DE3874656T2

DE3874656T2 - Zusammensetzungen von staerke und methylcelluloseaethern als hochtemperaturverdicker.

Info

Publication number: DE3874656T2
Application number: DE8888903498T
Authority: DE
Inventors: G Coffey
Original assignee: Dow Chemical Co
Current assignee: Dow Chemical Co
Priority date: 1987-03-11
Filing date: 1988-02-24
Publication date: 1993-03-25
Anticipated expiration: 2008-02-25
Also published as: DK131088D0; DE3874656D1; WO1988006847A1; EP0305499B1; AU1575388A; EP0305499A4; ATE80525T1; AU611433B2; JPH01502482A; DK131088A; JPH0525459B2; EP0305499A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft spezielle, Stärke und Methylcellulose enthaltende Zusammensetzungen, die die Eigenschaft besitzen, Nahrungsmittelprodukten, die mit der Mischung verdickt werden und die hohen Temperaturen ausgesetzt werden, wünschenswerte Struktur- und Viskositätseigenschaften zu verleihen.
Viele Nahrungsmittelprodukte sind Flüssigkeiten, die schon seit langer Zeit mit Stärkeprodukten verdickt werden. Einige Beispiele von Nahrungsmitteln dieser Gruppe schließen Fleischsäfte, Soßen, Eintopfgerichte, Cremesuppen, Tortenfüllungen, Puddings und dergleichen ein. Eine Anzahl dieser Produkte soll bei hohen Temperaturen serviert werden. Ein Problem, das im Zusammenhang mit herkömmlichen, mit Stärke verdickten, flüssigen Nahrungsmitteln besteht, ist ein Verlust an Viskosität beim Erwärmen auf und beim Aufbewahren bei den hohen Temperaturen, bei denen sie serviert werden. Dieser Verlust an Viskosität beim Erhitzen stellt für Nahrungsmittelhersteller ein Problem dar, weil die Viskosität eine der wichtigsten sinnlich wahrnehmbaren Eigenschaften dieser Produkte ist. Diese Produkte müssen bei den Temperaturen, bei denen sie serviert werden, eine ziemlich hohe Viskosität haben, um vom Verbraucher akzeptiert zu werden.
Ähnlich wie die mit Stärke verdickten Produkte verlieren Nahrungsmittel, die mit für Nahrungsmittel zugelassenen Klebstoffen verdickt wurden, ihre Viskosität, wenn sie auf erhöhte Temperaturen erwärmt und bei erhöhten Temperaturen aufbewahrt werden. Nahrungsmittel, denen zur Erzielung einer geeigneten Viskosität bei hohen Temperaturen Klebstoffe zugesetzt wurden, weisen einige Nachteile auf. Erstens haben Nahrungsmittelprodukte, die eine geeignete Viskosität bei hohen Temperaturen zeigen, im allgemeinen unerwünscht hohe Viskositäten bei niedrigen Temperaturen. Zweitens zeigen solche Nahrungsmittelprodukte im allgemeinen unerwünschte sinnlich wahrnehmbare Eigenschaften, wie Klebrigkeit, Zähflüssigkeit und Dickflüssigkeit.
Es wurden Versuche unternommen, Verdickungsmittel auf der Basis von Stärke in die Hand zu bekommen, die Nahrungsmittelprodukten bei den erhöhten Temperaturen, bei denen sie serviert werden, die erwünschten Viskositätseigenschaften verleihen. US-A- 4,597,974 offenbart eine Mischung von Reisstärke und Johannisbrotmehl als Bestandteile eines Verdickungsmittels für Nahrungsmittel. Die Verwendung irgendwelcher Zellulosederivate wird in der Patentschrift nicht offenbart.
US-A-3,969,340 und US-A-3,970,767 offenbaren gewisse Mischungen von Stärke und Stärkezellulosen, die in einem bestimmten Grad hydroxypropyliert und blockiert wurden, um ihnen spezielle Viskositätseigenschaften zu verleihen. Es wird offenbart, daß die Mischungen befähigt sind, Nahrungsmittelprodukten, die unter Retortenbedingungen hergestellt wurden, zu verdicken.
In METHOCEL I "Introduction to Thermal Gelling Methocel Cellulose Ether Derivatives for the Food Industry" (Dow Chemical Company 1974) wird offenbart, daß Methylcellulose und Hydroxymethylcellulose thermisch reversible Gelierungsmittel sind, die eine starke Zunahme der Viskosität beim Erhitzen und eine entsprechende Abnahme der Viskosität beim nachfolgenden Abkühlen zeigen.
US-A-3,399,062 offenbart die Herstellung eines Nahrungsmittelprodukts auf der Basis von eßbarer Stärke, das einen thermisch reversibel gelierbaren Celluloseether, wie Methylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose, Hydroxyethylmethylcellulose und Ethylhydroxyethylcellulose enthält.
US-A-3,215,531 offenbart die Aufrechterhaltung oder Wiederherstellung des Aussehens und der Struktur eines Nahrungsmittelprodukts durch Mischen von Stärke mit einer Lösung eines hitzebeständigen hydrophilen Kolloids, wie Methylcellulose, das beim Erhitzen nicht flüssig wird.
Um die Unzulänglichkeit von mit Stärke verdickten Systemen zu überwinden, bestand für die Hersteller die Notwendigkeit, den Nahrungsmittelprodukten große Mengen Stärke zuzusetzen. Dies verursacht das Problem von übermäßiger Viskosität bei niedrigen Temperaturen, bei welchen viele der Nahrungsmittelprodukten hergestellt und verpackt werden. Nahrungsmittelhersteller und der Verbraucher würden beide von Nahrungsmittelprodukten profitieren, die beim Erhitzen weniger Verlust an Viskosität oder sogar eine Zunahme an Viskosität zeigen. Hersteller könnten an Effizienz bei der Herstellung gewinnen und Verbraucher hätten Zugang zu Nahrungsmitteln, die bei den Temperaturen, bei denen sie serviert werden, ein stabiles Viskositätsverhalten zeigen.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zusammensetzung zum Verdicken von Nahrungsmitteln, die eine Mischung von (1) einer Stärke und (2) einem Methylzelluloseether enthält, worin das Verhältnis von Stärke zu Methylzellulose so bemessen ist, daß bei Verwendung der Mischung von Stärke und Methylzellulose in Mengen von bis zu 5 Gew% bezogen auf die Gesamtmenge des Nahrungsmittelprodukts, die Viskosität des verdickten Nahrungsmittelprodukts bei erhöhter Temperatur im wesentlichen gleich oder höher ist als die Viskosität des verdickten Nahrungsmittelprodukts vor dem Erhitzen auf erhöhte Temperatur.
Nahrungsmittelproduktes bei einer Temperatur von 15ºC bis 25ºC, bevor das verdickte Nahrungsmittel auf erhöhte Temperatur erwärmt wurde.
Die Zusammensetzung gemäß vorliegender Erfindung zeigt, ungleich zu Stärke allein, welche die Neigung hat, einen Verlust an Verdickungseigenschaften zu zeigen, wenn sie längere Zeit erhöhten Temperaturen ausgesetzt wird, die unerwartete Eigenschaft, die Viskosität einer Lösung bei Einwirkung von Hitze beizubehalten oder zu erhöhen. Durch sorgfältige Auswahl der in der gemischten Zusammensetzung verwendeten Methylcellulose können verdickte Mischungen geschaffen werden, die die Viskosität von Nahrungsmittelprodukten bei erhöhten Temperaturen aufrechterhalten oder erhöhen. Nahrungsmittelhersteller könnten vom Vorteil dieser Auswahl Gebrauch machen, um Nahrungsmittelprodukte zu schaffen, die beim Erhitzen im wesentlichen gleich bleibende oder steigende Viskositätswerte zeigen und die für Verbraucher ansprechender und wohlschmeckender wären. Verbraucher würden ebenfalls von Nahrungsmitteln profitieren, die leichter in einem breiteren Temperaturbereich herzustellen und die wohlschmeckender wären.
Die vorliegende Erfindung sieht solch ein Mittel vor, um Nahrungsmittelprodukte bereitzustellen, die so konzipiert sind, daß sie beim Erhitzen stabile oder steigende Viskositäten ergeben. Dies ermöglicht es Herstellern, Nahrungsmittelprodukte zu konzipieren, die bei bestimmten Temperaturen wünschenswerte Fließeigenschaften haben ohne daß die bei niedrigeren oder höheren Temperaturen erwünschten Fließeigenschaften verloren gehen.
Diejenigen Nahrungsmittelprodukte, die gemäß vorliegender Erfindung verdickt werden können, schließen jegliches eßbare Nahrungsmittelprodukt ein, für das eine Verdickung während des Erhitzens wünschenswert ist. Beispiele für solche Nahrungsmittelprodukte schließen Suppen, Soßen, Sirups, Streichkäse, Teige, Salatsaucen, Gelees, Marmeladen und dergleichen ein. Die Nahrungsmittelprodukte, die gemäß vorliegender Erfindung verwendet werden können, müssen mit Verdickungsmitteln auf der Basis von Stärke und auf der Basis von Celluloseethern verträglich sein.
Mit dem in vorliegender Beschreibung verwendeten Ausdruck "Nahrungsmittelprodukt" ist eine eßbare Nahrungsmittelzusammensetzung gemeint, die nicht mit dem Verdickungsmittel gemäß vorliegender Erfindung in Kontakt gebracht wurde. Mit dem Ausdruck "verdicktes Nahrungsmittelprodukt" ist jedes Nahrungsmittelprodukt gemeint, das mit dem Verdickungsmittel gemäß vorliegender Erfindung in Kontakt gebracht wurde.
Die Stärken, die gemäß vorliegender Erfindung verwendet werden können, sind diejenigen Arten, die als für Nahrungsmittel zugelassene Stärken bekannt sind. Solche für Nahrungsmittel zugelassene Stärken schließen unmodifizierte und modifizierte Glukosepolymere von pflanzlichem Ursprung ein. Beispiele für geeignete Nahrungsmittelstärken schließen Maisstärke, Weizenstärke, Sorghumstärke, Reisstärke, Melonenstärke, Kartoffelstärke, Pfeilwurzstärke, Stärke der Sagopalme und Mischungen solcher Stärken ein. Vorzugsweise wird gemäß vorliegender Erfindung eine Maisstärke verwendet. Von den bevorzugten Maisstärken schließen die bevorzugtesten diejenigen ein, die vernetzt oder substituiert sind. Solche Nahrungsmittelstärken verleihen den Nahrungsmittelprodukten, denen sie zugesetzt wurden, typischerweise eine Verdickung als charakteristisches Merkmal.
Die gemäß vorliegender Erfindung verwendete Stärke kann irgendeine der oben erwähnten Nahrungsmittelstärken in ihrer natürlichen oder in modifizierter Form sein. Natürliche Stärken werden durch Extraktion aus Samen von Pflanzen, wie Mais, Weizen, Sorghum oder Reis, aus Knollen oder Wurzeln von Pflanzen, wie Melonen, Kartoffeln oder Pfeilwurz, und aus dem Mark der Sagopalme hergestellt. Die Stärke kann entweder vorgelatinisiert oder nicht gelatinisiert sein. Wenn die Stärke nicht gelatinisiert ist, so muß das Herstellungsverfahren gemäß vorliegender Erfindung einen Erhitzungsschritt beinhalten, der ausreichend sein muß, um die Gelatinisierung während der Herstellung des Verdickungsmittels zu bewirken. Einige Beispiele für geeignete Stärken sind unmodifizierte, unsubstituierte Maisstärke, schnell lösliche, unsubstituierte Maisstärke, schnell lösliche, hydroxypropylierte Maisstärke und schnell lösliche, succinylierte Maisstärke.
Beispiele für Nahrungsmittelstärken schließen diejenigen ein, die als Thin-n-ThikTM 99, Sta- MistTM 365, Kol GuardTM und Mira-ThikTM im Handel sind, lieferbar durch A. E. Staley Company, Decatur, Illinois.
Die Menge an Stärke, welche zur Formulierung des erfindungsgemäßen Verdickungsmittels verwendet wird, ist diejenige Menge, die ausreicht, um dem zu verdickenden Nahrungsmittelprodukt die gewünschten Verdickungseigenschaften zu verleihen. Die Stärke wird in wünschenswerter Weise in einer Menge verwendet, die ein verdicktes Nahrungsmittelprodukt ergibt, das eine Viskosität von mindestens etwa 100% der Viskosität zeigt, die das verdickte Nahrungsmittelprodukt vor dem Erhitzen auf die erhöhte Temperatur hatte. Vorzugsweise wird die Stärke in einer Menge verwendet, die ein verdicktes Nahrungsmittelprodukt ergibt, welches eine Viskosität von mindestens etwa 125%, besonders bevorzugt 150%, der Viskosität aufweist, die das verdickte Nahrungsmittelprodukt vor dem Erhitzen auf die erhöhte Temperatur hatte. Diese Menge kann im Bereich von 3% bis 7%, bezogen auf das Gesamtgewicht des zu verdickenden Nahrungsmittelprodukts liegen. Vorzugsweise liegt die Menge der verwendeten Stärke im Bereich von 4% bis 6%, bezogen auf das Gesamtgewicht des zu verdickenden Nahrungsmittelprodukts.
Die gemäß vorliegender Erfindung verwendeten Methylcelluloseether sind eine Klasse von Celluloseethern, die seit langer Zeit in der Industrie als Mittel zur Kontrolle der Viskosität, sowie als Emulgier- und Bindemittel verwendet werden. Die Celluloseether sind einzigartig in der Hinsicht, daß sie bei Konzentrationen von 2% oder mehr in Wasser eine thermische Gelbildung durchmachen. Das geschieht im wesentlichen in der Weise, daß die Polymerketten, wenn die Temperatur der Lösung des Celluloseethers steigt, in gewissem Ausmaß dehydratisieren und vernetzen und so das Netzwerk eines Gels bilden. Die Gelbildung ist beim Abkühlen der Lösung des Celluloseethers reversibel. Bei niedrigeren Konzentrationen wird beobachtet, daß sich die Celluloseether wie andere hydrophile Materialien verhalten, indem die Viskosität der Lösung mit steigender Temperatur abnimmt. Bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung wird gefunden, daß ein besonderer Methylcelluloseether unerwartete Verdickungseigenschaften zeigt, wenn er mit Stärke kombiniert wird, um ein Verdickungsmittel zu bilden. Die besonderen Methylcelluloseether der vorliegenden Erfindung verhelfen einer Lösung dazu, daß sie im Vergleich zur Wirkung anderer Verdickungsmittel, insbesondere jenen, die Celluloseether eines anderen Typs verwenden, in unerwarteter Weise die Viskosität der Lösung aufrechterhalten oder steigern.
Die gemäß vorliegender Erfindung verwendete Methylcellulose kann durch irgendeines aus einer Anzahl von bekannten Verfahren hergestellt werden. Im allgemeinen wird die Methylcellulose durch Zugabe von Natriumhydroxid zu einer Aufschlämmung von Celluloseflocken in einem Verdünnungsmittel unter Bildung einer Alkalicellulose hergestellt. Die Alkalicellulose wird dann unter Druck mit einem Alkylhalogenid, wie Methylchlorid, umgesetzt. Danach wird die Aufschlemmung neutralisiert und das Produkt wird extrahiert, getrocknet und gemahlen.
Die Methylcelluloseether, die gemäß vorliegender Erfindung verwendbar sind, sind diejenigen, welche, wenn sie in besonderen Mengen und Verhältnissen mit verschiedenen Stärken kombiniert werden, Nahrungsmittelprodukten die Eigenschaft einer Verdickung verleihen, die sogar bei erhöhten Temperaturen beibehalten wird. Die Mengen, die Verhältnisse und der Grad der Verdickungseigenschaften, die den Nahrungsmittelprodukten durch das Verdickungsmittel gemäß vorliegender Erfindung verliehen werden, sind in den folgenden Abschnitten beschrieben.
Die besonderen Methylcelluloseether, die gemäß vorliegender Erfindung verwendet werden können, schließen diejenigen ein, weiche, wenn sie in einer 2%igen wässerigen Lösung vorliegen, bei 20ºC eine Viskosität im Bereich von 3 bis 3.500 cps (mPa·s) zeigen. Vorzugsweise zeigt die 2%ige wässerige Lösung bei 20ºC eine Viskosität im Bereich von 10 bis 1.000 cps (mPa·s) und besonders bevorzugt von 15 bis 500 cps (mPa·s). Solche Viskositäten werden mit konventionellen Verfahren unter Verwendung von Kapillarröhren nach Ubbelohde gemessen.
Die Molekulargewichte solcher Methylcelluloseether liegen im Bereich von 10.000 bis 1.000.000, vorzugsweise von 50.000 bis 500.000 und besonders bevorzugt von 80.000 bis 400.000.
Beispiele für Methylcelluloseether schließen diejenigen ein, die im Handel als METHOCELTM, lieferbar durch Dow Chemical Company, sowie als METOLOSENTM und PITARMACOATTM, lieferbar durch Shinetsu Chemical Company, Tokyo, Japan, erhältlich sind.
Die Menge des im vorliegenden Verdickungsmittel verwendeten Methylcelluloseethers ist so bemessen, daß die Viskosität des verdickten Nahrungsmittelprodukts im wesentlichen erhalten bleibt oder sich erhöht, wenn das Nahrungsmittelprodukt von einer Temperatur im Bereich von 15 bis 25ºC auf eine erhöhte Temperatur im Bereich von 40 bis 100ºC, vorzugsweise 40 bis 95ºC, erhitzt wird. Mit "im wesentlichen erhalten bleiben" ist gemeint, daß die Viskosität des Nahrungsmittelprodukts, das das vorliegende Verdickungsmittel enthält, nach dem Erhitzen auf eine erhöhte Temperatur mindestens 100% der Viskosität beträgt, die das verdickte Nahrungsmittelprodukt vor dem Erhitzen auf die erhöhte Temperatur hatte. Vorzugsweise hatte das verdickte Nahrungsmittelprodukt bei der erhöhten Temperatur eine Viskosität, die mindestens 125% und besonders bevorzugt 150% der Viskosität beträgt, die das verdickte Nahrungsmittelprodukt vor dem Erhitzen auf die erhöhte Temperatur hatte.
Vorzugsweise wird der Methylcelluloseether in Mengen verwendet, die im Bereich von 0,25 bis 1,5%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Nahrungsmittelprodukts, liegen. Besonders bevorzugt wird der Methylcelluloseether in Mengen verwendet, die im Bereich von 0,5 bis 1%, bezogen auf das Gesamtgewicht des zu verdickenden Nahrungsmittelprodukts, liegen.
Die Stärke und die Methylcellulose, die in dem Verdickungsmittel enthalten sind, werden gewöhnlich in Gesamtmengen verwendet, die im Bereich von bis zu 5% des Gesamtgewichts des zu verdickenden Nahrungsmittelprodukts liegen. Das Verhältnis von Stärke zu Methylcelluloseether ist so, daß bei Verwendung in Mengen von bis zu 5 Gew% des Nahrungsmittelprodukts die Viskosität des verdickten Nahrungsmittelprodukts bei der erhöhten Temperatur mindestens 100%, insbesondere mindestens 200% der Viskosität beträgt, die das Nahrungsmittelprodukt hatte, bevor es verdickt und auf die erhöhte Temperatur erhitzt wurde. Vorzugsweise ist das Verhältnis so, daß die Viskosität des verdickten Nahrungsmittelprodukts bei der erhöhten Temperatur mindestens 400% der Viskosität beträgt, die das Nahrungsmittelprodukt hatte, bevor es verdickt und auf die erhöhte Temperatur erhitzt wurde. Besonders bevorzugt ist das Verhältnis so, daß die Viskosität des verdickten Nahrungsmittelprodukts bei der erhöhten Temperatur mindestens 600% der Viskosität beträgt, die das Nahrungsmittelprodukt hatte, bevor es verdickt und auf die erhöhte Temperatur erhitzt wurde. Verhältnisse von Stärke zu Methylcelluloseethern, die das gewünschte Viskositätsverhalten herbeiführen, liegen im Bereich von 2 : 1 bis 28 : 1, vorzugsweise 4 : 1 bis 12 : 1.
Die verdickten Nahrungsmittelprodukte haben bei der erhöhten Temperatur eine Viskosität im Bereich von 2.000 bis 25.000 cps (mPa·s). Vorzugsweise liegt die Viskosität des verdickten Nahrungsmittelprodukts bei der erhöhten Temperatur im Bereich von 3.000 bis 18.000 cps (mPa·s), und besonders bevorzugt im Bereich von 4.000 bis 13.000 cps (mPa·s).
Die besonderen Verdickungsmittel der vorliegenden Erfindung können nach irgendeinem der Verfahren formuliert werden, die zum Trockenmischen von Materialien, wie Stärke und Methylcelluloseether, bekannt sind die Reihenfolge beim Mischen ist nicht kritisch. Es ist wünschenswert, daß die Mischung so gleichmäßig wie möglich durchmischt ist, um eine gleichmäßige Verteilung des Verdickungsmittels im zu verdickenden Nahrungsmittelprodukt zu gewährleisten.
Um eine gleichmäßige Verdickung des Nahrungsmittelprodukts zu gewährleisten, ist es wichtig, daß das Verdickungsmittel gleichmäßig in dem zu verdickenden Nahrungsmittelprodukt verteilt wird. Das kann dadurch erreicht werden, daß man das Nahrungsmittelprodukt nach der Zugabe des Verdickungsmittels sorgfältig mischt.
Die nachfolgenden Vergleichsbeispiele werden zu Vergleichszwecken in die vorliegende Beschreibung aufgenommen und sind nicht als Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung gedacht.

=Vergleichsbeispiel 1

Lediglich zum Zwecke des Vergleichs wurde eine Probe eines nur auf Stärke basierenden Verdickungsmittels nach dem folgenden Verfahren hergestellt und auf seine Fähigkeit geprüft, einer Lösung bei hoher Temperatur Viskositätseigenschaften zu verleihen.
5 g einer aus einer Mischung von Tbin-n-ThikTM99 und Sta-MistTM365 im Mischungsverhältnis 3 : 1 bestehenden modifizierten Stärke wurde unter Rühren bei 20ºC in einem 1l- Becherglas in 95 g Wasser dispergiert. Die Dispersion wurde dann hinreichend lange auf 95ºC erritzt, um die Gelatinierung der Stärke zu gewährleisten, was etwa 10 Minuten in Anspruch nahm. Die Lösung wurde auf Raumtemperatur abkühlen gelassen (20ºC), in ein verschlossenes Gefäß gegeben und über Nacht bei Raumtemperatur stehen gelassen, um die Lösung in ein Viskositätsgleichgewicht kommen zu lassen. Die Viskosität der Lösung wurde dann durch Rotationsviskosimetrie unter Verwendung eines Brookfield RVT Rotationsviskosimeters, das auf 2,5 Upm eingestellt war, unter Verwendung einer Spindel Nr. 3 gemessen. Die Daten werden in Tabelle I unter Beispiel C-1 wiedergegeben. Das die Lösung enthaltende Gefäß wurde dann in ein Wasserbad von 40ºC eingetaucht und zur Einstellung des Gleichgewichts bei der Temperatur des Wasserbads 3 Stunden dort belassen. Dann wurde die Viskosität der Lösung in der gleichen Weise gemessen, wie es oben in Bezug auf die Lösung bei Raumtemperatur beschrieben wurde. Die Daten sind in Tabelle I unter Beispiel C-1 angegeben. Die Viskosität der Lösung wurde in ähnlicher Weise von Lösungen gemessen, die in Wasserbäder von 60ºC, 80ºC und 95ºC eingetaucht worden waren. Die Ergebnisse sind in Tabelle I unter Beispiel C-1 angegeben.
Das Vorgehen von Vergleichsbeispiel 1 wurde in ähnlicher Weise wiederholt, mit der Ausnahme, daß an Stelle von 5 g modifizierter Stärke 3,9 g Kol GuardTM Stärke verwendet wurden. Die Viskosität der Lösung wurde in gleicher Weise gemessen und die Ergebnisse sind in Beispiel C-1A in Tabelle I angegeben.
Die Daten veranschaulichen, daß Verdickungsmittel auf der Basis von Stärke allein nicht in der Lage sind, die Viskosität einer verdickten Mischung bei erhöhten Temperaturen aufrecht zu erhalten.

Vergleichsbeispiel 2

Lediglich zum Zwecke des Vergleichs wurde eine Probe eines Verdickungsmittels auf der Grundlage einer Methylcellulose, die in einer 2%igen wässerigen Lösung bei 20ºC eine Viskosität von 4.000 cps (mPa·s) ergab, nach dem folgenden Verfahren hergestellt und auf ihre Fähigkeit einer Lösung bei hoher Temperatur Viskositätseigenschaften zu verleihen, geprüft.
2,25 g der oben beschriebenen Methylcellulose wurde in einem 1I-Becherglas bei 95ºC unter Rühren in 97,75 g Wasser dispergiert. Die Lösung wurde dann auf Zimmertemperatur abkühlen gelassen, in ein geschlossenes Gefäß gegeben und über Nacht bei Raumtemperatur stehen gelassen, um die Lösung in Viskositätsgleichgewicht kommen zu lassen. Die Viskosität der Lösung wurde dann durch Rotationsviskometrie unter Verwendung eines Brookfield RVT Rotationsviskosimeters bei 5 Upm und unter Verwendung einer Spindel Nr. 4 gemessen. Die Daten sind in Tabelle I unter Beispiel C-2 angegeben. Das die Lösung enthaltende Gefäß wurde dann in ein Wasserbad von 40ºC eingetaucht und zur Einstellung eines Gleichgewichts bei der Wasserbadtemperatur 3 Stunden dort belassen. Die Viskosität der Lösung wurde dann in der gleichen Weise, wie oben in Bezug auf die Lösung bei Raumtemperatur beschrieben, gemessen. Die Daten sind in Tabelle I unter Beispiel C-2 angegeben. Die Viskosität der Lösung wurde in ähnlicher Weise mit Lösungen gemessen, die in Wasserbäder von 60ºC, 80ºC und 95ºC eingetaucht worden waren. Die Ergebnisse sind in Tabelle I unter Beispiel C-2 angegeben.
Die Vorgehen von Vergleichsbeispiel 2 wurde in ähnlicher Weise wiederholt, mit der Ausnahme, daß 2,25 g einer Hydroxypropylmethylcellulose, die bei 20ºC in einer 2%igen wässerigen Lösung eine Viskosität von 4.000 cps (mPa·s) ergab, verwendet wurde. Die Viskosität der Lösung wurde in ähnlicher Weise gemessen und die Ergebnisse sind in Tabelle I unter Beispiel C-2A angegeben.
Die Daten zeigen, daß bei alleiniger Verwendung von Methylcellulose oder Hydroxypropylmethylcellulose als Verdickungsmittel keine von beiden in der Lage ist, eine wünschenswerte Viskosität bei erhöhten Temperaturen aufrechtzuerhalten.

Vergleichsbeispiel 3

Lediglich für Vergleichszwecke wurden Proben eines Verdickungsmittels auf der Basis von Stärke und anderen Celluloseethern als Methylcellulose nach dem folgenden Verfahren hergestellt und auf ihre Fähigkeit, einer Lösung bei hoher Temperatur Viskositätseigenschaften zu verleihen, geprüft.
4,25 g einer aus einer Mischung von Thin-n-ThikTM und Sta-MistTM 365 im Verhältnis 3 : 1 bestehenden modifizierten Stärke wurden bei 20ºC in einem 1l-Becherglas unter Rühren in 94,75 g Wasser dispergiert. Die Lösung wurde während einer Zeit, die ausreichte, um Gelatinierung der Stärkekörner zu gewährleisten, auf 95ºC erhitzt, was etwa 10 Minuten in Anspruch nahm. Der heißen Lösung wurden 1,0 g Hydroxypropylmethylcelluloseether, der in einer 2%igen wässerigen Lösung bei 20ºC eine Viskosität von 4.000 cps (mPa·s) hatte, unter Rühren zugesetzt. Die gerührte Lösung wurde auf Raumtemperatur (20ºC) abkühlen gelassen, in ein geschlossenes Gefäß gegeben und über Nacht bei Raumtemperatur stehen gelassen, um ein Viskositätsgleichgewicht einzustellen. Die Viskosität der Lösung wurde dann durch Rotationsviskometrie unter Verwendung eines Brookfield RTV Rotationsviskosimeters bei 2,5 Upm und unter Verwendung einer Spindel Nr. 3 gemessen. Die Daten sind in Tabelle I unter Beispiel C-3 angegeben. Das die Lösung enthaltende Gefäß wurde dann in ein Wasserbad von 40ºC eingetaucht und zur Einstellung des Gleichgewichts bei der Wassertemperatur 3 Stunden dort belassen. Die Viskosität der Lösung wurde dann in der gleichen Weise gemessen, wie oben in Bezug auf die Lösung bei Zimmertemperatur beschrieben wurde. Die Daten sind in Tabelle I unter Beispiel C-3 angegeben. Die Viskosität der Lösung wurde mit Lösungen, die in Wasserbäder bei 60ºC, 80ºC und 95ºC eingetaucht worden waren, in ähnlicher Weise gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle I unter Beispiel C-3 angegeben.
Es wurde ein ähnlicher Versuch unter Verwendung eines Hydroxypropylmethylcelluloseethers als weite Komponente des Verdickungsmittels durchgeführt. Dieser spezielle Celluloseether hatte bei einer Temperatur von 20ºC in einer 2%igen wässerigen Lösung eine Viskosität von etwa 100.000 cps (mPa·s). In diesem Vergleichsversuch wurde die Viskosität auf die gleiche Weise wie oben beschrieben gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle I unter Beispiel C-4 angegeben.
Es wurde ein ähnlicher Versuch unter Verwendung eines Methylcelluloseethers als zweite Komponente des Verdickungsmittels durchgeführt. Dieser spezielle Celluloseether ergab in einer 2%igen wässerigen Lösung bei einer Temperatur von 20ºC eine Viskosität von etwa 4.000 cps (mPa·s). In diesem Vergleichsversuch wurde die Viskosität wie oben beschrieben gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle I unter Beispiel C-5 angegeben.
Es wurde ein ähnlicher Versuch unter Verwendung eines Methylcelluloseethers als die zweite Komponente des Verdickungsmittels durchgeführt. Dieser spezielle Celluloseether ergab in einer 2%igen wässerigen Lösung bei einer Temperatur von 20ºC eine Viskosität von etwa 15.000 cps (mPa·s). In diesem Vergleichsversuch wurde die Viskosität in der gleichen Weise wie oben beschrieben gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle I unter Beispiel C-6 angegeben.
Die Ergebnisse zeigen, daß bestimmte Celluloseether, wenn sie mit Stärke zu einem Verdickungsmittel kombiniert werden, nicht die gewünschte Viskositätseinstellung bei hoher Temperatur zeigen, wie das mit vorliegender Erfindung der Fall ist.
Die nachfolgenden Beispiele veranschaulichen die vorliegende Erfindung.

Beispiel 1

4,25 g einer aus einer Mischung im Verhältnis von 3 : 1 von Thin-n-ThikTM99 und Sta- MistTM365 bestehenden modifizierten Stärke wurden bei 20ºC in einem 1l-Becherglas in 94,75 g Wasser dispergiert. Die Dispersion wurde dann während einer Zeit, die ausreichte, die Gelatinierung der Stärkekörner zu gewährleisten, auf 95ºC erhitzt, was etwa 10 Minuten in Anspruch nahm. Der heißen Stärkelösung wurde unter Rühren 1,0 g Methylcellulose, die in einer 2%igen wässerigen Lösung bei 20ºC eine Viskosität von 15 cps (mPa·s) ergab, zugefügt. Die Lösung wurde 10 Minuten gerührt. Das Rühren wurde fortgesetzt und die Lösung auf Raumtemperatur (20ºC) abkühlen gelassen, in ein geschlossenes Gefäß gegeben und zur Einstellung eines Viskositätsgleichgewichts über Nacht bei Zimmertemperatur stehen gelassen. Die Viskosität der Lösung wurde dann durch Rotationsviskometrie unter Verwendung eines Brookfield RVT Rotationsviskosimeters bei 2,5 Upm und unter Verwendung einer Spindel Nr. 3 gemessen. Die Daten sind in Tabelle I unter Beispiel 1 angegeben. Das die Lösung enthaltende Gefäß wurde dann in ein Wasserbad von 40ºC eingetaucht und zur Einstellung des Gleichgewichts bei der Temperatur des Wasserbades 3 Stunden dort belassen. Die Viskosität der Lösung wurde dann in der gleichen Weise wie oben in Bezug auf die Lösung bei Raumtemperatur beschrieben, gemessen. Die Daten sind in Tabelle I unter Beispiel 1 angegeben. Die Viskosität der Lösung wurde dann in ähnlicher Weise für Lösungen bestimmt, welche in Wasserbäder von 60ºC, 80ºC und 95ºC eingetaucht worden waren. Die Ergebnisse sind in Tabelle I unter Beispiel 1 angegeben.
Der Versuch wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß 2,9 g Kol GuardTM Stärke an Stelle von 4,25 g der modifizierten Stärke verwendet wurden. Die Viskositäten der Lösung wurden in gleicher Weise gemessen und die Ergebnisse sind in Tabelle I unter Beispiel 1A angegeben.

Beispiel 2

4,25 g einer aus einer Mischung von Thin-n-ThikTM99 und Sta-MistTM365 im Mischungsverhältnis 3 : 1 bestehenden modifizierten Stärke wurden bei 20ºC in einem 1l-Becherglas unter Rühren in 94,75 g Wasser dispergiert. Die Dispersion wurde während einer Zeit, die ausreichend war, um die Gelatinierung der Stärkekörner zu gewährleisten, auf 95ºC erhitzt, was etwa 10 Minuten in Anspruch nahm. Der heißen Stärkelösung wurde unter Rühren 1,0 g einer Methylcellulose, welche in einer 2%igen wässerigen Lösung eine Viskosität von 400 cps (mPa·s) ergab, zugesetzt. Die Lösung wurde 10 Minuten gerührt. Das Rühren wurde fortgesetzt und die Lösung wurde auf Raumtemperatur (20ºC) abkühlen gelassen, in eine geschlossenes Gefäß gegeben und zur Einstellung eines Viskositätsgleichgewichts über Nacht bei Raumtemperatur stehen gelassen. Die Viskosität der Lösung wurde dann durch Rotationsviskometrie unter Verwendung eines Brookfield RVT Rotationsviskosimeters bei 2,5 Upm und unter Verwendung einer Spindel Nr. 3 gemessen. Die Daten werden in Tabelle I unter Beispiel 2 angegeben. Das die Lösung enthaltende Gefäß wurde dann in ein Wasserbad von 40ºC eingetaucht und zur Einstellung des Gleichgewichts bei der Temperatur des Wasserbades 3 Stunden dort belassen. Die Viskosität der Lösung wurde dann in der gleichen Weise, wie oben im Bezug auf die Lösung bei Raumtemperatur beschrieben, gemessen. Die Daten sind in Tabelle I unter Beispiel 2 angegeben. Die Viskosität der Lösung wurde in ähnlicher Weise für Lösungen gemessen, die in Wasserbäder von 60ºC, 80ºC und 95ºC eingetaucht worden waren. Die Ergebnisse sind in Tabelle I unter Beispiel 2 angegeben.
Der Versuch wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß 2,9 g Kol GuardTM Stärke an Stelle von 4,25 g der modifizierten Stärke verwendet wurden. Die Viskosität der Lösung wurde in gleicher Weise gemessen und die Ergebnisse sind in Tabelle I unter Beispiel 2A angegeben Tabelle I Viskosität der Lösung als Funktion der Temperatur (ºC) Beispiel Methylcelluloseether (Viskosität) Temperatur Kein Hydroxypropylmethylcelluloseether # kein Beispiel der vorliegenden Erfindung
Die Daten in Tabelle I zeigen, daß die vorliegende Erfindung über einen weiten Temperaturbereich eine Viskositätskontrolle ermöglicht und bei hohen Temperaturen ihre Fähigkeit zum Verdicken nicht verliert.

Claims

1. Zusammensetzung zum Verdicken von Nahrungsmittel, enthaltend eine Mischung von (1) einer Stärke und (2) einem Methylcelluloseether mit einem ausreichenden Molekulargewicht, um einer 2%igen wäßrigen Lösung bei 20ºC eine Viskosität von 3-3500 mPa·s (cps) zu verleihen, in dem Gewichtsverhältnis Stärke:Methylcelluloseether von 2 : 1-28 : 1, wobei bei Verwendung der Mischung von Stärke und Methylcelluloseether in einer Menge bis zu 5 Gew.-%, bezogen auf Gesamtnahrungsmittelprodukt, die Viskosität des verdickten Nahrungsmittelproduktes bei einer erhöhten Temperatur von 40 hC-100ºC im wesentlichen gleich oder größer ist als die Viskosität des verdickten Nahrungsmittelproduktes bei einer Temperatur von 15ºC-25ºC, bevor das verdickte Nahrungsmittel auf erhöhte Temperatur erwärmt wurde.

2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke eine zugelassene Nahrungsmittelstärke ist, die nichtmodifiziertes oder modifiziertes Glukosepolymer aus pflanzlicher Quelle enthält.

3. Zusammensetzung nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke nichtmodifizierte, nichtsubstituierte Maisstärke, schnell lösliche, nichtsubstituierte Maisstärke, schnell lösliche, hydroxypropylierte Maisstärke oder schnell lösliche, succinylierte Maisstärke ist.

4. Zusammensetzung nach jedem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Methylcelluloseether ein ausreichendes Molekulargewicht hat, um einer 2%igen wäßrigen Lösung bei 20ºC eine Viskosität von 10-1000 mPa·s (cps) zu verleihen.

5. Zusammensetzung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Methylcelluloseether ein ausreichendes Molekulargewicht hat, um einer 2%igen wäßrigen Lösung bei 20ºC eine Viskosität von 15-500 mPa·s (cps) zu verleihen.

6. Zusammensetzung nach jedem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Methylcelluloseether ein Molekulargewicht von 80.000-400.000 aufweist.

7. Zusammensetzung nach jedem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Stärke:Methylcelluloseether von 4 : 1-12 : 1 beträgt.

8. Verfahren zum Verdicken auf Wasser basierender Nahrungsmittelzusammensetzungen durch a) Einbringen einer Zusammensetzung zum Verdicken von Nahrungsmittel nach jedem der vorstehenden Ansprüche in das Nahrungsmittel,

b) Erwärmen der Mischung auf eine Temperatur und für eine Zeit, um die Stärke wirksam zu gelatinieren, um eine homogene Mischung auszubilden, und Abkühlen der Mischung.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Viskosität des verdickten Nahrungsmittelproduktes bei erhöhter Temperatur von 4000-13000 mPa·s (cps) beträgt.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das verdickte Nahrungsmittelprodukt bei erhöhter Temperatur eine Viskosität von mindestens 200% der Viskosität des Nahrungsmittelproduktes bei einer Temperatur von 15º-25ºC vor dem Erwärmen des verdickten Nahrungsmittelproduktes auf erhöhte Temperatur aufweist.

11. Verfahren nach jedem der Ansprüche 8-10, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke in einer Menge von 3-7% des Gesamtnahrungsmittelproduktgewichtes verwendet wird.

12. Verfahren nach jedem der Ansprüche 8-11, dadurch gekennzeichnet, daß die Methylcellulose in einer Menge von 0,25-1,5% des Gesamtnahrungsmittelproduktgewichtes verwendet wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Methylcellulose in einer Menge von 0,5-1,0% des Gesamtnahrungsmittelproduktgewichtes verwendet wird.

14. Verfahren nach jedem der Ansprüche 8-13, dadurch gekennzeichnet, daß die erhöhte Temperatur von 4OºC-95ºC beträgt.

15. Nahrungsmittel, das eine verdickende Menge einer Zusammensetzung zum Verdicken von Nahrungsmittel nach jedem der vorstehenden Ansprüche enthält.