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Getränkegrundstoffe und die technologischen Herausforderungen für die Getränkeentwicklung Teil 2

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Ob es darum geht, die intensive Färbung eines Getränkes zu stabilisieren oder Vitamine, Mineralstoffe oder süßende Zutaten zu integrieren – Getränkehersteller stehen bei der Produktentwicklung mit Getränkegrundstoffen vor unterschiedlichen Herausforderungen.

Der Weg von der Produktidee bis zum fertigen Getränk ist vielschichtig und komplex –und ein wesentliches Erfolgskriterium ist das richtige Zusammenspiel der unterschiedlichen Getränkekomponenten. Lesen Sie, welche Herausforderungen es neben den hier genannten bei der Verarbeitung von Getränkegrundstoffen zu bewältigen gilt. 

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Farbintensive Getränke: Die Stabilität entscheidet

Seit der verpflichtende Warnhinweis für synthetische Azofarbstoffe in Lebensmitteln und Getränken EU-weit umgesetzt wurde, hat sich der Trend verstärkt, natürliche Farbstoffe einzusetzen. Diese wiederum haben den Nachteil, nicht so stabil zu sein wie die künstlichen Farbstoffe. Weiters gibt es aktuell für Getränke keine geeignete etablierte blaue Farbe mit guter Lichtstabilität. Zwar wird Spirulina (Blaualge) als neuartige natürliche blaue Farbe eingesetzt, jedoch ist dieser Farbstoff nicht sehr lichtstabil. Bei der Farbauswahl für natürlich gefärbte Getränke kommt es somit zu Einschränkungen, dennoch kann durch eine optimale Auswahl an geeigneten Rohstoffen eine breite Palette an möglichen Farben abgedeckt werden.

Aufgrund der Sensibilität vieler natürlicher Farbstoffe ist es umso wichtiger, entsprechende beschleunigte Lagertests mit speziellen Lichtquellen durchzuführen. Hierbei werden äußere Bedingungen geschaffen um den Abbau der natürlichen Farben, der im Verlaufe eines MHDs eintreten würde, in vergleichsweise kurzer Testzeit beurteilen zu können. Durch die Erfahrung der Produktentwicklung können Wechselwirkungen der natürlichen Farben mit anderen Inhaltsstoffen berücksichtigt werden. So wird empfohlen, das gelb bzw. orange färbende Beta Carotin mit Ascorbinsäure zu kombinieren, um eine lange Stabilität der Farbe im Getränk sicherzustellen. Bei rot gefärbten Getränken auf Basis von Anthocyanen aus roten Früchten kann hingegen der Zusatz von Ascorbinsäure zu einem schnelleren Farbabbau beitragen.

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Konservierung: Wichtige Verfahren für die Getränkehygiene

Alkoholfreie Getränke, die in der Regel gesäuert sind, bringen eine wichtige Grundvoraussetzung mit: Sie weisen einen sauren pH-Wert auf, der kleiner 4,5 ist. Dadurch bedingt sind pathogene – krankheitsfördernde – Bakterien in ihrem Wachstum gehemmt. Einzig Hefen, Schimmel und säuretolerante Bakterien, wie Milchsäurebakterien, wachsen in saurem Milieu.

Um dennoch ein mikrobiologisch stabiles und hygienisch einwandfreies Getränk herzustellen, stehen verschiedene physikalische Verfahren zur Verfügung. Die bekanntesten Beispiele sind die aseptische Abfüllung oder die Kurzzeiterhitzung des Getränks vor der Abfüllung oder die Pasteurisierung des ganzen Gebindes – zum Beispiel in einem Tunnel-Pasteur für Dosen und Flaschen. Ist es nicht möglich auf die physikalischen Haltbarkeitsverfahren zurückzugreifen, besteht auch die Möglichkeit, das Getränk mit geeigneten Konservierungsmitteln wie Natriumbenzoat oder Kaliumsorbat haltbar zu machen.

Integration von Vitaminen und Mineralstoffen: Das Trend-Asset moderner Getränke

Mineralstoffe stellen eine wichtige Quelle für die menschliche Ernährung dar, um den ausgewogenen Elektrolythaushalt des menschlichen Organismus sicherzustellen. Daher werden Getränke, darunter vor allem die sogenannten Sportgetränke, gerne mit Mineralstoffen wie Magnesium, Natrium, Kalium oder Kalzium angereichert. Die Menge an Mineralstoffen, die Getränken zugesetzt werden können ist begrenzt, da die Mineralstoffe eine Säure puffernde und pH-steigernde Wirkung haben und bei sehr hohen Dosierungen zu viel Säure zugesetzt werden müsste, um den pH-Wert unter 4,5 zu halten. Weiters sind hohe Mineralstoffdosierungen eine sensorische Herausforderung: In hohen Dosierungen schmeckt Magnesium bitter, Natrium seifig und Kalium metallisch. Durch maßvollen Einsatz und abgestimmte Auswahl von geeigneten Genuss-Säuren, kann ein geschmacklich attraktives Getränk trotz hohem Mineralstoffgehalt entwickelt werden.

Vitamine sind ebenfalls beliebte Zusätze für Getränke – speziell im Segment der Wellness Drinks. Jedoch sind manche Vitamine – im Gegensatz zu den Mineralstoffen – von einem gewissen Abbau über die Lagerungszeit betroffen. Der Abbau der Vitamine wird beeinflusst durch die Lagerungstemperatur, das Vorhandensein von Sauerstoff, die Einwirkung von Tages- oder Sonnenlicht und durch Zusätze wie Metallionen. Die wesentlichen Einflussfaktoren auf die Stabilität der Vitamine können durch die geeignete Auswahl von Verpackungsmaterial – nicht lichtdurchlässig wie Getränkedosen, lichtgeschützt wie Braunglas-Flaschen – der Abfülltechnik, z.B. sauerstoffarm und dem Festlegen einer geeigneten Zeitspanne für das Mindesthaltbarkeitsdatum gesteuert werden.

Einige Vitamine sind dafür bekannt, eine geringere Langzeitstabilität in Getränken aufzuweisen. Zu dieser Gruppe zählen beispielsweise Vitamin C, Folsäure, Pantothensäure und Vitamin B12. Bei Verwendung von Provitamin A, z.B. Beta Carotin, wird eine zusätzliche Vitamin C Dosierung empfohlen, um die Langzeitstabilität gewährleisten zu können. Riboflavin (B2) hingegen ist nur unter Ausschluss von Licht stabil und sollte daher nur in lichtgeschützten Gebinden verwendet werden. Um sicherzustellen, dass die Vitamine auch am Ende des MHD noch in der erforderlichen, auf dem Etikett ausgelobten Menge vorhanden sind, wird anhand von Erfahrungswerten bei der Grundstoffentwicklung eine entsprechende Ausgangsdosierung vorgenommen.

Durch die Erfahrung der Austria Juice Entwickler können gemeinsam mit den Kunden maßgeschneiderte und optimierte Lösungen für die Vitaminisierung diverser Getränkekategorien erarbeitet werden.

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Süßende Zutaten: Weniger Kalorien ist mehr!

In Europa macht der Anteil an Getränken, die mit nicht kalorischen, süßenden Stoffen gesüßt werden, circa 10 Prozent aus, in den USA liegt der Anteil sogar höher. Die Bedeutung dieses Segments wird in den nächsten Jahren aufgrund der Diskussionen rund um Zuckergehalte und Zuckerreduktion noch zunehmen. Zur kalorienfreien Süßung stehen eine Reihe an süßenden Stoffen – Süßungsmittel und Stoffe natürlicher Herkunft mit süßender Wirkung – zur Verfügung.

Das sensorische Profil vieler Süßstoffe weicht häufig vom abgerundeten Geschmacksprofil von Rübenzucker ab. Lange anhaltender Süßstoffnachgeschmack – auch „Lingering“ genannt – kann dabei ebenso festgestellt werden wie bitterer, metallischer oder Lakritze ähnlicher Beigeschmack. Gerade Saccharin und Acesulfam haben einen metallischen Nachgeschmack, wohingegen Steviolglycoside bei hoher Dosierung oft einen, Lakritze ähnlichen und leicht bitteren Beigeschmack erzeugen.

Daneben weisen die Süßstoffe in einer gesäuerten Getränkematrix unterschiedliche Stabilität auf. So muss bei der Verwendung von Aspartam – einem Süßstoff mit ansonsten gutem sensorischem Profil – mit einem leichten Abbau nach längerer Lagerdauer gerechnet werden. In diesem Fall muss das Haltbarkeitsdatum für den Grundstoff oder das Fertiggetränk individuell angepasst werden.

Neben den sensorischen und technischen Nachteilen bieten die Süßstoffe jedoch auch überraschende Effekte. So kann durch gezielte Kombination der Süßstoffe eine synergistische Erhöhung der Süßkraft erzielt werden.

Bei den Zuckeralkoholen, die für Getränke verwendet werden können, gibt es im Markt aktuell nur Erythrit als relevanten Rohstoff für Getränke. Jedoch ist die Verwendung beschränkt auf 1,6 Prozent für brennwertverminderte oder ohne Zuckerzusatz hergestellte Getränke.

Eine optimale Kombination der Süßstoffe ermöglicht die Entwicklung von Getränken mit einem Süßeprofil annähernd so gut wie Zucker. Durch die Verwendung von Maskierungsaromen, die den bitteren bzw. Süßstoffnachgeschmack unterdrücken, kann das sensorische Profil zusätzlich optimiert werden. Ein gewünschter Geschmack kann eben durch ganz unterschiedliche Komponenten und Kombinationen entstehen.

Zuckerreduktion mit FMP´s: Gleicher Geschmack, weniger Kalorien

Um die vielfältigen sensorischen Herausforderungen mit kalorienreduzierten Getränken besser zu bewältigen, stehen den Aromatechnikern eine Fülle von interessanten Aromastoffen zur Verfügung, meist auch aus natürlicher Herkunft. Durch die Entwicklung sogenannter Modulationsaromen (Flavourings with Modifying properties) kann nicht nur das sensorische Gesamtprofil eines kalorienreduzierten Getränkes verbessert werden – zum Beispiel durch Reduktion des bitteren Geschmacks oder die Verstärkung eines spezifischen Aromas – sondern ist gleichzeitig die Reduktion des Zuckers von 10 bis 20 Prozent bei gleichem Süßeeindruck möglich. Austria Juice kann gemeinsam mit den Kunden maßgeschneiderte Lösungen für die entsprechende Getränkeanwendung entwickeln.

FAZIT:

Damit Getränkegrundstoffe und das daraus resultierende fertige Produkt optimal gelingen, braucht es unterschiedliche technologische Verfahren. Besondere Herausforderungen, die bei der Herstellung und Verarbeitung von Getränkegrundstoffen zu bewältigen sind, sind unter anderem die Gewährleistung der Stabilität bei farbintensiven Produkten; maßgeschneiderte Konservierungsverfahren, die auf den jeweiligen pH-Wert abgestimmt sind und höchste Hygiene-Anforderungen erfüllen sowie die Integration von Vitaminen, Mineralstoffen und weiteren Zutaten. Auch bei der Süßung und Kalorienreduktion können mittlerweile verschiedene Technologien zum Einsatz kommen. Die Experten von AUSTRIA JUICE beraten Sie, um die für Sie beste Lösung zu finden und setzen diese in der Produktentwicklung eines geeigneten Getränkegrundstoffes um.

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