen bei 37,8ºC [100ºF] und die Viskosität fällt auf 0,004-0,006 Pa.s [4-6 cps] ab.

Viskositätsmessung

Es wird ein mit einem UL-Adapter ausgestattetes programmierbares Viskometer Brookfield Rheoset, ausgestattet mit einer zylindrischen Spindel ULA, verwendet.
Volumen der analysierten Proben: 16 ml
Arbeitstemperatur: 11ºC
Arbeitsdruck: Umgebungsdruck
Spürbares Fruchtfleisch wird aus jeder Saftprobe abgetrennt, indem diese durch ein Sieb mit 20 mesh durchgelassen wird [für Konzentrat-Produkte wird Wasser zugesetzt, um die Probe auf 11,8ºBrix oder einfaehe Stärke zu verdünnen]. In die Probenschale des UL-Adapters werden 16 ml der Probe gegossen. Der UL-Adapter des Viskosimeters wird in ein Wasserbad mit 11ºC eingesetzt. Die Probe wird 10 Minuten in dem Wasserbad äquilibrieren gelassen, bevor eine Ablesung erfolgt.
Vor Anbringen des UL-Adapters wird der Rheoset auf 0 gestellt. Die Viskositätsprobe wird mit verschiedenen Geschwindigkeiten gemessen, um ein Viskositätsprofil zu erhalten. Ablesungen erfolgen in Intervallen von 30 Sekunden. Ein typisches Profil ist:
Die Viskosität ist ein Maß für den Widerstand der Strömung, wenn eine Probe einer Scherkraft ausgesetzt wird. Sie wird als Newton'sche Viskosität bezeichnet, wenn die Strömung direkt proportional zur aufgebrachten Kraft ist. Die rheologische Eigenschaft der Pseudoplastizität ist eine Anordnung in der Lösung, die proportional zu der Kraft auftritt und zu einem geringeren Strömungswiderstand führt.
Der Brookfield Rheoset mißt elektronisch die Spannung/Belastung von Flüssigkeiten und drückt diesen Wert als Absolute Viskosität aus. Diese drückt den Widerstand in Abhängigkeit von der charakteristischen Dimension der Spindel und der Schale aus, in welcher sie gemessen wird: ULA-Gefäß. Unter Verwendung des Rheoset Modells LV ist die Viskosität [cps] wie folgt:
η = Viskosität = F'/s = Scherspannung/Scherrate X 100 = cps = 10&supmin;³Pa.s
Scherrate = Upm x 1,223 [Scherratenkonstante]
Scherspannung wird von dem Instrument in dyn/cm² gemessen.

Claims

1. Ein Getränk, welches umfaßt:

a] zu 0,001 % bis 0,1 % Xanthan, 0,001 % bis 0,1 % Guar- Gummi und 0,01 % bis 0,2 % Propylenglykol-Alginat;

b] zu 0,001 % bis 40 % einen Geschmacksstoffbestandteil;

c] zu 0,001 % bis 0,5 % Trübungsmittel;

d] zu 0,001 % bis 14 % einen Süßstoff; und

e] wobei der Rest Wasser ist.

2. Das Getränk nach Anspruch 1, in welchem der genannte Süßstoff ein Maissirup mit hohem Fructosegehalt ist und in welchem die Viskosität des Getränks 0,05 Pa.s [50 cps] oder weniger bei einer Scherrate von 60 sec&supmin;¹ [11ºC] beträgt.

3. Das Getränk nach Anspruch 1, in welchem der genannte Süßstoff 0,001 % bis 5 % kalorienfreien oder künstlichen Süßstoff umfaßt.

4. Ein Getränk nach Anspruch 1, 2 oder 3, in welchem der genannte Geschmacksstoff 5 % bis 100 % Fruchtsaft ist, wobei vorzugsweise der genannte Fruchtsaft aus der aus Zitrussäften, Apfelsaft, Birnensaft, Moosbeeren-[Cranbeeren]-saft, Tamarindo, Ananas, Mango und Mischungen hievon bestehenden Gruppe ausgewählt ist.

5. Ein Getränkekonzentrat zur Herstellung eines trinkfertigen Getränks, welches umfaßt:

a] zu 0,003 % bis 0,3 % Xanthan, 0,003 % bis 0,3 % Guar- Gummi und 0,03 % bis 0,60 % Propylenglykol-Alginat;

b] zu 0,001 % bis 45 % einen Geschmacksstoffbestandteil, der einen aus der aus Fruchtgeschmacksstoffen, Pflanzengeschmacksstoffen und Mischungen derselben bestehenden Gruppe ausgewählten Geschmacksstoff enthält, wobei Fruchtgeschmacksstoff sich auf solche Geschmacksstoffe bezieht, die von dem genießbaren reproduktionsfähigen Teil einer Samenpflanze stammen, und Geschmacksstoffe einschließt, die zur Simulierung von aus natürlichen Quellen stammenden Fruchtgeschmacksstoffen hergestellt wurden, wobei Pflanzengeschmacksstoff sich auf Geschmacksstoffe bezieht, die von Teilen einer Pflanze, abgesehen von der Frucht, stammen, und synthetisch hergestellte Geschmacksstoffe einschließt, die zur Simulierung von aus natürlichen Quellen stammenden Pflanzengeschmacksstoffen hergestellt wurden;

c] zu 18 Gew.-% bis 85 Gew.-% Zucker; und

d] zu 0,003 % bis 1,5 % Trübungsmittel;

e] wobei der Rest Wasser ist.

6. Ein Getränkekonzentrat nach Anspruch 5, worin der genannte Geschmacksstoff ein Fruchtkonzentrat ist, vorzugsweise worin der genannte Geschmacksstoff Orangenessenz und -essenzöl einschließt.

7. Ein Getränk nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5 oder 6, welches zu 0,5 % bis 3 % Faser umfaßt.

8. Ein Getränkekonzentrat nach Anspruch 6, in welchem der genannte Fruchtgeschmacksstoff aus der aus Zitrus, Orange, Apfel, Birne, Moosbeere [Cranbeere], Mango, Erdbeere, Ananas, Tamarindo und Mischungen hievon bestehenden Gruppe ausgewählt ist.

9. Ein Getränk, welches umfaßt:

[a] zu 0,001 % bis 0,1 % einen Newton'schen Verdicker, 0,1 % bis 0,2 % oberflächenaktives Verdickungsmittel und 0,001 % bis 0,1 % pseudoplastisches Verdickungsmittel; und

[b] zu 0,001 % bis 45 % einen Geschmacksstoffbestandteil;

[c] zu 0,001 % bis 14 % einen Süßstoff;

[d] zu 0,1 % bis 0,5 % Trübungsöl; und

[e] wobei der Rest Wasser ist.

10. Ein Getränk nach Anspruch 9, in welchem der Geschmacksstoffbestandteil Fruchtsaft ist.