Jedes Süßungsmittel hat seine individuellen sensorischen Eigenschaften, die man in der Lebensmittelindustrie geschickt nutzen kann, um ein optimiertes Geschmacksprofil von kalorienreduzierten Produkten zu erzeugen und damit auch ein Alleinstellungsmerkmal zu kreieren, das sich geschmacklich von Wettbewerbsprodukten abhebt. Basis dafür sind sog. sensorische Testreihen. Solche wurden mit Thaumatin in der sog. Broste-Studie auf einer wissenschaftlichen Basis durchgeführt. Thaumatin kann aufgrund seiner extremen Süßintensität (siehe Grafik 1) im 1 - 300 ppm-Bereich dosiert werden, um die gewünschte Süße herzustellen. Mit 1 kg Thaumatin kann man z. B. ca. 60.000 l Limonade süßen.
Grafik 1: Die Süßwirkung von Thaumatin und alternativen Süßungsmitteln im Vergleich zu Saccharose. Durch eine extreme Süßwirkung können Geschmackswirkungen sogar mit einer Einsatzmenge von weniger als 1 ppm erzielbar sein.
Thaumatin kann in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie prinzipiell für folgende sensorischen Zwecke verwendet werden:
Trotz eines niedrigen Energiegehaltes von 4 kcal/g gehört Thaumatin wegen seiner minimalen Einsatzmenge zu der energetischen Gruppe der Zero-Calory-Sweetener. Thaumatin ist sehr gut wasserlöslich und temperaturstabil bis 120 °C, was eine breite Anwendung auch bei pasteurisierten Lebensmittel-Produkten erlaubt. Die Süße setzt etwas verzögert ein und wirkt nachhaltig an. In extremen Konzentrationen kann ein Lakritz-artiger Beigeschmack entstehen.
Thaumatin kann bitteren und metallischen Beigeschmack unterdrücken. Dies kann zum einen bei zitronen- oder grapefruithaltigen Getränken den Geschmack verbessern und zum anderen können metallische Salze wie z. B. KCl damit retuschiert werden (siehe Grafik 2 bis 4).
Grafik 2: Maskierung von Bittergeschmack. Mit einer sukzessiven Beigabe von Thaumatin bis 5 ppm kann Bitterness (y-Achse), bedingt durch B-Vitamine („Vitamin B complex (0,44 %)“), Koffein („Caffine (0,1 %)“) und Sojapeptide („Soybean peptites (1000 ppm)“), linear reduziert werden (statistisch signifikant bei p > 95 %).
Grafik 3: Maskierung von Bitterness eines Grapefruit-Getränkes. Mit Zugabe von 0,7 ppm Thaumatin (Handelsname Talin) kann sensorisch ein deutlich verbessertes Geschmacksprofil hergestellt werden. Dies betrifft die Geschmacksrichtungen „Grapefruit“, „Sweet“, „Bitter“ und „Sour/Acid“ (statistisch signifikant bei p > 95 %).
Grafik 4: Vergleich verschiedener Süßungsmittel in einem frischen Lemon-Lime-Diät-Soft-Drink („0 Months“) und einem sechs Monate alten („6 Months“). Mit Maskierung von 1,8 ppm Thaumatin (Handelsname Talin) und Aspartam (Asp) und Acesulfam-K (AceK) 1:1 gemischt, kann sensorisch ein deutlich verbessertes Geschmacksprofil hergestellt werden. Insbesondere nach längerer Lagerzeit bleibt dieser Effekt durch die Beigabe von Thaumatin bestehen (statistisch signifikant bei p > 95 %).
Anders als beim Maskieren will man beim sog. Enhancing positive Geschmackseigenschaften verstärken. Auch hierzu wurden in der Broste-Studie einige Besonderheiten von Thaumatin sensorisch evaluiert. Bei Erdbeer-Milchshakes (siehe Grafik 5) und kalorienreduzierten Schoko-Drinks (siehe Grafik 6) konnten gewünschte Aromen deutlich verstärkt werden.
Grafik 5: Enhancing von positiven Geschmacksrichtungen eines Erdbeer-Milchshakes durch die Zugabe von 2 ppm Thaumatin (Handelsname Talin). Die Grafik stellt den prozentualen Anteil der Testpersonen dar (y-Achse), welche eine der genannten Geschmackskategorien „Better flavour“,„Creamier“, „Thiker“, „Other“ und „Total“ bevorzugten (statistisch signifikant bei p > 95 %).
Grafik 6: Enhancing von positiven Geschmacksrichtungen eines kalorienreduzierten Schoko-Drinks. Durch die Zugabe von 2 ppm Thaumatin (Handelsname Talin). Die Grafik stellt die Boniturnoten (y-Achse) der Testpersonen dar, welche eine der genannten Geschmackskategorien „Choccolate flavour“, „Mint flavour“,„Long-lasting“, „Creaminess“ und „Overall“ bewerteten (statistisch signifikant bei p > 95 %).
Wie aus Grafik 6 ersichtlich, ist Thaumatin gut geeignet, um in Süßwaren einen Minze-Geschmack zu verstärken. Dies gelingt mitunter schon bei einer Dosierung mit weniger als 1 ppm Thaumatin.
Darunter versteht man, dass positive Eigenschaften von Mischungen mit Thaumatin noch besser ausgeprägt werden. Thaumatin erweist sich in der Praxis als hervorragend geeignet in Kombinationen mit Aspartam, Acesulfam-K, Saccharin und Polyole und verstärkt viele gewünschte Aromen. Insbesondere eignet sich Thaumatin in Mischungen mit Stevia (Steviol-Glykosid Rebaudiosid A), da es den unerwünschten bitteren Nachgeschmack reduziert und somit das Geschmacksprofil von Stevia deutlich verbessert. Auch mit Aspartam konnte ein synergistischer Effekt sensorisch eingegrenzt werden (siehe Grafik 7). Mit einer Einsatzmenge von 10 ppm Thaumatin können ca. 30 % Aspartam eingespart werden. So können Geschmackssynergismen auch einen ökonomischen Vorteil für die Lebensmittelindustrie liefern.
Grafik 7: Synergistisch wirkende Süßintensität von Aspartam mit ansteigendem Gehalt an Thaumatin. Das Balkendiagramm zeigt die Boniturnoten (y-Achse) der Testpersonen, welche die Süßintensität von Aspartam mit steigenden Zugaben von Thaumatin (0-3 ppm) evaluierten (statistisch signifikant bei p > 95 %).
Zusammenfassend ist festzustellen, dass Thaumatin als Süßungsmittel ein sehr breites Portfolio an Geschmacksverbesserungen für die Lebensmittelindustrie bieten kann und gerade als Zuckersubstitut und Mischpartner für gängige Süßungsmittel hervorragende sensorische Eigenschaften vorweist.
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