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PRODUKTENTWICKLUNG

Funktionalität der Rohstoffe 11.2011

� Gelier- und Verdickungsmittel

� Hydrokolloide

Zusatzstoffe2

Höhermolekulare Stoffe aus Bereich der KH und Eiweiße (letztere bei Gelatine und Milcheiweiß)

Gelier- und Verdickungsmittel3

Eiweiße (letztere bei Gelatine und Milcheiweiß)

Bringen Flüssigkeiten in Form

Es entstehen elastische, formbeständige Gele

� Schon in niedrigen Konzentrationen von 1-3% Bindung des ges. Wassers einer Lösung

� Meist unverdaulich – häufig in diät. LM

� Wassermoleküle werden in das durch Vernetzung entstandene 3D Gerüst eingelagert

Gelier- und Verdickungsmittel4

Gerüst eingelagert

� Unterschied zum Verdickungsmittel: dort bewegen sich Moleküle in hochviskosen Lösungen frei

� In der häuslichen Küche eher als Bindemittel bezeichnet (typ. Eigelb, Maizena, Gelatine, Mehlschwitze, Mehlbutter, Sago, Agar)

Messmethoden

� Farbmessung

� Viskositätsmessung

� Back- und Gefrier-, Taustabiliätstest

Qualitätsbeurteilung5

� Back- und Gefrier-, Taustabiliätstest

� Textureanalyser

� Rheometer

� Sensorische Tests

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Rheometer

Stabilitätstest

2 Möglichkeiten:• Nach der Gelierung

Not Good Good

Water

• Nach der Gelierung• nach 24 Stunden

Sensorische Beurteilung

� Visuell:

� Matt/glänzend, Farblos/farbig, durchsichtig/blickdicht,

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� Matt/glänzend, Farblos/farbig, durchsichtig/blickdicht, schneidfähig, brüchig

� Physikalische Textur:

� soft/fest, fließend/brüchig, luftig/dicht, matschig/gel

� Mundgefühl:

� z.B. Geschmeidig/sandig stückig, cremig

� Geschmack:

� intensiv, Nachgeschmack, Zuckergefühl

Der Begriff Hydrokolloide (von griechisch hydro „Wasser“ und kolla „Leim“) umfasst eine große

Hydrokolloide8

„Wasser“ und kolla „Leim“) umfasst eine große Gruppe von Polysaccariden und Proteinen, die in Wasser als Kolloide in Lösung gehen und ein hohes Vermögen zur Gelbildung zeigen.

Hydrokolloide9

Vorkommen / Gewinnung

� Weit verbreitet in der Natur

� Je nach Rohstoffquelle unterschiedliche Verfahren� Je nach Rohstoffquelle unterschiedliche Verfahren

� Häufige Modifikation für gezielte Eigenschaften

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Eigenschaften

� Viskositätsbeeinflussung

� Durch Elektrische Ladungsträger und große

Hydrokolloide

� Durch Elektrische Ladungsträger und große Hydrathüllen

� So stabilisieren sie sich in wässriger Lösung und machen die Lösung anderer Stoffe möglich

� Gelbildungsvermögen

� Wasserbindungsvermögen

Klassifizierung

� Stärke (säure-, basen-, enzymbehandelt, veresterteStärken, Hydroxypropylstärken, veretherte

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Hydrokolloide

veresterteStärken, Hydroxypropylstärken, veretherteStärken)

� Hydrokolloide aus tierischem Eiweiß (Milcheiweiß, Gelatine)

� Cellulose und deren Derivate (Methylcellulose, Mikrokristalline Cellulose, Hydroxypropylcellulose,Carboxymethylcellulose,…)

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� Pektine und Pektinsalze (aus Äpfeln und Zitrusfrüchten)

� Samenmehle (Johannisbrotkernmehl, Guar,Tarakernmehl)

Hydrokolloide

Tarakernmehl)

� Pflanzenextrakte (Gummi arabicum, Karaya-Gummi) von mikroben gebildete Hydrokolloide (Curdian, Xanthan)

� Hydrokolloide aus Rotalgen (Agar-Agar,

� Carrageenane, Alginate und Alginsäure)

Wichtigste Hydrokolloide in der LM Industrie:

� Exudate (Gummi arabicum, Traganth, Karayagummi)

� Samenmehle (Guar, Johannisbrotkernmehl,

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Hydrokolloide

� Samenmehle (Guar, Johannisbrotkernmehl, Tarakernmehl)

� Gerüstsubstanzen (Agar, Alginat, Carragen)

� Biosynthetisches Hydrokolloid (Xanthan)

� Cellulose und Cellulosederivate

� Native und modifizierte Stärken

Anwendung:

� Gelbildungsvermögen

� Wasserbindungsvermögen

� Verdickung

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Hydrokolloide

� Verdickung

� Gelierung

� Stabilisierung von Lebensmitteln

� Viskositätsbeeinflussung durch Elektrische Ladungsträger und große Hydrathüllen, so stabilisieren sie sich in wässriger Lösung und machen die Lösung anderer Stoffe möglich

� Verhinderung von Ausflockungs- und

� Gerinnungserscheinungen bei sauren Milchprodukten

� Verhinderung des Absetzens von Kräutern bei

�Dressings

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Hydrokolloide

�Dressings

� Geliermittel für flüssige und cremige Speisen (Pudding, Aspik, Kaubonbons)

� Suspendierungsmittel

Herstellen von Suspensionen (z.B. bei Fertiggerichten, Kakaotrunk)

� Aufschlagmittel

� Verbesserung der Schaumstabilität bei Schlagsahne,

� Eischnee, Getränken usw.

� Regulierung des Wasserhaushaltes

� Frischhaltung von Backwaren, Panaden

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Hydrokolloide

� Bindemittel

� Suppen, Saucen usw.

� Emulgator

� z.B. bei flüssigen Aromen, Salatsoßen

� Trennmittel

� z.B. Stärke bei Backpulver

� Kalorien und Brennwertminderung bei Lebensmitten

� Füllmittel, diätetische Lebensmittel

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Gelling: Carrageenan, pectin, xanthan/LBG, alginate, gelatine

Thickening: LBG, guar, starch, pectin, carrageenan

Suspension: Carrageenan, xanthan, pectin

Cohesion: Gum arabic, gelatine, starch Cohesion: Gum arabic, gelatine, starch

Physical stabilisation: Carrageenan, pectin, xanthan, gum arabic

Film formation: Gum arabic, starch

Mouthfeel: Starch, guar, LBG

Adhesion: Starch, gum arabic

Bulking agent: Starch

Nutritional: Starch, guar, pectin

E 413

Enthält 2 verschiedene sehr komplexe Kohlenhydrate

Traganth18

Hydrokolloide

Enthält 2 verschiedene sehr komplexe Kohlenhydrate

Vorkommen:

� Aus Asien

� Pflanzensaft aus Stämmen und Ästen von Sträuchern

Traganth19

� Pflanzensaft aus Stämmen und Ästen von Sträuchern der Gattung Astralagus

� Aus geritzten Stämmen tritt Saft aus, wird gesammelt und aufgereinigt

� Aufwendige, teure Herstellung

Eigenschaften

� Enormes Wasserbindungsvermögen

� Schon mit geringen Mengen wird Wasser zähflüssig

Traganth20

� Schon mit geringen Mengen wird Wasser zähflüssig

� Viskosität bleibt auch unter Säuren und Hitze stabil

� Leicht abführend, wird nicht verwertet

� Starkes Allergen im Tierversuch

� Kein ADI

Anwendung:

� Immer wen kein anderes pflanzliches Verdickungsmittel geeignet ist (wegen des Preises)

Traganth21

geeignet ist (wegen des Preises)

� Vor allem in sauren LM

� Wegen Molekülstruktur auch Einsatz als Emulgator

� Ohne Höchstmengenbeschränkung allgemein zugelassen

� Suppen, Soßen, Kuchendekoration, Salatdressings, Fertiggerichte, Speiseeis, Desserts

� Einsatz als Trägerstoff für andere Zusatzstoffe

E417

Lankettiges Kohlenhydrat, charakteristisch aus

Tarakernmehl22

Hydrokolloide

Lankettiges Kohlenhydrat, charakteristisch aus Mannose und Galactose zusammengesetzt

Vorkommen:

� Schote des südamerikanischen Tarastrauches (caesalpina spinosa)

Tarakernmehl23

(caesalpina spinosa)

� Endosperm aus der Saat wird

extrahiert und vermahlen

Eigenschaften:

� Geruchs-, geschmacksneutrales Polysaccharid

� Bildet in flüssigen Systemen Zuckerketten aus

Tarakernmehl24

� Bildet in flüssigen Systemen Zuckerketten aus Galaktose und Mannose (wie Guar, Johannisbrotkernmehl)

� Schnell verdickend

� In kalten Systemen löslich

� Unterstützt Agar

� Vereint typ. Einzeleffekte anderer Verdickungsmittel

Anwendung:

� Ohne Höchstmengenbeschränkung zugelassen

� Wirkt verdauungsfördernd

� Auch in wenig stabilen Systemen wie Milch und Wasser geeignet

Tarakernmehl25

� Nach Bedarf in sehr vielen Lebensmitteln

Stabilisator – Soßen, DressingsVerdickungsmittel – Eiscreme, PuddingEmulgator – Mayonnaise, ZahncremeGeliermittel – Marmeladen, Gelees, BonbonsInstant Food – Babynahrung, TütensuppenPapierindustrie – Retentionsmittel für

Rückhalteeigenschaften in Feinfasern

E 425

Langkettiges Kohlenhydrat

Konjak26

Hydrokolloide

Langkettiges Kohlenhydrat

Aus Glucose und Mannose aufgebaut

Unterstützt Wirkung von Guar und Xanthan

häufig in Mischungen

Vorkommen:

� Aus der Wurzel der Teufelszunge (amorphophalluy konjac)

Konjak27

konjac)

� Mehrere kg schwere Knolle wird zerkleinert, getrocknet und vermahlen

� Kojakglukomannan wird daraus extrahiert und getrocknet

� Wird im Fernen Osten seit Jahrhunderten verarbeitet

Eigenschaften:

� Quillt in Wasser langsam zu sehr festen Gelen

� Hohe Reiß- und Druckfähigkeit

Konjak28

� Hohe Reiß- und Druckfähigkeit

� Verdickend

� Texturverbessernd,

� Wasserbindend,

� Stabilisierend,

� Verbesserung Mundgefühl

Anwendung:

� Sehr breit

� ADI max. 10g/kg zugelassen

� Häufig in Glasnudeln

Konjak29

� Häufig in Glasnudeln

� Gilt als unbedenklich

� Verzehr großer Mengen Durchfall, Bauchschmerzen

� Kann Aufnahme von Wasser- und fettlöslichen Vitaminen verringern

E 418

Kelogel, Gelrite

Gellan30

Hydrokolloide

Kelogel, Gelrite

Vorkommen:

� Künstlich

� Biopolymer aus D-Glucose, D-Glukoronsäure, D-Rhamnose 2:1:1

Gellan31

Rhamnose 2:1:1

�Mit MO/GVO auf zuckerhaltigen Nährböden hergestellt

Eigenschaften:

� Weißgelbes, lockeres Pulver

� Benötigt zur Gelbildung Ca (Wasserlöslichkeit von Ca-Gehalt abhängig)

Anwendung:

� In Brennwertverminderten Lebensmitteln, Gele, Konfitüren, Marmelade, Panaden, Überzüge,

Gellan32

Konfitüren, Marmelade, Panaden, Überzüge, Weingummi

� Kein ADI