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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung lagerstabiler Kokoswasserpräparate.
Kokos asser ist der flüssige Endosperm von Kokosnüssen (Cocos nucifera) , welches Zucker, Mineralien, Aminosäuren und Vitamine enthält. Es ist im Wesentlichen proteinfrei und dadurch auch nicht allergen, wodurch es - neben Wasser und Muttermilch - besonders geeignet als erste Säuglingsnahrung ist. Bedingt durch den geringen Gehalt an Natriumionen und den erhöhten Gehalt an Kalium-, Magnesium-, Eisen- und Calciumionen, sowie durch seinen isotonischen Charakter ist es auch als Getränk für Sportler zur Elektrolytregeneration sehr gut geeignet.
Bislang stellte aber die Bereitstellung von marktfähigen Kokoswasserprodukten ein grosses Problem dar, da gewonnenes Kokoswasser sehr instabil ist und sich daher nicht direkt für eine marktgerechte Verarbeitung und Lagerung direkt eignet.
So kommt es bei Sauerstoffkontakt umgehend zu negativen Oxidationsprozessen, wodurch das Kokoswasser die meisten seiner organoleptischen und ernährungsbedeutenden Charakteristika verliert. Weiters beginnen auch unmittelbar Fermentationsprozesse.
Es wurde daher im Stand der Technik nach Wegen gesucht, die Lagerstabilität von Kokoswasserpräparaten zu erhöhen. Beispielsweise wurde versucht, Kokoswasser durch Hochtemperatur/KurzzeitPasteurisierung (HKP) haltbar zu machen. Da jedoch Kokoswasser nicht hitzestabil ist, führt diese Behandlung zum Verlust wichtiger Nährstoffe und vor allem zum Verlust des charakteristischen Geschmackes. Auch mit der HKP ist daher kein marktfähiges Kokoswasser-Produkt bereitstellbar .
In der GB 2318969 A wurde vorgeschlagen, diese HKP durch eine Kaltsterilisation über Mikrofilter zu ersetzen.
Dabei wurde das Kokoswasser unmittelbar nach Entnahme gefiltert, um vorhandene Feststoffe abzutrennen, auf etwa 6[deg.]C abgekühlt, um Fermentierung und enzymatischen Abbau zu verhindern, und die gekühlte Lösung zentrifugiert, wobei kolloidale Polysaccharide, die im Wesentlichen aus Arabinogalactanen, Galactomannanen und Pektin bestehen, abgetrennt werden. Dann wurden Zucker und die Lebensmittelsäuren (wie z.B. L-Ascorbinsäure) zugesetzt und über Mikrofiltration
- 2 kaltsterilisiert, wobei potenziell vorhandene Bakterien abgetrennt werden können. Weiters wurden die massgeblich für die negativen Oxidationsprozesse zuständigen (Poly-) Phenoloxidaseenzyme ebenfalls gezielt abgetrennt.
Dadurch konnte zwar eine erhöhte Lagerstabilität gegenüber dem nicht-sterilisierten Produkt erzielt werden und die negativen geschmacklichen Veränderungen, die beim Hochtemperatur/Kurzzeit-Pasteurisierungsschritt auftraten, vermieden werden, es zeigte sich aber, dass trotzdem die Lagerstabilität nicht ausreichend war, wenn nicht Stabilisatoren wie Zucker oder Lebensmittelsäuren zugesetzt bzw. Inhaltsstoffe wie Phenoloxidasen gezielt abgetrennt wurden.
In der WO 02/40043 AI wurde vorgeschlagen, das Kokoswasser unmittelbar nach dessen Gewinnung zu lyophilisieren, in Pulverform zu lagern und kommerziellen Anwendungen in dieser Form zuzuführen. Dabei wurde das Kokoswasser auf -20 bis -70[deg.]C abgekühlt, wobei eine C02/Acetonmischung verwendet wurde und unter 0,1 bis 0,8 mm Hg bei einer Temperatur von 35 bis 40[deg.]C lyophilisiert .
Es zeigte sich, dass damit zwar ein lagerstabiles Produkt erhalten werden konnte, dass sich aber die Zusammensetzung des Kokoswassers im Hinblick auf seine wesentlichen Inhaltsstoffe änderte, so dass das aus dem Lyophilisat rekonstituierte Kokoswasser eine gegenüber dem nativen Kokoswasser deutlich geänderte Zusammensetzung aufwies. Dies wurde in der WO 02/40043 AI speziell hervorgehoben.
Es besteht daher nach wie vor ein Bedarf an ausreichend lagerstabilen Kokoswasserpräparaten, die über längere Zeit, insbesondere für ein Jahr oder länger, stabil gelagert werden können, die native Zusammensetzung von Kokoswasserinhaltsstoffen aufweisen und bei welchen daher keine chemischen Stabilisatoren zugesetzt werden müssen.
Weiters sollten derartige Präparate ohne viel Aufwand vor Ort (also am Ort der Ernte der Kokosnüsse) herstellbar sein, so dass aufwändige Schritte zur Entfernung von z.B. Phenoloxidasen entfallen können.
Daher betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung lagerstabiler Kokoswasserpräparate, welches durch die folgenden Schritte gekennzeichnet ist:
Extrahieren des Kokoswassers aus Kokosnüssen, Stabilisieren des extrahierten Kokoswassers durch eine thermische Behandlung zwischen 30 und 90[deg.]C, wobei keine chemischen Stabilisatoren zugesetzt werden, und - Abfüllen des Kokoswassers durch Mikrofiltration und Einbringen in geeignete Abfüllbehältnisse.
Im Zuge der vorliegenden Erfindung hat sich herausgestellt, dass eine Abkühlung des entnommenen Kokoswassers auf lediglich -5 bis +10[deg.]C oder eine (einfache oder doppelte) Mikrofiltration (wie in der GB 2 318 969 A vorgeschlagen) nicht ausreichend für eine zufriedenstellende Lagerfähigkeit des Produktes war. Vielmehr konnte die erwünschte Lagerstabilität erfindungsgemäss erst erzielt werden, wenn das Kokoswasser unmittelbar nach Extraktion einer thermischen Behandlung auf 30 bis 90[deg.]C unterzogen wird.
Damit kann auch jeglicher Zusatz von chemischen Stabilisatoren oder das Vorsehen komplexer Abtrennungsschritte entfallen, da mit der Stabilisierung durch thermische Behandlung auf 30 bis 80[deg.]C alle unerwünschten enzymatischen Prozesse unmittelbar unterbunden werden können. Es zeigte sich, dass mit dem erfindungsgemässen Erhitzungsschritt auf 30 bis 80[deg.]C eine effektive Hintanhaltung störender enzymatischer Aktivität erreicht werden kann, insbesondere ist es damit möglich, eine Enzym-Denaturierung der für die mangelnde Lagerstabilität verantwortlichen Enzyme herbeizuführen.
Vorzugsweise wird die Extraktion als Vakuumextraktion durchgeführt,
wobei aber gemäss den jeweiligen Gegebenheiten am Gewinnungsort die Extraktionstechnologie gewählt werden kann.
Mit der erfindungsgemässen Hitzebehandlung bei 30 bis 90[deg.]C kann die Lager- und vor allem die Transportfähigkeit des Kokoswassers ausreichend gewährleistet werden, so dass ein Transport des Wassers zu Orten mit geeigneten Abfüllanlagen oder die Lagerung nach der Abfüllung ohne Verlust der Qualität des Kokoswassers erfolgen kann, sogar wenn dieser Transport 1 Monat oder länger (z.B. 2 oder 3 Monate) dauert.
Besonders bewährt gaben sich erfindungsgemäss Temperaturen von 40 bis 80[deg.]C (50 bis 80[deg.]C, 60 bis 80[deg.]C) . Die Behandlungsdauer ist nicht kritisch, auch kurzzeitige Behandlungen, z.B. 30 Sekunden
- 4 bei 50 bis 70[deg.]C, führen zu einer ausreichenden Enzymdeaktivierung.
Bevorzugte Behandlungszeiten können dem Fachmann mit der angewendeten Temperatur korreliert werden und liegen im Allgemeinen zwischen 10 Sekunden und 10 Stunden, vorzugsweise 15 Sekunden bis 10 Minuten (z.B. bei Temperaturen von 60 bis 80[deg.]C) .
Vorzugsweise wird nach der Hitzebehandlung das Kokoswasser in sterile (Tansport-) Behältnisse gefüllt. Gegebenenfalls kann das Kokoswasser einem thermischen Abkühlungsschock auf unter 10[deg.]C, vorzugsweise unter 0[deg.]C, also z.B. von -20 bis 0[deg.]C, unterzogen und im gekühlten, gegebenenfalls festen Zustand zur Abfüllanlage transportiert werden. Bei diesem Schockgefrieren zur weiteren Stabilisation wird das Kokoswasser im thermischen Abkühlungsschock demgemäss vorzugsweise auf eine Temperatur von -20 bis 0[deg.]C abgekühlt. Noch bevorzugtere Temperaturbereiche sind dabei -10 bis -2[deg.]C, insbesondere -8 bis -3[deg.]C.
Das Auftauen des solcherart stabilisierten Kokoswassers wird - je nach Druckverhältnissen vorzugsweise derart durchgeführt, dass der Auftauprozess zu einem Kokoswasser mit einer Temperatur von 0 bis 30[deg.]C führt. Bevorzugterweise weist das Kokoswasser selbst dann 0 bis 20[deg.]C, insbesondere 2 bis 10 [deg.]C, auf, bevor es den weiteren Verfahrensschritten zugeführt wird.
Der erfindungsgemässe Hitzebehandlungsschritt kann sowohl bei der Extraktion am Ernteort als auch erst beim Abfüllen erfolgen oder - vorteilhafter Weise - sowohl im Zuge der Extraktion als auch im Zuge der Abfüllung, wenn diese Prozesse zeitlich getrennt erfolgen.
In diesem Zustand ist das stabilisierte und gegebenenfalls feste Kokoswasser transportfähig, insbesondere, wenn es unter Sauerstoff-armer bzw. -freier Atmosphäre transportiert bzw. gelagert wird.
Das endgültig verpackte lagerstabile Kokoswasserpräparat gemäss der vorliegenden Erfindung kann dann durch Abfüllen des (gegebenenfalls wieder aufgetauten) Kokoswassers in geeignete Abfüllbehältnisse geschehen, wobei unmittelbar vor der Abfüllung eine Mikrofiltration zur Abtrennung von gegebenenfalls vorhandenen Bakterien oder Sporen durchgeführt wird.
Das Einbringen des Kokoswassers in die Abfüllbehältnisse und das Verschliessen der Abfüllbehältnisse muss dann selbstverständlich unter asep tischen Bedingungen durchgeführt werden.
Vorzugsweise erfolgt bei der (endgültigen) Abfüllung eine weitere Hitzebehandlung bei 30 bis 90[deg.]C sowie gegebenenfalls eine pHKorrektur auf einen sauren pH, z.B. auf pH 3,5 bis 6,5, insbesondere ph 4 bis 5.
Mit dem erfindungsgemässen Verfahren lässt sich ein lagerstabiles Kokoswasserpräparat herstellen, das naturident ist, insbesondere hinsichtlich seiner Nährstoff- und Wirkstoffgehalte, sowie im Hinblick auf seine geschmacklichen Eigenschaften. Weiters müssen dem erfindungsgemässen Produkt keine chemischen Stabilisierungsoder Konservierungsstoffe zugesetzt werden. Allenfalls könnten natürliche Süssungsmittel, wie z.B. naturbelassene Fruktosen, zugesetzt werden.
Das Produkt ist in den verschlossenen Abfüllbehältnissen für mindestens 8 Monate bis 1 Jahr haltbar (natürlich bei Lagerung von Temperaturen unter 40 [deg.]C, da es bei der längeren Lagerung bei Temperaturen über 40[deg.]C bekanntlich bei Kokoswasser zu Temperatur-Denaturierungserscheinungen kommt) .
Vorteilhafterweise wird das Kokoswasser erfindungsgemäss aus grünen Kokosnüssen (vakuum) extrahiert, da diese einen relativ hohen Kokoswassergehalt (rund 750 ml/Nuss) aufweisen. In einem Alter zwischen 6 und 9 Monaten sind diese Nüsse besonders geeignet. Die grünen Kokosnüsse enthalten kein oder nur wenig Copra, so dass eine maximale Ausbeute erzielt werden kann.
Vorteilhafterweise nimmt man einen ersten Filtrationsschritt zur Abtrennung von gegebenenfalls vorhandenen Feststoffen bereits im Zuge des Extrahierens des Kokoswassers vor.
Besonders bewährt haben sich dabei inerte Siebe, insbesondere rostfreie Stahlsiebe. Damit werden auch keine durch Kontakt mit der Oberfläche bedingten autolytischen Prozesse in Gang gesetzt, die ebenfalls die native Konstitution des Kokoswassers gefährden könnten.
Die Mikrofiltration kann nach den an sich in der Lebensmitteltechnologie bekannten Verfahren durchgeführt werden. Bevorzugt sind für das erfindungsgemässe Verfahren aber die auch für industrielle Massstäbe bewährten Polypropylen-, Polyurethan- oder Keramikfilter sowie Polyacrylgele, wodurch sämtliche
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Mikroorganismen und Sporen effizient zurückgehalten werden und das Permeat daher kommerziell stabil gegenüber Fermentationsprozessen bleibt. Die Porengrösse des Filters wird dabei vorzugsweise im Bereich von 0,05 bis 0,4 [mu]m, insbesondere von 0,1 bis 0,3 [mu]m, gewählt.
Die Mikrofiltration kann dabei sowohl vor, während als auch nach dem erfindungsgemässen Hitzbehandlungsschritt vorgenommen werden (auch Kombinationen möglich) .
Um auch nur geringe Oxidationsprozesse vollständig vermeiden zu können, wird erfindungsgemäss bevorzugterweise unter Sauerstoffarmer oder -freier Atmosphäre gearbeitet, insbesondere unter Stickstoffatmosphäre.
Dies gilt ganz besonders für den Extraktionsschritt, für den thermischen Abkühlungsschock, für den Transport als stabilisiertes festes Kokoswasser und auch für den Abfüllprozess, insbesondere für den darin enthaltenen Mikrofiltrationsschritt .
Beim optionellen Abfüllprozess nach dem Transport bzw. der Lagerung kann das Abfüllen sowohl aufwändig keimfrei (aseptisch) gestaltet werden (z.B. mit dem Tetra Pak<(R)>-System) oder aber nicht-aseptisch (z.B. mit dem Elopak<(R)>-System) .
Bei der aseptischen Abpackung wird vorteilhafter Weise eine Mikrofiltration mit einem weiteren erfindungsgemässen Hitzebehandlungsschritt kombiniert. Bei der nicht-aseptischen Abpackung ist - neben dieser Mikrofiltration/Hitzebehandlung - auch noch eine pH-Einstellung auf < 7 vorteilhaft, besonders auf pH 3,5 bis 6,5, insbesondere auf pH 4 bis 5.
Diese pH-Einstellung erfolgt vorzugsweise mit natürlichen Säuerungsmittel z.B. Vitamin C oder anderen geeigneten natürlichen Antioxidantien.
Obgleich Kokoswasser im Stand der Technik als äusserst hitzelabil gilt, war es umso überraschender, dass die Einwirkung von Temperaturen von über 30[deg.]C oder sogar von über 40[deg.]C im Zuge des erfindungsgemässen Verfahrens nicht zu negativen Eigenschaften des Produkts führen. Es zeigte sich, dass die erfindungsgemässe Hitzebehandlung das Produkt in seiner Zusammensetzung und seinem Geschmack nicht negativ beeinflusst. Besonders vorteilhaft ist eine Lagerung in der Weise, dass das Kokoswasser eine Temperatur von 20[deg.]C nicht überschreitet.
Mit diesen vorteilhaften Ausfüh rungen sind auch Lager- und Stabilitätszeiten von weit über einem oder zwei Jahren erzielbar.
Gemäss einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung, wie schon oben dargestellt, ein lagerstabiles abgepacktes Kokoswasserpräparat, welches nach dem erfindungsgemässen Verfahren erhältlich ist und dadurch frei von zugesetzten chemischen Stabilisatoren ist.
Damit unterscheidet sich das erfindungsgemässe Präparat ganz entscheidend von den Präparaten, die im Stand der Technik beschrieben worden sind, insbesondere von Präparaten, die hitzepasteurisiert sind und von den Präparaten gemäss der GB 2 318 969 A und der WO 02/40043 AI, die, wie eingangs geschildert, entweder wesentliche Unterschiede zu nativem Kokosnusswasser aufweisen (Stabilisatoren, Verschiebungen im Verhältnis der Inhaltskomponenten, ....) oder aber keine marktgerechten Lagerstabilitäten aufweisen.
Dadurch ist das erfindungsgemässe Kokoswasserpräparat besonders geeignet als Sportlergetränk und als Säuglingsnahrung.
Als Sportlergetränk kann es bedingt durch seine vorteilhaften isotonischen und elektrolytischen Eigenschaften sowohl für Amateursportler wie auch für Berufssportler effizient verwendet werden, wobei selbstverständlich der natürliche Geschmack des erfindungsgemässen Kokoswasserpräparats die generelle Verwertung als Fruchtsaftgetränk erlaubt, insbesondere, da die Verarbeitungsund Lagerungsprobleme mit der vorliegenden Erfindung überwunden werden konnten.
Bei der Verwendung als Säuglingsnahrung ist neben den bereits erwähnten Vorteilen auch die Freiheit an proteinären Komponenten entscheidend, wodurch es zu keinerlei negativen Immunreaktionen (allergenen Reaktionen) kommen kann und das Kokoswasser als Säuglingsnahrung ohne Bedenken auch in Fällen eingesetzt werden kann,
bei welchen die Gefahr für derartige allergene Immunreaktionen besteht.
Die abgepackten Gebinde entsprechen vorzugsweise den in der Lebensmittelindustrie gebräuchlichen Standards, sind also 0,2, 0,3, 0,5, 1, 1,5, 2,5 oder 5 Liter-Gebinde, vorzugsweise Getränkekartons (wie z.B. Tetra Pak<(R)>oder Elopak<(R)>) oder abgedunkelte
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Kunststoff- oder Glasflaschen.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Beispiele, auf die sie selbstverständlich nicht eingeschränkt ist, näher erläutert.
B e i s p i e l e
B e i s p i e l 1 :
Bei der Vakuumextraktion von Kokoswasser wird eine grüne Kokosnuss (Cocos nucifera) geöffnet und das Wasser unter Vakuum mittels Vakuumpumpe abgesaugt und über ein rostfreies Stahlsieb in sterile Behälter geleitet.
Das in den sterilen Behältern vakuumextrahierte Kokoswasser wird bei -5[deg.]C (+5[deg.]C bis -20[deg.]C) stabilisiert, wobei keinerlei chemische Stabilisatoren zugesetzt werden. Dabei wird ein stabilisiertes festes Kokoswasser erhalten.
Die Behälter sowie die Leitungen zwischen den Behältern stehen dabei unter Stickstoffatmosphäre .
Die Behälter mit dem tiefgekühlten Kokoswasser (ebenfalls unter Stickstoffatmosphäre) können in diesem Zustand gelagert bzw. zur Abfüllanlage transportiert werden; es erfolgt keine enzymatische oder mikrobiologische Veränderung, die das Kokoswasser verderben lassen würde.
Das gefrorene Kokoswasser wird - ebenfalls unter Stickstoffatmosphäre - auf eine Temperatur zwischen +2[deg.]C bis +5[deg.]C aufgetaut und einer Crossflow-Mikrofiltrationsanlage mit einer Kapazität von 3500 1 Kokosnusswasser/h als Pilotanlage zugeführt. Vorher wird der pH-Wert durch Zugeben von 1% Fruchtsüsse aus Äpfeln auf < 4,3 korrigiert.
Als Filtermodul diente ein Hohlfasermodul mit einer 0,2 [mu]m Polypropylenmembran.
Die Membran wurde hydrophiliert und der Vorlagebehälter der Pilotanlage mit Kokosnusswasser gefüllt, wobei das Filtrat solange in den Vorratsbehälter zurückgeführt wird, bis sich eine stabile Flussleistung eingestellt hat. Es zeigte sich, dass die Filtration des Kokoswassers ausgezeichnet funktioniert und der Fil tratfluss auch bei 8-facher Aufkonzentration noch über 120 1/h/m<2>liegt.
Das erhaltene Filtrat war klar und wies keinerlei geschmackliche Veränderung auf. Anschliessend wird der Saft auf 80 [deg.]C erhitzt und in eine Tetra Pak-Anlage abgefüllt. Eine Haltbarkeit von 9 Monaten ist - selbst bei den nicht aseptischen Verhältnisse in der Pilotanlage - gegeben.
B e i s p i e l 2 :
Kokoswasser wird aus der Kokosnuss extrahiert und sofort danach abgekühlt.
Dabei wird die Luft mittels gasförmigen Stickstoff verdrängt und das Kokoswasser durch einen Filter der Stärke l,0[mu] geseiht. Optional wird danach der Brix durch Zugabe von Fruchtzucker auf etwa 6[deg.] Brix und der Säuregehalt mit Vitamin C auf pH 4-5 korrigiert. Schliesslich wird 30 Sekunden lang auf 65[deg.]C erhitzt. Dann wird das Kokoswasser in sterile Behälter abgefüllt. Das Kokoswasser ist nunmehr mikrobiologisch sicher, um transportiert zu werden.
Die Behandlung im Zuge der Abfüllung in der Pilotanlage erfolgt gemäss Beispiel 1.
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The invention relates to a process for the preparation of storage-stable coconut water preparations.
Coconut asser is the liquid endosperm of coconuts (Cocos nucifera), which contains sugars, minerals, amino acids and vitamins. It is essentially protein-free and therefore non-allergenic, which makes it particularly suitable as the first baby food besides water and breast milk. Due to the low content of sodium ions and the increased content of potassium, magnesium, iron and calcium ions, as well as its isotonic character, it is also very well suited as a drink for athletes to the electrolyte regeneration.
So far, however, the provision of marketable coconut water products has been a major problem because coconut water is very unstable and therefore not directly suitable for marketable processing and storage directly.
Thus, oxygen contact immediately causes negative oxidation processes, causing coconut water to lose most of its organoleptic and nutritional characteristics. Furthermore, fermentation processes also start immediately.
It was therefore sought in the prior art ways to increase the storage stability of coconut water preparations. For example, attempts have been made to preserve coconut water by high temperature / short term pasteurization (HKP). However, since coconut water is not heat stable, this treatment leads to the loss of important nutrients and especially to the loss of the characteristic taste. Therefore, even with the HKP no marketable coconut water product is available.
It has been proposed in GB 2318969 A to replace this HKP by cold sterilization via microfilters.
The coconut water was filtered immediately after removal to separate any solids present, cooled to about 6 ° C. to prevent fermentation and enzymatic degradation, and the cooled solution centrifuged using colloidal polysaccharides consisting essentially of arabinogalactans, galactomannans, and Pectin exist, to be separated. Then, sugars and the food acids (such as L-ascorbic acid) were added and microfiltered
- 2 cold sterilized, whereby potentially existing bacteria can be separated. Furthermore, the (poly) phenol oxidase enzymes responsible for the negative oxidation processes were also selectively separated.
Although it was possible to achieve an increased storage stability compared to the non-sterilized product and to avoid the negative changes in taste which occurred during the high-temperature / short-time pasteurisation step, it was found that nevertheless the storage stability was insufficient, if not stabilizers such as sugar or added to food acids or ingredients such as phenol oxidases were selectively separated.
In WO 02/40043 Al it was proposed to lyophilize the coconut water immediately after its recovery, to store it in powder form and to supply it to commercial applications in this form. The coconut water was cooled to -20 to -70 ° C. using a CO 2 / acetone mixture and lyophilized below 0.1 to 0.8 mm Hg at a temperature of 35 to 40 ° C.
It was found that although a storage-stable product could be obtained, but that the composition of the coconut water changed with respect to its essential ingredients, so that the coconut water reconstituted from the lyophilizate had a significantly different composition compared to the native coconut water. This was specifically emphasized in WO 02/40043 AI.
There is therefore still a need for sufficiently storage-stable coconut water preparations which can be stored stably for a long time, in particular for one year or more, which have the native composition of coconut water ingredients and in which therefore no chemical stabilizers have to be added.
Furthermore, such preparations should be able to be produced on site without much effort (ie at the place of harvest of the coconuts), so that costly steps for removing e.g. Phenol oxidases can be omitted.
Therefore, the present invention relates to a process for the preparation of storage-stable coconut water preparations, which is characterized by the following steps:
Extracting the coconut water from coconuts, stabilizing the extracted coconut water by a thermal treatment between 30 and 90 ° C, with no chemical stabilizers being added, and filling the coconut water by microfiltration and placing it in suitable filling containers.
In the course of the present invention it has been found that a cooling of the withdrawn coconut water to only -5 to +10 ° C or a (single or double) microfiltration (as proposed in GB 2 318 969 A) is not sufficient for a satisfactory shelf life of the product was. Rather, the desired storage stability according to the invention could be achieved only when the coconut water is subjected immediately after extraction of a thermal treatment at 30 to 90 ° C.
Thus, any addition of chemical stabilizers or the provision of complex separation steps can be omitted, since the stabilization by thermal treatment at 30 to 80 ° C all undesired enzymatic processes can be stopped immediately. It has been found that with the heating step according to the invention at 30 ° to 80 ° C. an effective inhibition of interfering enzymatic activity can be achieved, in particular it is thus possible to bring about enzyme denaturation of the enzymes responsible for the lack of storage stability.
Preferably, the extraction is carried out as a vacuum extraction,
but according to the particular circumstances at the extraction site, the extraction technology can be selected.
With the inventive heat treatment at 30 to 90 ° C, the storage and especially the transportability of the coconut water can be sufficiently ensured, so that a transport of the water to places with suitable filling equipment or storage after filling without loss of quality Coconut water can occur even if this transport lasts 1 month or longer (eg 2 or 3 months).
According to the invention, temperatures of 40 to 80 ° C. (50 to 80 ° C., 60 to 80 ° C.) were found to be particularly useful. The duration of treatment is not critical, even short-term treatments, e.g. 30 seconds
- 4 at 50 to 70 ° C, lead to sufficient enzyme deactivation.
Preferred treatment times may be correlated to those skilled in the art at the temperature used and are generally between 10 seconds and 10 hours, preferably 15 seconds to 10 minutes (e.g., at temperatures of 60 to 80 ° C).
Preferably, after the heat treatment, the coconut water is filled into sterile (transport) containers. Optionally, the coconut water may undergo a thermal cooling shock below 10 ° C, preferably below 0 ° C, e.g. from -20 to 0 ° C, and transported in the cooled, optionally solid state to the filling plant. In this flash freezing for further stabilization, the coconut water is accordingly preferably cooled to a temperature of -20 to 0 ° C. in the thermal cooling shock. More preferred temperature ranges are -10 to -2 ° C, especially -8 to -3 ° C.
The thawing of coconut water stabilized in this way is preferably carried out, depending on the pressure conditions, such that the thawing process leads to coconut water with a temperature of from 0 to 30 ° C. Preferably, the coconut water then has 0 to 20 ° C., in particular 2 to 10 ° C., before it is fed to the further process steps.
The heat treatment step according to the invention can take place both during the extraction at the place of harvesting and only during filling or, advantageously, both in the course of extraction and in the course of filling, if these processes take place separately in time.
In this state, the stabilized and possibly solid coconut water is transportable, especially when it is transported or stored under oxygen-poor or -freier atmosphere.
The finally packaged storage-stable coconut water preparation according to the present invention can then be done by filling the (optionally thawed) coconut water in suitable filling containers, wherein immediately before filling a microfiltration for the separation of any bacteria or spores is performed.
The introduction of the coconut water into the filling containers and the closing of the filling containers must of course be carried out under asep tables conditions.
Preferably, in the (final) filling, a further heat treatment is carried out at 30 to 90 ° C. and optionally a pH correction to an acidic pH, e.g. to pH 3.5 to 6.5, in particular ph 4 to 5.
With the method according to the invention, it is possible to produce a storage-stable coconut water preparation which is naturally identical, in particular with regard to its nutrient and active substance contents, as well as with regard to its taste properties. Furthermore, no chemical stabilizers or preservatives need be added to the product according to the invention. At best, natural sweeteners, such as natural fructose, to be added.
The product is stable for at least 8 months to 1 year in the closed filling containers (of course when storing temperatures below 40 ° C, as it is known for prolonged storage at temperatures above 40 ° C Denaturation phenomena comes).
Advantageously, the coconut water according to the invention extracted from green coconuts (vacuum), since they have a relatively high coconut water content (about 750 ml / nut). At ages between 6 and 9 months, these nuts are particularly suitable. The green coconuts contain little or no copra so that maximum yield can be achieved.
Advantageously, a first filtration step for the separation of any solids already present in the course of extracting the coconut water.
Inert sieves, in particular stainless steel sieves, have proven particularly useful. Thus, no autolytic processes caused by contact with the surface are set in motion, which could also jeopardize the native constitution of the coconut water.
The microfiltration can be carried out according to the methods known per se in food technology. Preferred for the inventive method but also proven for industrial scale polypropylene, polyurethane or ceramic filters and polyacrylic gels, which all
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Microorganisms and spores are efficiently retained and the permeate therefore remains commercially stable to fermentation processes. The pore size of the filter is preferably selected in the range from 0.05 to 0.4 μm, in particular from 0.1 to 0.3 μm.
The microfiltration can be carried out both before, during and after the heat-treatment step according to the invention (combinations also possible).
In order to be able to completely avoid even slight oxidation processes, it is preferred according to the invention to work under an oxygen-poor or a free atmosphere, in particular under a nitrogen atmosphere.
This is especially true for the extraction step, for the thermal cooling shock, for transport as stabilized solid coconut water, and also for the bottling process, especially for the microfiltration step contained therein.
In the optional filling process after transport or storage, filling can be both costly germ-free (aseptic) (eg with the Tetra Pak <(R)> system) or non-aseptic (eg with the Elopak <(R)> System).
In aseptic packaging, microfiltration is advantageously combined with a further heat treatment step according to the invention. In the non-aseptic packaging - in addition to this microfiltration / heat treatment - even a pH adjustment to <7 is advantageous, especially to pH 3.5 to 6.5, in particular to pH 4 to 5.
This pH adjustment is preferably made with natural acidulant, e.g. Vitamin C or other suitable natural antioxidants.
Although coconut water is considered to be extremely heat-labile in the prior art, it was all the more surprising that the action of temperatures above 30 ° C. or even above 40 ° C. in the course of the process according to the invention does not lead to negative properties of the product to lead. It was found that the heat treatment according to the invention does not adversely affect the product in its composition and its taste. Particularly advantageous is a storage in such a way that the coconut water does not exceed a temperature of 20 ° C.
With these advantageous Ausfüh ments storage and stability times of well over a year or two can be achieved.
According to a further aspect, the present invention relates, as already stated above, to a storage-stable packaged coconut water preparation which is obtainable by the process according to the invention and is therefore free of added chemical stabilizers.
Thus, the preparation according to the invention differs quite decisively from the preparations which have been described in the prior art, in particular from preparations which are heat pasteurized and from the preparations according to GB 2 318 969 A and WO 02/40043 A1, which, like US Pat described above, have either significant differences to native coconut water (stabilizers, shifts in the ratio of the content components, ....) or have no marketable storage stabilities.
As a result, the coconut water preparation according to the invention is particularly suitable as a sports drink and as a baby food.
As a sports drink, due to its advantageous isotonic and electrolytic properties, it can be used efficiently for amateur athletes as well as for professional athletes, whereby of course the natural taste of the coconut water preparation of the invention allows the general utilization as a fruit juice drink, especially since the processing and storage problems are overcome with the present invention could.
When used as a baby food in addition to the benefits already mentioned, the freedom of protein components is crucial, which can lead to any negative immune reactions (allergenic reactions) and the coconut water can be used as a baby food without hesitation in cases
where there is a risk of such allergenic immune reactions.
The packaged containers preferably correspond to the standards customary in the food industry, ie 0.2, 0.3, 0.5, 1, 1.5, 2.5 or 5 liter containers, preferably beverage cartons (such as eg Tetra Pak <( R)> or Elopak <(R)>) or darkened
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Plastic or glass bottles.
The invention will be explained in more detail with reference to the following examples, to which it is of course not limited.
B e i s p e e l e
Example 1 :
During the vacuum extraction of coconut water, a green coconut (Cocos nucifera) is opened and the water is sucked off under vacuum by means of a vacuum pump and passed through a stainless steel sieve into sterile containers.
The coconut water vacuum-extracted in the sterile containers is stabilized at -5.degree. C. (+ 5.degree. C. to -20.degree. C.) without any chemical stabilizers being added. In this case, a stabilized solid coconut water is obtained.
The containers and the lines between the containers are under nitrogen atmosphere.
The containers with the frozen coconut water (also under nitrogen atmosphere) can be stored in this state or transported to the filling plant; There is no enzymatic or microbiological change that would spoil the coconut water.
The frozen coconut water is thawed to a temperature between +2 ° C. and +5 ° C., likewise under a nitrogen atmosphere, and fed as a pilot plant to a crossflow microfiltration plant with a capacity of 3500 l coconut water / h. Before, the pH is corrected to <4.3 by adding 1% fruit sweeteners from apples.
The filter module used was a hollow fiber module with a 0.2 [mu] m polypropylene membrane.
The membrane was hydrophilized and the feed tank of the pilot plant filled with coconut water, wherein the filtrate is returned to the reservoir until a stable flow rate has set. It was found that the filtration of the coconut water works very well and the filtrate flow is still more than 120 l / h / m 2 even with an 8-fold concentration.
The resulting filtrate was clear and showed no change in taste. The juice is then heated to 80 ° C. and filled into a Tetra Pak system. A shelf life of 9 months is given - even with the non-aseptic conditions in the pilot plant.
B e i s p e l 2:
Coconut water is extracted from the coconut and immediately cooled.
The air is displaced by means of gaseous nitrogen and the coconut water is filtered through a filter with a thickness of 1 .mu.m. Optionally, the brix is then corrected to about 4-6 ° Brix by addition of fructose and the acidity is adjusted to pH 4-5 with vitamin C. Finally, it is heated to 65 [deg.] C for 30 seconds. Then the coconut water is filled into sterile containers. The coconut water is now microbiologically safe to be transported.
The treatment in the course of filling in the pilot plant is carried out according to Example 1.