Die Verarbeitung von Pektin und Aspartam in der Getränkeindustrie

Eintragen von Pektin

Pektine werden in Fruchtsäften vor allem zur Trubstabilisierung verwendet. Bei zuckerfreien Getränken mit Süßungsmitteln wie Aspartam sollen sie etwas mehr Vollmundigkeit erzeugen. Bei Trinkjoghurt und bei Milch- oder Molke-Saft-Getränken verhindern sie die Agglomeration der Proteine, die Phasentrennung und die Molkeabscheidung. Die durch Pektine leicht erhöhte Viskosität verbessert ebenfalls das Mundgefühl.

Alle Pektine, die in Fruchtsäften und Milchprodukten verwendet werden, sind für die
Conti-TDS oder den Dispermix sehr einfach zu verarbeiten. Die Pektinkonzentration im Fruchtsaft liegt im Bereich 0,05 bis 0,3 Prozent. Wir treffen häufiger die niedrigen Konzentrationen um 0,05% an.

In Milch-, Joghurt- und Molkegetränken beträgt die Konzentration 0,2 bis 0,5%.

Bei den eingesetzten Pektinen handelt es sich meist um mittelschnell- und schnellgelierende hochveresterte Pektine mit einem Veresterungsgrad (VE) um 68...78%, das heißt, diese Pektine erzeugen vergleichsweise hohe Viskositäten.

Es gibt drei Methoden zum Pektineintrag:

1. Die Zugabe des Pektins direkt in das Fertigprodukt

Ohne geeignete Verfahrenstechnik ist der Direkteintrag ist die schwierigste Methode mit dem qualitativ schlechtesten Resultat. Wenn man, wie es häufig der Fall ist, im Behälter nur einen einfachen Rührer verwendet und das Pektin von oben auf die Flüssigkeit geben wird, dann muss das Pektin mit sehr viel Zucker (Verhältnis 1:5 bis 1:10) oder anderen Pulvern aus der Rezeptur trocken und homogen vorgemischt werden.

Die Zugabe muss sehr sehr langsam erfolgen und trotzdem kann nicht verhindert werden, dass unkontrolliert Agglomerate entstehen. Diese Agglomerate müssen anschließend abgefiltert werden.

Die beste Methode zum Direkteintrag des Pektins ist der Einsatz einer Conti-TDS. Sie garantiert eine sofortige gute Eindispergierung und eine gleichmäßige Verteilung in der Flüssigkeit. Trotzdem ist es von Vorteil, das Pektin wenigstens 1:1 mit Zucker grob zu vermengen. Oftmals werden neben dem Pektin auch noch andere Pulver oder funktionelle Bestandteile wie z.B. Fasern eingesaugt.

Die Conti-TDS kann auf Rollen verfahrbar für den „mobilen“ Einsatz an mehreren Behältern ausgerüstet werden. Alternativ kann natürlich auch eine fest installierte Maschine mit mehreren Behältern verbunden sein.

2. Herstellen einer konzentrierten Stammlösung Pektin in Wasser

Mit dem Dispermix können 5 bis 7,5 %-ige Konzentrationen in heißem Wasser (70C bis über 80 C) hergestellt werden, die später direkt in den Fruchtsaft oder das Milchgetränk gemischt werden.

Nachteil dieser Methode ist der Wasserdampf. Das Pulver muss relativ vorsichtig in die dampfende Flüssigkeit gegeben werden. Fast immer wird dem Pulver etwas Zucker beigemengt, um den Eintrag zu erleichtern. Höhere Konzentrationen als 7,5% sind möglich, erfordern allerdings noch höhere Temperaturen (noch mehr Dampf) und sehr viel Leistung am Dispermix.

Viel einfacher ist es auch hier mit der Conti-TDS. Die Maschine steht neben dem Behälter. Der Behälter braucht nicht geöffnet zu werden. Es kann kein Wasserdampf in Richtung Pulver aufsteigen. Das Pulver wird in einen Trichter eingewogen und anschließend abgesaugt. Die Temperaturen können beim Einsatz der Conti-TDS aufgrund der besseren Dispergierung niedriger sein als beim Zugeben über die Flüssigkeitsoberfläche im Behälter. Man arbeitet mit der Conti-TDS meist zwischen 55 und 70 °C. Prinzipiell kann bei Temperaturen bis 70C das Pulver mit einem Saugrohr ab Sack eingesaugt werden, über 70C jedoch nur ab Trichter.

Fr reines Pektin wird eine spezielle Variante der Conti-TDS eingesetzt. Für Pulvergemische mit Zucker oder anderen Pulvern reicht die normale Version aus. Wir empfehlen auch hier eine Vorvermischung 1:1 mit Zucker, diese ist aber nur zur Beschleunigung des Prozesses sinnvoll. Sie ist nicht Voraussetzung fr den Einsatz unserer Maschinen. Mit der Conti-TDS sind je nach Pektintyp und Wasser Konzentrationen bis 10% und herstellbar.

3. Herstellen einer hochkonzentrierten Dispersion in Fruchtsaftkonzentrat oder Zuckerlösung

Fruchtsaftkonzentrate, Glucosesirup und Zuckerlösungen enthalten wenig freies Wasser. Deshalb lassen sich mit Dispermix oder Conti-TDS sehr hochkonzentrierte Pektindispersionen herstellen. Übliche Konzentrationen liegen bei 10 bis 15%. Höhere Konzentrationen sind möglich. Es gibt Hersteller, die neben Pektinen auch andere Stabilisierungs- und Verdickungsmittel einsetzen. Natürlich lassen sich diese ebenfalls mit den genannten Maschinen verarbeiten

Eintragen von Aspartam

Aspartam ist ein Süßungsmittel mit der 180-fachen Süßkraft des Zuckers. Typische Anwendungskonzentrationen von Aspartam sind 0,01 bis 0,06%. Bei Aspartam treffen wir immer wieder auf den Wunsch, genau wie bei Pektin eine höherkonzentrierte Stammlösung herzustellen und den Fruchtsäften zuzugeben. Das liegt vor allem daran, dass Aspartam je nach Korngröße sehr lange Lösezeiten bis zu einer halben Stunde hat. Wenn das Aspartam bereits komplett vorgelöst ist, braucht man diese Lösezeit nicht abzuwarten.

Konzentrierte Stammlösungen sind bei Aspartam nur begrenzt möglich. Die Löslichkeit des Aspartam ist so gering, dass man nur etwa 1%-ige Lösungen herstellen kann. Mit einigen Tricks (Kombination mit Säuerungsmitteln, pH-Wert Optimierung) lassen sich höhere Konzentrationen bis 2% erzeugen. Die Idee, durch Verwendung von heißem Wasser höhere Konzentrationen herstellen zu können funktioniert in der Realität leider nicht, da beim Abkühlen die überkonzentrierte Aspartamlösung sehr schnell hochviskos, teilweise fast schnittfest wird. Aspartamlösung lassen sich mit dem Leitstrahlmischer oder der Conti-TDS problemlos herstellen.