DD205605A1 - Verfahren zur herstellung eines kakaoaromahaltigen pulvers - Google Patents

Abstract

ZIEL DER ERFINDUNG IST DIE GEWINNUNG EINES KAKAOAROMAPULVERS. ERREICHT WIRD DIESES ZIEL DURCH DIE VERARBEITUNG VON GEROESTETEN KAKAOSCHALEN, DIE BEI DER KAKAOBOHNENROESTUNG ANFALLEN. DAS KAKAOAROMAPULVER DIENT ZUR AROMATISIERUNG VON NAHRUNGSMITTELN. ERFINDUNGSGEMAESS WERDEN UNSORTIERTE GEROESTETE KAKAOSCHALEN ZUR BESEITIGUNG VON OFF-FLAVOUR-KOMPONENTEN, WELCHE DAS AROMA DER KAKAOSCHALEN ZUR AROMATISIERUNG VON NAHRUNGSMITTELN UNGEEIGNET MACHEN, ZUNAECHST MITTELS WASSERDAMPFDESTILLATION BEHANDELT. DIE WASSERDAMPFMENGE IST UMGEKEHRT PROPORTIONAL DEM PH-WERT DER KAKAOSCHALEN. DAS AROMA DER KAKAOSCHALEN WIRD DANN MIT SODAALKALISIERTEM WASSER EXTRAHIERT. DIE WAESSRIGEN EXTRAKTE WERDEN IM GEMISCH MIT AROMATRAEGERSTOFFEN, WIE SACCHAROSE, STAERKE, MAGER- ODER VOLLMILCH BZW. DEREN PULVER ODER STAERKEHYDROLYSENPRODUKT, MITTELS SPRUEH-, VAKUUM- ODER GEFRIERTROCKNUNG IN AROMAPULVER UBERFUEHRT.

Description

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Erfinder: Dr. Werner Ehrlichmann

Prof. Dr. Heinz Ruttloff Dr. Hans-Peter Kruse Manfred Specht Ursula Haering

Verfahren zur Herstellung eines kakaoaromahaltigen Pulvers Anwendungsgebiet der Erfindung

Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbare kakaoaromahaltige Pulver ist dazu bestimmt, Lebensmitteln allein oder in Kombination mit Kakao ein dem Kakao eigenes Aroma bzw. entsprechenden Geschmack zu verleihen oder aber eine derartige Aroma- bzw. Geschmacksrichtung zu verstärken.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Im allgemeinen werden die bei der Röstung von Kakaobohnen nach deren Abtrennung anfallenden Kakaoschalen verworfen. Bisher sind kaum Verfahren bekannt geworden aus Kakaoschalen gewonnene Aromen als Zusatzstoffe ,für Lebensmittel zu verwenden. In der DE-OS 1 767 311 werden geröstete Kakaoschalen, sortiert nach verschiedenen Größen, jeweils mit kochendem Wasser extrahiert. Die Extrakte werden konzentriert und in Form eines Sirups eingesetzt. Die Extraktion wird u. a. auch mit einem Zusatz von Carbonaten, speziell Natriumcarbonat, durchgeführt, wobei nach der Extraktion der pH-Wert des wäßrigen Extrakts mit Phosphorsäure auf pH 7 eingestellt und dann zu einem Sirup konzentriert wird.

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Der Extrakt großer Schalenanteile soll das qualitativ beste Aroma geben. Ein wesentlicher Nachteil dieses Verfahrens ist, daß jeweils ein nicht lagerstabiler Sirup als Endprodukt vorliegt; entsprechend dieser Patentschrift wird eine vollständige Trocknung als nicht möglich angesehen. Lebensmittel, die mit derartigen Sirupen aromatisiert würden, erhalten eine stark malzig<-brenzlige sowie eine phenolische Off-Flavour-Note, die der Verbrauchererwartung nicht entspricht.

Im US-Patent 4 156 O3O (A 23 g 1/00) werden Teile des Aromas der Kakaoschalen mittels ethanolischer Salzsäure extrahiert. Die Extrakte sollen einen Geschmack nach Beeren haben und sich zur Herstellung von Frucht- und'Kohlensäuregetränken eignen. Nachteilig bei diesem Verfahren ist, daß hierbei nur Teile des Aromas der Kakaoschalen genutzt werden und daß sich Produkte mit der Note "Kakaoaroma" nicht gewinnen lassen.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, ein neues Verfahren zur Herstellung eines kakaoaromahaltigen Pulvers zu entwickeln, das die bei der Kakaoherstellung anfallenden Kakaoschalen nutzt. Die herstellbaren Produkte sollen hinsichtlich Aroma, Konsistenz, Lagerfähigkeit und Dosierbarkeit den bisherigen kakaoaroraahaltigen Produkten auf Kakaoschalenbasis überlegen sein.

Darlegung des Wesens der Erfindimg

Die technische Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, ist das Aufzeigen der Verfahrensbedingungen zur Herstellung eines kakaoaromahaltigen Pulvers aus Kakaoschalen und Trägersubstanzen, die selbst Lebensmittel sind.

In der vorliegenden Erfindung werden die als Abfallprodukt der Kakaobohnenröstung anfallenden Kakaoschalen, die wie die gerösteten Kakaobohnen kakaospezifische Aromastoffe

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enthalten, als Rohstoff genutzt. Da die gerösteten Kakaoschalen im Vergleich zu den gerösteten Kakaobohnen gewisse Off-Flavour-Komponenten besitzen, sind die Kakaoschalen in diesem Zustand für die menschliche Ernährung ungeeignet (A. Fincke, Handbuch der Kakaoerzeugnisse, 2. Aufl., Berlin 1965).

Es wurde gefunden, daß das gewünschte Ziel erreicht wird, wenn in einer ersten erfindungsgemäßen Maßnahme die Off-Flavour-Komponenten zum großen Teil mittels Wasserdampf von den Kakaoaromabestandteilen in den Kakaoschalen abgetrennt werden. Die Wasserdampfbehandlung ist dabei gut mittels einer üblichen Wasserdampfdestillation durchführbar, aber es sind auch andere an sich bekannte Wasserdampfeinwirkungen anwendbar.

Die bei der Wasserdampfdestillation der gerösteten Kakaoschalen anfallenden Destillate besitzen keinen kakaoartigen Geruch oder Geschmack, sie weisen vielmehr einen brenzligen, knäckebrotartigen Geruch sowie einen scharfen, sauren Geschmack auf. Der pH-Wert der Destillate liegt zwischen 3»0 und 4,5, was auf saure Substanzen, wie organische Säuren und Phenole, schließen läßt, die auf Grund ihrer Wasserdampfflüchtigkeit aus den Kakaoschalen entfernt werden können.

Insgesamt wurde bei weiteren genaueren Untersuchungen festgestellt, daß die erfindungsgemäß mit Wasserdampf behandelten Kakaoschalen bei deren Weiterverarbeitung gegenüber den unbehandelten Proben ein milderes kakaoartiges Aroma ergeben. Daraus geht hervor, daß die Off-Flavour-Komponenten der Kakaoschalen wahrscheinlich durch einen Überschuß saurer Substanzen bedingt sind. Es wurde dabei im einzelnen weiter gefunden, daß verschiedene Chargen von Kakaoschalen verschiedene pH-Werte haben. Der pH-Wert der verarbeiteten Chargen liegt zwischen 4,5 und 6. Chargen von Kakaoschalen mit einem niedrigeren pH-Wert werden erfindungsgemäß zur Beseitigung der Off-

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Flavouiv-Komponenten rait einer größeren Menge Wasserdampf behandelt als solche mit einem höheren pH-Wert. In einer weiteren Maßnahme zur erfindungsgemäßen Weiterver« arbeitung der wasserdampfbehandelten Kakaoschalen erfolgt eine Extraktion, sie hängt in ihrer Ausführung vom erreichten pH—Wert ab. Bei einem pH—Wert der Kakaoschalen von etwa 5 wird das Kakaoaroma aus 100 g Kakaoschalen mittels 500 ml 2,8 %iger wäßriger Kristallsodalösung durch einstündiges Erhitzen im kochenden Wasserbad extrahiert.

Bei einem pH«Wert der Kakaoschalen von etwa 6 wird das Kakaoaroma aus 100 g Kakaoschalen mittels 500 ml 1,2 %iger Kristallsodalösung durch einstündiges Erhitzen im kochenden Wasserbad extrahiert. Die Aromaextrakte werden von den Kakaoschalen abgetrennt, z. B. durch Filtrieren oder Absaugen bei Normaldruck oder besser mittels Vakuum über Mull oder Gaze. Die Extrakte werden mittels Vakuumdestillation auf ein Volumen von etwa 130 ml eingeengt. Es entsteht ein fließfähiger Sirup. Die erfindungsgemäß erhaltenen Produkte sind hervorragend zur Aromatisierung von Nahrungsmitteln, vorzugsweise von Getränken, geeignet.

In umfangreichen sensorischen Prüfungen wurde nachgewiesen, daß in kakaohaltigen Milchgetränken bis zu·25 % eines üblicherweise eingesetzten Kakaopulvers durch den erfindungsgeraäß hergestellten Kakaoschalenextrakt ersetzt werden kann, ohne daß ein Qualitätsverlust feststellbar ist.

Die Substanzmengen, die erfindungsgemäß aus Kakaoschalen herausgelöst werden, sind bezogen auf eine bestimmte Einsatzmenge verhältnismäßig konstant. Sie warden anhand eines größeren untersuchten Probenmaterials durch Differenzwägung der wasserdampfbehandelten Kakaoschalen vor und nach der Extraktion bestimmt und betragen durchschnittlich 35 % der Kakaoschaleninhaltsstoffe.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß die, die Aromaqualität bestimmenden Stoffe des Kakaoschalenextraktes besonders schwerflüchtig sind. Die Aromaintensität der erfindungs«

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gemäßen Extrakten wird sogar durch wenig schonende Trocknungsverfahren über Stunden im Vakuum bei 60 G nicht verändert.

Für die Weiterverarbeitung folgt daraus, daß durch Gefrier«, Sprüh- oder Vakuumtrocknung der konzentrierten Extrakte ein kakaoaromahaltiges Pulver herstellbar ist. Eb ist dabei vorteilhaft, zur Qualitätsverbesserung des Endproduktes sowie zur Stabilisierung des Aromas in Pulverform den konzentrierten Extrakten vor dem Trocknen Trägerstoffe, wie Mager- oder Vollmilch bzw. deren Pulver, Saccharose, Maisstärke oder Stärkehydrolysenprodukt, zuzusetzen. Das Verhältnis von Extrakt zu Trägerstoff, bezogen auf Trockensubstanz, ist im weitem Bereich variierbar. Die Komponenten werden dabei zweckmäßig so gemischt, daß sie im Trockenpulver im Gewichtsverhältnis von Extrakt zu Trägerstoff von 1 : 10 bis 10 : 1, vorzugsweise 1:1, enthalten sind. Es liegt im Rahmen der Erfindung, die erhaltenen Kakaoschalen direkt durch Gefrier-, Sprüh- oder Vakuumtrocknung in kakaoaromahaltiges Pulver zu überführen.

AusführungsbeispieIe Beispiel 1

100 g Kakaoschalen (pH-Wert der Charge = ^zl-,5) werden einer Wasserdampfdestillation unterworfen, bis 750 ml Destillat übergegangen sind. Nach Zusatz von 14- g Na₂CO... . 10 HpO und 350 ml Wasser zu den ca. 150 ml Wasser, diese ist die verbleibende Menge aus der Wasserdampfdestillation, und den Kakaoschalen (Gesamtextraktionswasser = 500 ml), wird die Extraktionsmischung 1 Stunde im siedenden Wasserbad erhitzt. Dann wird die Lösung von den Kakaoschalen über Mull oder Gaze abfiltriert oder mittels Vakuum abgesaugt.

Das Piltrat, falls stärker alkalisch als pH = 8, wird mit Phosphorsäure neutralisiert und durch Destillation bzw. Rotationsverdampfung im Wasserstrahlvakuum auf etwa 130 ml eingeengt. Deifverbleibende braune Sirup, der ca. 35 S

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Trockensubstanz enthält, wird mit 35 S Maisstärke vermischt und im Vakuumtrockenschrank bei 40 C solange entwässert, bis ein mahlfähiger Peststoff entstanden ist, der zu einem kakaoaromahaltigen Pulver vermählen wird. Das Produkt zeichnet sich zubereitet durch einen angenehm vollmundigen, kakaoähnlichen Geschmack aus. Es besitzt eine dem Kakao eigene typische braune Farbe.

Beispiel 2

Analog Beispiel 1, wobei anstelle von 35 g Maisstärke 35 S eines Stärkehydrolysenprodukt mit niedrigem DE-Wert verwendet werden.

Beispiel 3

100 g Kakaoschalen (pH-Wert der Charge = 6) werden einer Wasserdampfdestillation unterworfen, bis 500 ml Destillat übergegangen sind. Danach werden den Kakaoschalen 5 g NaoCO» . 10 HpO und 350 ml Wasser zugesetzt, so daß mit den etwa 15O ml Wasser, die aus der Wasserdampfdestillation in den Kakaoschalen verblieben sind, 5OO ml Gesamtestraktionswasser vorhanden sind. Das Extraktionsgemisch wird 1 Stunde im siedenden Wasserbad erhitzt, und die Kakaoschalen werden mittels Filtrieren oder Absaugen über Mull oder Gaza abgetrennt.

Das Piltrat, falls stärker alkalisch als pH = 8, wird mit Phosphorsäure neutralisiert und durch Destillation bzw. Rotationsverdampfung im Wasserstrahlvakuum auf etwa 130 ml eingeengt. Der braune Sirup, der 35 S Trockensubstanz enthält, wird mit 35 S Magermilchpulver 1 : 1 vermischt, auf eine geeignete Konsistenz durch Zusatz von Wasser eingestellt und im Sprühturm zu einem Kakaopulver versprüht. Das Produkt zeichnet sich durch einen angenehm vollmundigen kakaoähnlichen Geschmack aus. Es besitzt eine dem Kakao typische braune Farbe.

Claims (6)

239667 O Erfindungsansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines kakaoaromahaltigen Pulvers aus gerösteten Kakaoschalen, die bei der Kakao« bohnenröstung als Nebenprodukt anfallen, gekennzeichnet dadurch, daß unsortierte geröstete Kakaoschalen verschiedener Provenienz zunächst mit Wasserdampf behandelt und anschließend mittels alkalisiertem Wasser einer Extraktion unterworfen werden, worauf die Aromaextrakte gegebenenfalls nach einer Vorkonzentrierung, direkt oder mit Hilfe von Aromaträgerstof— fen durch Sprüh-, Vakuum- oder Gefriertrocknung in Pulverform überführt werden.

2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Waserdampfbehandlung in Abhängigkeit vom pH-Wert der gerösteten Kakaoschalen mit unterschiedlichen Wasserdampfmengen durchgeführt wird, wobei die Wasserdampfmenge dem pH-Wert umgekehrt proportional ist.

3· Verfahren nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Wasserdampfbehandlung vorzugsweise als Wasserdampfdestillation ausgeführt wird.

4. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Alkalisierung des Extraktionswassers mittels Soda oder Pottasche durchgeführt wird. \

5· Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß den Aromaextrakten Trägerstoffe, vorzugsweise Zucker, Stärke, Mager- oder Vollmilch und/oder deren Pulver oder Stärkehydrolysenprodukte zugefügt werden.

6. Verfahren nach Punkt 1 und 5» gekennzeichnet dadurch, • daß ein Gemisch aus Aromaextrakt und Trägerstoff mittels Sprüh-, Vakuum- oder Gefriertrocknung in ein Aromapulver verwandelt wird.