DK173929B1 - Gelerbart materiale samt vandigt, gelerbart system der omfatter materialet - Google Patents

Description

i DK 173929 B1

Den foreliggende opfindelse angår et gelerbart materiale, der er ejendommeligt ved det i krav l's kendetegnende del angivne samt et vandigt, gelerbart system, der er ejendommeligt ved det i krav ll's kendetegnende del anførte.

5

Opfindelsen angår således gelsystemer og især spiselige gelsystemer, der kan anvendes f.eks. i produkter, som indtages af dyr.

10 Det mikrobielle polysaccharid, der fås fra Pseudomonas elodea fremstilles kommercielt af Kelco Corporation og markedsføres under handelsbetegnelsen Gellan. Fremstillingen af polysaccha-ridet og dets struktur er beskrevet i EP-A-0012552.

15 Gellan er i handelen både som dets naturlige (fuldstændigt acetylerede) form og i fuldstændigt eller delvis deacetyleret form. I forbindelse med den foreliggende patentansøgning anvendes betegnelsen "høj acetylgellan" for den fuldstændigt acetylerede naturlige form og "lav acetylgellan" for de fuld-20 stændigt eller delvis deacetylerede former.

Svage, men elastiske vandige geler kan fremstilles af høj acetylgellan. Faste, men skøre vandige geler, der kan sammenlignes med dem, der kan opnås af agar eller carrageenan, kan 25 fremstilles af lav acetylgellan, og jo lavere acetylindholdet er, jo større er gelens styrke og skørhed. Deacetylering i kun ringe omfang, f.eks. 15%, har signifikante indvirkninger på gelens styrke og skørhed. Til mange formål er det imidlertid ikke ønskeligt med en skør gel, og der kræves en kraftig elas-30 tisk gel med en struktur, der kan sammenlignes med den, der fremstilles med gelatine.

Det er velkendt, at medens visse polysaccharidgummier kan anvendes til at danne geler, vil andre ikke danne geler alene.

35 Visse kombinationer af polysaccharidgummier har imidlertid vist sig at danne geler, selv om en eller flere af gummierne ikke vil danne en gel alene. En synergistisk virkning er blevet 2 DK 173929 B1 påvist med visse polysaccharidgummier, hvorved der ved tilsætning af en ikke-gelerende gummi til en gelerende gummi opnås en signifikant forøgelse af.gelstyrken. Geler kan også fremstilles af visse kombinationer af gummier, hvor ingen 5 af de enkelte gummier vil danne geler. På denne måde kan kom binationer af polysaccharidgummier eller polysaccharidgummier med andre geleringsmidler danne geler med ønskelige strukturer og/eller styrke. Carob-gummi, dvs. johannesbrød-trægummi, vil ikke gelere i sig selv, men vil i kombination 10 med agar eller carrageenan danne en langt stærkere og mere elastisk gel, end man kan opnå med agar eller carrageenan alene. Desuden vil xanthangummi ikke danne en gel alene, men en kombination med visse galactomannangummier, såsom carob-, tara- og kassiagummi, som heller ikke vil danne geler alene, 15 danne nyttige geler. Glucomannangummier vil danne termo-irre-versible geler under kraftigt alkaliske betingelser. I kombination med xanthangummi kan der imidlertid dannes kraftigt termoreversible geler under neutrale til sure betingelser.

20 Det fremgår af litteraturen, at kombinationer af gellan med små mængder af andre gummier, såsom xanthan-, guar- eller carobgummi vil reducere syneresen i en gel, men der ses ikke nogen udpræget forbedring af gelens styrke eller struktur.

I EP-A-0154510 anføres, at det eneste geleringsmiddel, som 25 giver en synergistisk forøgelse af gelstyrken, når den anvendes i kombination med gellan, er gelatine. I dette patentskrift anføres det, at mange geleringsmidler blev afprøvet af ansøgerne i kombination med gellan for at forsøge at opnå en synergistisk forøgelse af gelstyrken, herunder carrageenan, carobgummi, 30 natriumalgenat, majsstivelse og pectin. Blandt disse gav kun carrageenan en ringe forøgelse af gelstyrken, men det antoges, at dette først og fremmest skyldtes, at nærværelsen af forskellige salte i carrageenanen påvirkede geleringen af gellan frem for carrageenanet selv. Alle de andre afprøvede midler 35 reducerede gelstyrken. Virkningen med gelatine blev desuden kun set med lav acetylgellan.

i 3 DK 173929 B1

Opfindelsen er baseret på den opfindelse, at tertiære kombi- ! nationer af (1) gellan , (2) xanthanguirani og (3) en galactomannan- og/eller glucomannangummi, som vil danne en gel i kombination med xanthanguirani, giver meget stærke, elastiske geler.

5

Galactomannangummien er fortrinsvis carobgumini, taraguiwni eller kassiagummi, selv om en hvilken som helst anden galacto-mannangummi, som i kombination med xanthanguirani vil give en gel, kan anvendes. Glucomannangummier, som kan anvendes, er 1° fortrinsvis dem, som findes i en Amorphophallusart og specielt A. Rivieri og dets variateter, der ofte betegnes som A. Konjac, A. Oncophyllus, A. Variabilis, A. Bulbifera og A. Blumeii.

Den foretrukne glucomannan fra en Amorphophallusart er konjac-gummi, som findes i f.eks. A. Konjac.

15

Gellanen, der anvendes ifølge opfindelsen, kan være enten høj eller lav acetylgellan, men er fortrinsvis en lav acetyl-gellan, der er enten helt eller delvis deacetyleret. Delvis deacetyleret gellan har fortrinsvis mindst 20% og bedst mindst 20 50% af acetylgrupperne fjernet.

Den samlede mængde af gummier i gelen er fortrinsvis fra 0,1 til 5 vægt% beregnet på vægten af den vandige fase, og forholdene .gellan: xanthanguirani, galactomannan- eller glucomannangum-25 miixanthan og gellan:galactomannan eller glucomannangummi ligger hvert fortrinsvis i intervallet fra 5:1 til 1:5. Særligt gode geler har vist sig at blive dannet ved et forhold gellan: xanthanguirani , carob- eller kassia- eller konjakgummi i intervallet fra 1:1 til 2:1 til 2 og især ca. 1:1,5:1,5. Hvor 30 der anvendes taragurrani er en noget højere mængde ønskelig, og det foretrukne forhold mellem gummier er 1:1,5:2 til 3.

Gelerne kan fremstilles i både det alkaliske og sure område.

Til anvendelse i nydelsesmidler og foderstoffer fremstilles 35 gelerne fortrinsvis inden for det neutrale til sure område (pH 3-8). Hvis gelen skal dannes i et varmesteriliseret produkt, er det ønskeligt at holde gelens pH-værdi over ca. 6, især 4 DK 173929 B1 når der indgår en galactomannan på grund af, at galactomannan-gummierne ved mere sure pH-værdier er tilbøjelige til at blive nedbrudt ved opvarmning. Hvis gelen skal anvendes i et produkt, som ikke skal underkastes højtemperatursterilisering, kan 5 pH-værdien gå ind i det sure område, f.eks. ned til ca. pH- værdi 3.

Gellanen og andre gummier kan anvendes i renset eller naturlig form afhængig af den påtænkte anvendelse af gelen. I de tilfæl-^ de, hvor gennemsigtighed er vigtig, anvendes fortrinsvis den rensede form af gummien, men til andre anvendelser, hvor man kan tolerere den uklarhed, som indføres ved nærværelse af urenheder, kan de urene former af gummierne anvendes.

I® Geleringssystemerne ifølge opfindelsen er særligt egnede i nydelsesmidler og foderstoffer, såsom konfektvarer, f.eks. vand- og mælkebaserede frugtgeler, konfekt, kæledyrsfoder, glassur og lignende og specielt i pasteuriserede eller steriliserede produkter, men kan også anvendes til mange andre formål, 20 hvor der er behov for en meget kraftig elastisk gel, såsom luftforfriskende midler, tandpasta og vævskulturmedier.

De følgende eksempler belyser opfindelsen. I eksemplerne betyder L.A. lav acetyl og H.A. høj acetyl. Den i eksemplerne anvendte 25 lav acetylgellan er i alt væsentligt acetylfri. Høj acetyl- gellanen er, som tidligere anført, den naturlige gummi.

EKSEMPEL 1 30 Forskellige kombinationer af gummier, som angivet i tabel 1, blev dispergeret i et blandet phosphatpuffersystem med pH-værdi 6,6 ved stuetemperatur, og dispersionen blev kogt i 15 minutter for at opløse gummierne. Opløsningen blev derpå overført til 75 x 215 mm beholdere, som blev lukket varme 35 for at udelukke luft. Beholderne blev steriliseret i en damp autoklav ved 127°C i 59 minutter. Opløsningerne blev hældt i petriskåle, medens de stadig var varme^ og fik lov til at 5 DK 173929 B1 afkøle natten over, før deres brudstyrke og elasticitet blev afprøvet under anvendelse af en Instron (registereret varemærke) Food Tester 1140, der var forsynet med et pressestempel med en diameter på 27 mm.

5

Tabel 1

Gummier Koncentration (%) Brudstyrke Elasticitet (g) (mm) 10 L.A. Gellan 0,3 161 4,9 L.A. Gellan ) 0,3

Carob ) 0,45 169 5,7 15 L.A. Gellan ) 0,3

Xanthan ) 0,45 132 6,9

Carob ) 0,45

Xanthan ) 0,45 784 8,7 Λ L.A. Gellan ) 0,3 2 0

Carob ) 0,45 1248 7,3

Xanthan ) 0,45 H.A. Gellan ) 0,3 47,2 5,99 H.A. Gellan ) 0,3 25 Carob ) 0,45 818 7,62

Xanthan ) 0,45 L.A. Gellan ) 0,3

Xanthan ) 0,45 1181 6,85

Kassia ) 0,45 30 L.A. Gellan ) 0,3

Xanthan ) 0,45 1106 6,95

Tara ) 1,1 35 DK 173929 B1 6 EKSEMPEL 2

Gummier blev dispergeret og behandlet i et blandet phosphat-puffersystem ved pH-værdi 6,1, som beskrevet i eksempel 1.

5 Resultaterne er vist i tabel 2.

Tabel 2

Gummier Koncentration (%) Brudstyrke Elasticitet 10 (g) (mm)

Konjac ) 0,45

Xanthan ) 0,45 253 9,5 L.A. Gellan ) 0,3 15 „ , > n 120 5,5

Konjac ) 0,45 L.A. Gellan ) 0,3

Konjac ) 0,45 559 7,2

Xanthan ) 0,45 20 EKSEMPEL 3 Kæledyrsprodukter blev fremstillet i beholdere, idet recepten indeholdt ca. 50% kød og 50% sovs. Kødet bestod af en blanding af lunger, kallun og forskelligt affald, afskåret kød og muskel-

& O

kød. Sovsen indeholdt gummier, farvestoffer, salte og vand. Produkterne blev steriliseret i en dampopvarmet autoklav ved 129°C i 59 minutter. Efter afkøling blev beholderne åbnet og undersøgt med hensyn til ekstern gelkvalitet, og der blev 3q foretaget bestemmelse af kødpakkestyrken (meat pack strenght).

35 7 DK 173929 B1

Tabel 3

Gummier Kone. % Gelkvaliteter Pakkekvaliteter 5 L.A. Gel 1 an ) 0,2 Meget svag, blød, skør Blød, brydes let op L.A. Gel 1 an ) 0,3 Næsten fast, meget skør Fast, skør L.A. Gallan ) 0,4 Fast, meget skør Tør, fast

Carob ) 0,3 ifeppe nogen synlig gel Netop selvbærende 10 Xanthan ) 0,3 Blød, slimet fromage/blancmange- lignende udseende

Carob ) 0,3 Rimelig fast, elastisk Rimelig fast, elastisk

Xanthan ) 0,3 L.A. Gellan ) 0,2 15 Carob ) 0,3

Xanthan ) 0,3 Rimelig fast, elastisk Meget fast, teirmelig L.A. Gellan ) 0,4 skør

Xanthan ) 0,4 Meget blød, elastisk Meget frorøgeagtig, 2Q Konjac ) 0,4 slimet·. blød sammenhængende elastisk

Xanthan ) 0,3

Konjac ) 0,3 Blød, elastisk Lidt blød, L.A. Gellan ) 0,2 elastisk 2 5

Xanthan ) 0,4 Lidt blød, rimelig Rimelig fast, elastisk

Konjac ) 0,4 elastisk L.A. Gellan ) 0,4

Tara ) 0,7 Rimelig fast, elastisk Rimelig fast, elastisk 30 Xanthan ) 0,3 L.A. Gellan ) 0,2

Kassia ) 0,3 Rimelig fast, elastisk Rimelig fast, elastisk

Xanthan ) 0,3 L.A. Gellan ) 0,2 35 8 DK 173929 B1 EKSEMPEL 4

Frugtkonfekt, der blev fremstillet under anvendelse af følgende formulering ved en pH-vaerdi på 4-4,5: 5

Vand 85,61%

Sukker 13,00%

Citronsyre 0,85% L.A. Gellan 0,12% 10 Xanthan 0,18%

Carob 0,18%

Orange aroma 0,05%

Farvning F D og C gul nr. 6 0,0096% 15 F D og C rød nr. 2 0,0004%

Gelen var fast og elastisk og havde en tilfredsstillende struktur svarende til konfekt-"flæsk" fremstillet ved anvendelse af konventionelle geleringsmidler.

20

Claims (11)

1. Gelerbart materiale, kendetegnet ved, at det omfatter en blanding af (1) gellan, (2) xanthangummi og (3) en gal lactomannan- og/eller giucomannangummi, der er i stand til at danne en gel med xanthangrummi, og at mængden af gellan er 30 mindre end 50 vægtfc i forhold til materialets samlede vægt.

2. Materiale ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den omfatter en giucomannangummi, hvori giucomannangummien er en glucomannan, der er afledt af en Amorphopha11 usart. 35

3. Materiale ifølge krav 2, kendetegnet ved, at glucomannangummien er konjakgummi. 9 DK 173929 B1

4. Materiale ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den omfatter galactomannangummi, og at galactomannangummien er ca-robgummi, taragummi eller kassiagummi.

5. Materiale ifølge krav 1-4, kendetegnet ved, at , gellanen er en 1avacety1ge11 an.

6. Materiale ifølge ethvert af kravene 1 til 5, k e n d e -tegnet ved, at forholdet ge11 an:xanthan; gellan:galacto- 10 mannan eller glucomannan samt xanthan:galactomannan eller glu-comannan hvert især ligger i området fra 5:1 til 1:5.

7. Materiale ifølge krav 6, kendetegnet ved, at det omfatter gellan, xanthangummi og carob-, kassia- eller konjak- 15 gummi i et forhold, der ligger i området fra 1:1 til 2:1 til 2.

8. Materiale ifølge krav 7, kendetegnet ved, at det omfatter gellan, xanthangummi og carob-, kassia- eller konjak- 20 gummi i et forhold på i alt væsentligt 1:1,5:1,5.

9. Materiale ifølge krav 6, kendetegnet ved, at det omfatter gellan, xanthangummi og taragummi i et forhold i området fra 1:1 til 2:2 til 3. 25

10. Materiale ifølge ethvert af kravene 1 til 7, kendetegnet ved, at gellanen og andre gummier indgår i materialet i naturlig form.

11. Vandigt, gelerbart system, kendetegnet ved, at det omfatter et materiale ifølge ethvert af kravene 1-8 i en samlet mængde fra 0,1 til 5 vægt% på den vandige fase. 35