40_Geliermittel

Schweiz. Lebensmittelbuch

Kapitel 40

Gelier- und VerdickungsmittelBearbeitet von der Subkommission 17

Prof. Dr. R. AMAD (Prsident), Institut fr Lebensmittelwissenschaft, ETH Zrich Dr. B. BETTLER, Laboratorium der Urkantone, Brunnen Dr. U.P. BUXTORF, Kantonales Laboratorium, Basel G. FELDMANN, Unipektin AG, Eschenz Dr. F. JAISLI, Obipektin AG, Bischofszell B. JUD, Unipektin AG, Eschenz (seit 1990) Dr. H. KESSEL, Blattmann + Co AG, Wdenswil Dr. M. MLLER, Milchpulverfabrik, Sulgen (bis 1989) Dr. H. SCHUDEL, Kantonales Laboratorium, Aarau W. WIELINGA, Meyhall Chemical AG, Kreuzlingen (seit 1989)

Neuausgabe 1993

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40 Gelier- und Verdickungsmittel

Inhaltsverzeichnis

Gelier- und VerdickungsmittelINHALTSVERZEICHNIS Einleitung, Begriff, Anwendung und Einteilung Literatur UmschreibungenAgar (Agar-Agar, Gelose) Alginate Carrageenane (Carrageenan, Irish Moss Extract, Dnisch Agar) Cellulose und Cellulosederivate Galactomannane Gelatine Gellan Gummi Arabicum Karaya Pektine Strke und Strkederivate Tamarind Traganth (Tragacanth) Xanthan

Richtlinien fr die Beurteilung Hinweise zur Analyse

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Untersuchugsmethoden1. 1.1 1.2 2. 2.1 3. 3.1 3.2 3.2.1 3.2.2 3.3 3.3.1 3.3.2 3.4 3.5 4. 4.1 4.2 Isolierung der GVM aus Lebensmitteln Variante A Variante B Untersuchung der GVM als Polymere Elektrophoretische Identifikation Untersuchung der GVM als Hydrolysate (Bausteinanalysen) Bausteine der Gelier- und Verdickungsmittel Hydrolyse Hydrolyse fr elektrophoretische Bausteinanalyse Hydrolyse fr gaschromatographische Bausteinanalyse Elektrophorese Boratpuffer Puffermedien zweiwertiger Kationen Gaschromatographie Bestimmung von Uronsure Weitere Methoden Bestimmung von Methoxy- und Ethoxygruppen (nach Zeisel) Bestimmung des Hydroxyprolins

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Einleitung

Einleitung, Begriff, Anwendung und EinteilungUnter Gelier- und Verdickungsmitteln (GVM) versteht man hydrophile, makromolekulare Stoffe, welche in Wasser oder wasserhaltigen Phasen schon in niedrigen Konzentrationen hochviskose, kolloidale Lsungen, bzw. Suspensionen oder Gele ergeben. Da sie meist in der Lage sind, stabilisierend auf den Verteilungsgrad und die Beschaffenheit der verschiedenartigsten dispersen Systeme zu wirken, werden die GVM oft auch als Stabilisatoren bezeichnet. Ihre Zulssigkeit ist in der Zusatzstoffverordnung geregelt. Die GVM (oder Gemische verschiedener GVM) finden entsprechend ihren speziellen Eigenschaften Verwendung als Verdickungsmittel in Suppen, Saucen, Cremen; als Stabilisatoren z. B. in Speiseeis, speziellen Milchprodukten, Salatsaucen; als Bindemittel in Pasteten, Brotaufstrichen, Fertiggerichten; als Geliermittel in Konfitren, Marmeladen, Geles und Puddings. Neuere Bestrebungen gehen dahin, diese Eigenschaften durch Stoffwechselprodukte von Mikroorganismen zu erhalten (Beispiel Joghurt). Mit Ausnahme von Strkeprodukten und Gelatine werden die meisten GVM im Magen und Dnndarm durch die Verdauungsenzyme nicht abgebaut, im Dickdarm jedoch von der Darmflora teilweise fermentiert. Sie wirken infolge ihres hohen Quellvermgens magen- und darmfllend und werden daher hufig in relativ hohen Konzentrationen in verschiedenen kalorienarmen Lebensmitteln verwendet. Die Anwendung in der Kosmetikbranche ist nicht Gegenstand dieses Kapitels. Die meisten als GVM verwendeten Substanzen gehren ihrem chemischen Aufbau nach zu den Polysacchariden, doch sind daneben auch Proteine wie z. B. Milch- und Sojaeiweiss sowie Gelatine und synthetische Hochpolymere vertreten. Unter Bercksichtigung der Herkunft sowie der makromolekularen Struktur und Zusammensetzung lassen sich die GVM und deren durch chemische Umsetzungen erhaltenen Derivate in nachstehende Gruppen unterteilen: Aus Landpflanzen - Strke und Strkederivate - Galactomannane - Pektinstoffe - Exsudat-Gummi - Cellulose und Cellulosederivate - Diverse

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Einleitung

Aus Meerespflanzen - Alginate - Agar - Carrageenane Anderen Ursprungs - Gelatine - Mikrobielle Polysaccharide - Synthetische, wasserlsliche Polymere Im folgenden Hauptabschnitt "Umschreibungen" werden die einzelnen GVM in alphabetischer Reihenfolge mit den empfohlenen Reinheitsanforderungen aufgefhrt. Verwendete Abkrzungen: (TrM) = bezogen auf Trockenmasse (1 %) = bezogen auf Lsung 1 g/100 ml.

LITERATUR Standardwerke Compendium of Food Additive Specifications (JECFA). Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome (1992, mit spteren Addenda). FAO Distribution and Sales Section, Via delle Terme di Caracalla, 00100 Rome, Italy. Mergenthaler, E.: Hydrokolloide - Stabilisatoren, Dickungs- und Geliermittel in Lebensmitteln. B. Behr's Verlag, Hamburg (1984). Glicksman, M.: Food Hydrocolloids, Vol. 1 - 3. CRC Press (1982-1986). Davidson, R.L.: Handbook of water soluble gums and resins. McGraw Hill, New York (1980). Neukom, H. und Pilnik, W.: Gelier- und Verdickungsmittel in Lebensmitteln. Forster Verlag AG, Zrich (1980). Ullmanns Encyklopdie der Technischen Chemie. 4. neubearbeitete und erweiterte Auflage (1980), Band 19, S.233 f: Pilnik, W. und Voragen, A.G. J.: Kap. 1 - 11. Neukom, H. und Nittner, E.: Kap. 12. Schormller, J. (Hrsg.): Handbuch der Lebensmittelchemie, Band I. Springer-Verlag, Berlin (1965). Spezielle Literaturstellen werden bei den einzelnen GVM angegeben.

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Umschreibungen

UmschreibungenAGAR (AGAR-AGAR, GELOSE) Agar (E-406) findet sich in der Zellwand verschiedener Rotalgen (Rhodophyceae) - meist in Form der Calcium- und Magnesiumsalze. Je nach Gewinnungsgebiet werden die verschiedensten Gattungen aus der Familie der Rotalgen verwendet. Die Herstellung erfolgt durch Heisswasserextraktion, Reinigung und anschliessende Trocknung. Agar besteht aus zwei Fraktionen: Agarose und Agaropektin. Agarose mit einem Anteil von 55 - 66 % des Polysaccharides ist fr das Geliervermgen verantwortlich. Es handelt sich um ein neutrales kettenfrmiges Polysaccharid, in dem D-Galactose und 3,6-Anhydro-L-Galactose abwechselnd in -1,4- und -1,3-glycosidischer Bindung miteinander verknpft sind. Agaropektin hat die gleiche Basisstruktur wie Agarose, enthlt aber bis zu 10 % Sulfatgruppen, D-Glucuronsure und in einigen Sorten zudem kleine Mengen von Brenztraubensure. Das durchschnittliche Molekulargewicht von Agar liegt zwischen 5000 und 160'000. Agar ist ein weissgelbes bis brunliches Pulver. Der Geruch ist praktisch neutral, wogegen der Geschmack leicht an Algen erinnert. Agar findet Verwendung in der Ssswaren-, Speiseeis-, Fruchtsaft- und Fleischwaren-Industrie sowie in kosmetischen Produkten und in mikrobiologischen Nhrmedien. Reinheitsanforderungen Trocknungsverlust Asche (550 C) Sureunlsliche Asche Unlsliche Fremdbestandteile Strke und Dextrine Gelatine und andere Proteine Wasserabsorption max. 22 % (5 h/105 C) max. 6,5% (TrM) max. 0,5% (TrM) max. 1 % nicht nachweisbar nicht nachweisbar min. 25 ml/5 g (nach Vorschrift)

LITERATUR FAO Compendium (1992). Levring, T., Hoppe,H A. und Schmid, O.J.: Marine Algae. Cram, De Gruyter u. Co., Hamburg (1969), S. 289.

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Umschreibungen

ALGINATE Ammoniumalginat (E-403), Calciumalginat (E-404), Kaliumalginat (E-402) und Natriumalginat (E-401) sind Salze der Alginsure (E-400). Letztere kommt in Form schwerlslicher Salze und in Begleitung anderer Polysaccharide als Zellwandbestandteil verschiedener Braunalgen (Phaeophyceae) vor. Zur Gewinnung werden Tange (Kelp) - hauptschlich Macrocystis pyrifera und verschiedene Laminaria-Arten - verwendet. Der Alginsuregehalt der Braunalgen kann je nach Gattung und Jahreszeit 12 bis 35 % der Trockensubstanz betragen. Die Alginsure wird mit Alkali extrahiert und mit Sure oder Calcium-Ionen ausgefllt. Fr Alginsure und Alginate wird gelegentlich als Sammelbegriff auch die Bezeichnung Algin verwendet. Alginsure ist ein lineares Polysaccharid, aufgebaut aus D-Mannuronsure und L-Guluronsure, die -1,4-glycosidisch miteinander verknpft sind. Das Verhltnis der monomeren Bausteine kann in weiten Grenzen variieren. Fr die Molekulargewichte der Alginate werden Werte von 20'000 bis 240'000 angegeben. Alginate kommen als weisse bis brunliche, praktisch geruch- und geschmacklose Pulver in den Handel. Alginsure ist in Wasser unlslich, zeigt jedoch starke Quellung. Die Natrium-, Kalium-, Ammonium- und Magnesiumsalze sind wasserlslich. Calciumalginate und die Alginate der anderen mehrwertigen Kationen sind wasserunlslich. Von den Derivaten der Alginsure ist Propylenglycolalginat (E-405) das wichtigste. Bei diesem Produkt sind bis zu 85 % der Carboxygruppen mit Propylenglycol verestert. Es ist daher im Gegensatz zu Natriumalginat gegen Sure und Salze mehrwertiger Kationen weniger empfindlich. Wasserlsliche Salze und Derivate der Alginsure werden in der Lebensmittel- und Ssswarenindustrie als Gelier- und Verdickungsmittel verwendet. In der pharmazeutischen und kosmetischen Industrie finden sie Verwendung als Fll- und Trgersubstanzen. Reinheitsanforderungen Alginsure: Trocknungsverlust Asche (600 C) NaOH unlslicher Anteil Gehalt1 (Alginsure) Trocknungsverlust Asche (600 C) Wasserunlslicher Anteil Phosphat Gehalt1 (Ammoniumalginat) max. 15 % (4 h/105 C) max. 4 % (TrM) max. 1 % (TrM) 91,0 bis 104,5 % (TrM) max. 15 % (4 h/105 C) max. 4 % (TrM) max. 1 % (TrM) nicht nachweisbar 88,7 bis 103,6 % (TrM)

Ammoniumalginat:

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Umschreibungen

Calciumalginat:

Trocknungsverlust Asche (600 C) Phosphat Gehalt1 (Calciumalginat) Trocknungsverlust Asche (600 C) Wasserunlslicher Anteil Natrium Phosphat pH (1 %) Gehalt1 (Kaliumalginat) Trocknungsverlust Asche (600 C) Wasserunlslicher Anteil Phosphat pH (1 %) Gehalt1 (Natriumalginat)

max. 15 % (4 h/105 C) 13 bis 24 % (TrM) nicht nachweisbar 89,6 bis 104,5 % (TrM) max. 15 % (4 h/105 C) 23 bis 32 % (TrM) max. 1 % (TrM) nicht nachweisbar nicht nachweisbar 6,0 bis 8,0 89,2 bis 105,5 % max. 15 % (4 h/105 C) 18 bis 27 % (TrM) max. 1 % (TrM) nicht nachweisbar 6,0 bis 8,0 90,8 bis 106 % max. 20 % (4 h/105 C) max. 10 % (TrM) max. 0,2 % (TrM) 15 bis 36 %

Kaliumalginat:

Natriumalginat:

Propylenglycolalginat: Trocknungsverlust Asche (600 C) Wasserunlslicher Anteil Gesamtes Propylenglycol1

berechnet aus CO2 durch Decarboxylierung.

LITERATUR FAO Compendium Add. 1 (1992) (Alginsure und Alginate). FAO Compendium (1992) (Propylenglycolalginat).

CARRAGEENANE (CARRAGEENAN, IRISH MOSS EXTRACT, DNISCH AGAR) Als Carrageenan (E-407) werden die gereinigten und getrockneten Extrakte aus rotem Seetang (Rhodophyceae) bezeichnet. Die zur Gewinnung von Carrageenan vorwiegend verwendeten Gattungen sind Chondrus crispus, Gigartina stellata und in zunehmendem Masse Eucheuma cottonii sowie Eucheuma spinosa. In getrockneter Form werden diese Rohstoffe auch Carrageen (Irlndisches Moos) genannt, letzteres ist nicht zu verwechseln mit Islndischem Moos (Cetraria islandica [L.] Ach.). Der aus der Rotalge Furcellaria fastigiata gewonnene Dnisch Agar (Furcellaran) wird nicht mehr separat aufgefhrt, sondern zusammen mit dem Carrageenan.

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Umschreibungen

Die gereinigten Rotalgen werden mit heissem Wasser oder alkalisch extrahiert. Der geklrte Extrakt wird entweder direkt getrocknet oder zur Ausfllung des Carrageenans mit Alkohol versetzt. Kommerziell bedeutungsvoll sind -Carrageenan, -Carrageenan und i-Carrageenan. -Carrageenan ist ein Kettenmolekl, das aus dimeren Bausteinen, -D-Galactosido(1,4) -D-Galactose, aufgebaut ist. Diese Dimere sind dabei 1,3-glycosidisch miteinander verknpft. Die primre Alkoholgruppe der -D-Galactose ist mit Schwefelsure verestert, und die Hydroxygruppen am C-2 beider Galactosen sind ebenfalls zu etwa 70 % mit Schwefelsure verestert. -Carrageenan hat demnach einen Sulfat-Gehalt zwischen 32 und 39 %. - und i-Carrageenan sind aus dem Dimer Carrabiose aufgebaut, in welchem -D-Galactose 1,4-glycosidisch an -D-3,6-Anhydrogalactose gebunden ist. Diese Dimere sind durch 1,3-glycosidische Bindungen zu einem Kettenmolekl verknpft. Der Unterschied zwischen den beiden Carrageenantypen liegt in der Sulfatierung. Beim -Carrageenan befindet sich die Sulfatester-Gruppe am C-4 der Galactose;der Sulfat-Gehalt schwankt zwischen 25 und 30 %. Beim i-Carrageenan ist zustzlich die Hydroxygruppe am C-2 der Anhydrogalactose mit Schwefelsure verestert. Der Sulfat-Gehalt liegt zwischen 28 und 35 %. Das durchschnittliche Molekulargewicht von Carrageenan liegt zwischen 100'000 und 800'000. Carrageenane und Carrageene kommen in Form von cremefarbigen bis leicht brunlichen Pulvern oder Granulaten in den Handel. Je nach Verwendungszweck knnen die Handelsprparate Kalium-, Natrium- oder Calciumsalze enthalten. Der Geruch ist praktisch neutral, der Geschmack kann an Algen erinnern. Carrageenane und Carrageene finden als Gelier-, Stabilisierungs- und Verdickungsmittel oft in Kombination mit Johannisbrotkernmehl oder anderen GVM Verwendung, z. B. in Fleischwaren, Speiseeis, Schokolademilch und Puddings. Carrageenane knnen mit Standardisierungsmitteln, z. B. Zucker und/oder Kaliumsalzen, gemischt sein. Sie werden hufig auch in der kosmetischen und pharmazeutischen Industrie verwendet. Reinheitsanforderungen Trocknungsverlust max. 12 % (4 h/105 C) Asche (550 C) 15 bis 40 % (TrM) Sureunlsliche Asche max. 1 % Sulfat (GVM ohne Zustze) 15 bis 40 % (TrM) Lsungsmittelrckstnde max.0,1 % (Methanol, Ethanol, Isopropanol, einzeln oder zusammen) Viskositt (1,5 %, 75 C) min. 5 mPa.s

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Umschreibungen

LITERATUR FAO Compendium (1992). Pedersen, J. K.: Carrageenan: Functional properties and application in food. Cereal Sci.Today 19, 471 (1974).

CELLULOSE UND CELLULOSEDERIVATE Cellulosederivate werden aus Baumwollcellulose (Linters) oder Holzcellulose hergestellt. Die Cellulose (mikrokristalline Cellulose und Cellulosepulver) (E-460) ist ein wasserunlsliches, lineares Polysaccharid, das nur aus D-Glucose besteht (-1,4-glycosidische Bindung). Als Verdickungs- und Bindemittel in Lebensmitteln kommen nur die wasserlslichen Cellulosederivate in Frage. Am hufigsten verwendet werden CMC (Natriumcarboxymethylcellulose,Carboxymethylcellulose [E-466]) und Methylcellulose (E-461). Andere Celluloseether sind HPC (Hydroxypropylcellulose [E-463]), MEC (Methylethylcellulose [E-465]) und HPMC (Hydroxypropylmethylcellulose [E-464]). Die Cellulosederivate werden gewhnlich in verschiedenen Qualittsgraden hergestellt, die sich bezglich Substitutionsgrad und Polymerisationsgrad (Viskositt) unterscheiden. Carboxymethylcellulose wird durch Umsetzung von Cellulose mit Natronlauge und Monochloressigsure erhalten. Lebensmittelkonform sind Substitutionsgrade bis 0,95. Methylcellulose wird durch Umsetzung von Cellulose mit Natronlauge und Methylchlorid hergestellt (Substitutionsgrad ca. 2; Methoxygehalt 27 - 32 %). Die in der Lebensmittelindustrie verwendeten Cellulosederivate mssen speziell gereinigt werden, um sie von den bei der Reaktion gebildeten Salzen zu befreien. Sie stellen weisse bis leicht gelbliche, in kaltem Wasser stark quellende, lsliche Pulver dar. Die Cellulosederivate werden als Verdickungs- und Bindemittel (z. B. in Saucen) oder Stabilisatoren (z. B. in Speiseeis) verwendet. Reinheitsanforderungen Methylcellulose: Trocknungsverlust Sulfatasche (800 C) Gehalt (Methoxygruppen) Trocknungsverlust Sulfatasche (800 C) Methoxygruppen Ethoxygruppen max. 10 % (105 C) max. 1,5 % 25 bis 33 % max. 15 % (105 C) max. 0,6 % 3,5 bis 6,5 % (TrM) 14,5 bis 19 % (TrM)

Methylethylcellulose:

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Umschreibungen

Natriumcarboxymethylcellulose:

Trocknungsverlust pH (1 %) NaCl Na-Glykolat Substitutionsgrad Gehalt (Na CMC) Trocknungsverlust Sulfatasche (800 C) pH (1 %) Propylenchlorhydrin Gehalt (Hydroxypropoxygruppen) Trocknungsverlust Sulfatasche (800 C) bei Viskositt ber 50 m Pa.s Viskositt bis 50 m Pa.s pH (1 %) Propylenchlorhydrin Gehalt (Methoxygruppen) Gehalt (Hydroxypropoxygruppen)

max. 12 % (105 C) 6,0 bis 8,5 max. 0,5 % (TrM) max. 0,4 % (TrM) 0,2 bis 1,5 min. 99,5 % (TrM) max. 10 % (105 C) max. 0,5 % 5 bis 8 max. 0,1 mg/kg max. 80,5 % (TrM) max. 10 % (105 C) max. 1,5 % max. 3 % 5 bis 8 max. 0,1 mg/kg 19 bis 30 % (TrM) 3 bis 12 % (TrM)

Hydroxypropylcellulose:

Hydroxypropylmethylcellulose:

LITERATUR FAO Compendium (1992).

GALACTOMANNANE Die in industriellem Massstab gewonnenen und verarbeiteten Galactomannane stellen das Endosperm von Samen verschiedener Leguminosenarten dar. Ihre Gewinnung erfordert daher prinzipiell eine bestmgliche Separierung des Endosperms von den anderen Bestandteilen der Samen: den Schalen und Keimlingen. Die separierten Endosperme werden nach geeigneter Vorbehandlung zu mehr oder minder feinen Mehlen vermahlen. Die bekanntesten Galactomannane, welche sich unter anderem im Verhltnis Mannose/Galactose unterscheiden, sind das Johannisbrotkernmehl (Carubin, Locust Bean Gum, E-410) Mannose/Galactose ca. 4:1, das aus den Samen der Ceratonia siliqua, das Guarkernmehl (Guaran, GuarGum, E-412) Mannose/Galactose ca. 2:1, das aus den Samen der bohnenhnlichen Pflanzen Cyamopsis tetragonolobus und C. psoralioides gewonnen wird und das Tarakernmehl (Tara, E-417) Mannose/Galactose ca. 3:1, das aus den Samen von Caesalpinia spinosa gewonnen wird. Weitere, aber bisher noch kaum in grsserem Umfang verwendete Galactomannane sind auch in den Samen von Espina corona und Trigonella foenum graecum enthalten.

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Umschreibungen

In chemischer Hinsicht sind die Galactomannane hochmolekulare Polysaccharide, die aus D-Galactose und D-Mannose aufgebaut sind. Die reinen Polysaccharide besitzen eine lange, nur aus Mannoseeinheiten bestehende, -1,4-glycosidisch verknpfte Hauptkette. Diese trgt Verzweigungen, die aus jeweils nur einer Galactoseeinheit bestehen welche -glycosidisch mit der Mannankette verknpft sind. Guaran hat einen ungefhr doppelt so hohen Gehalt an Galactose wie Carubin. Fr die Molekulargewichte werden Werte von 200'000 bis zu einigen Millionen angegeben. Im Handel findet man nur mehlfrmige Produkte verschiedener Reinheit und Mahlfeinheit. Die Farbe der Mehle ist creme-weiss. Je nach Abtrennung der Schalensubstanz sind Reste davon - besonders bei Johannisbrotkernmehl - in Form feinster oder grberer dunkler Punkte (Stippen) erkennbar. Der Geschmack ist fade, schleimig. Der Geruch des Johannisbrotkernmehls ist typischerweise leicht fruchtartig, derjenige des Guar-Endospermmehles mehr oder minder bohnenartig. Guar quillt schon in kaltem Wasser, Johannisbrotkernmehl bedarf zur vollstndigen Quellung einer Erhitzung auf 80 - 90 C. Die Lsungen sind leicht getrbt und besitzen eine sehr hohe Viskositt. Galactomannane werden in geringen Zusatzmengen von ca. 0,1 bis 2,0 % in vielen Produkten der Nahrungsmittelindustrie, z. B. in Suppen- und Puddingpulvern, Saucen, Salatmayonnaisen, Cremen, Speiseeis und Fruchtsften, eingesetzt. In Kombination mit Carrageenanen, Xanthan oder Agar findet Johannisbrotkernmehl auch als Geliermittel Verwendung. Modifizierte Galactomannane hnlich wie bei den modifizierten Strkeprodukten knnen auch die Eigenschaften der Galactomannane durch physikalische oder chemische Behandlung verndert werden. Man erhlt auf diese Weise Produkte mit besonderem Quellverhalten und vernderten rheologischen Eigenschaften. Fr die Anwendung in der Lebensmittelindustrie sind die depolymerisierten bzw. oxidierten Galactomannane bekannt. Bei diesen Galactomannanen fhrt ein in seiner Intensitt variierender Abbau durch die dabei erzielte Spaltung der Makromolekle zu Produkten mit verbesserter Lslichkeit und mit definierten, an bestimmte Erfordernisse angepassten Viskositten. Fr die technischen Anwendungen, d.h. ausserhalb der Lebensmittelindustrie, sind u.a. Carboxymethyl-, Hydroxypropyl- und Carboxymethylhydroxypropylderivate bekannt. Reinheitsanforderungen Guarkernmehl: Trocknungsverlust Asche (800 C) Sureunlslicher Anteil Protein Strke max. 15 % (105 C) max. 1,5 % (TrM) max. 4 % max. 7 % nicht nachweisbar

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Umschreibungen

Johannisbrotkernmehl:

Trocknungsverlust Asche (800 C) Sureunlslicher Anteil Protein Strke Lsungsmittelrckstnde (Ethanol, Isopropanol, einzeln oder zusammen) Trocknungsverlust Asche (550 C) Sureunlslicher Anteil Protein Strke

max. 14 % (105 C) max. 1,2 % (TrM) max. 4 % max. 7 % nicht nachweisbar max. 1 %

Tarakernmehl:

max. 15 % (105 C) max. 1,5 % max. 2 % max. 3,5 % nicht nachweisbar

LITERATUR FAO Compendium Add. 1 (1992) (Johannisbrotkernmehl). FAO Compendium (1992).

GELATINE Gelatine ist ein Sekundrprodukt aus Gersteiweiss. Sie wird erhalten durch selektive Hydrolyse des Collagens, eines Bestandteiles des Bindegewebes von tierischen Huten und Knochen. Als Ausgangsmaterial werden Knochen, Hautstcke und Schweineschwarten verwendet. Die Rohmaterialien werden vorgereinigt, hauptschlich entfettet. Knochen werden zustzlich decalciniert zu sogenanntem Ossein. Anschliessend wird das Collagen durch Sure- oder Alkalibehandlung gequollen und die Gelatine in definiertem, saurem Milieu in der Hitze extrahiert. Je nach der Collagenbehandlung werden verschiedene Gelatinetypen erhalten, die sich hauptschlich im isoelektrischen Punkt unterscheiden: bei saurer Vorbehandlung entstehen sogenannte A-Typen, bei alkalischer, die B-Typen. Nach der Extraktion werden die erhaltenen Sole gereinigt, konzentriert und getrocknet. Gelatine ist ein lineares Protein amphoteren Charakters mit mittleren Molekulargewichten blicherweise zwischen 10'000 und 100'000. Je milder die Quellung des Collagens vorgenommen und je vorsichtiger die Extraktion durchgefhrt wird, desto hhermolekulare Gelatine kann erhalten werden. Gelatine enthlt wie die meisten Polypeptide ungefhr 17 bis 17,5 % Stickstoff. Die in Gelatine hauptschlich vorkommenden Aminosuren sind Glycin (26,5 %), Prolin (17,2 %), Hydroxyprolin (14,6 %), Alanin (11,2 %), Asparaginsure (9,6 %), Argi

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Umschreibungen

nin (8,5 %), Glutaminsure (6,1%), Lysin (4,8 %), Leucin (4,1 %), Serin (3,7 %). Die angegebenen Prozentzahlen sind Mittelwerte. Die im Handel vorkommenden Gelatinearten sind praktisch geschmack- und geruchlos. Es sind leicht gelbliche Produkte in Blatt-, Tafel-Granulat- und Pulverform, die sich in warmem Wasser lsen und beim Abkhlen Gele bilden. Die Sol-Gel-Umwandlung ist thermoreversibel. Reine, trockene Gelatine ist jahrelang haltbar; sie verliert jedoch die Gelierfhigkeit beim Erhitzen, bei vom Neutralpunkt abweichenden pH-Werten, sowie bei Proteaseeinwirkung. Die wertvollste Eigenschaft der Gelatine ist die Gelbildung bei Temperaturen im Bereich von 20 bis 40 C je nach angewandter Konzentration. In grossem Umfang wird auch die Viskositt von Gelatine-Solen sowie der Schutzkolloidcharakter, z. B. in l-Wasser-Emulsionen oder Schumen ausgentzt. Als Beispiele fr Anwendungen in Lebensmitteln sei die ausgedehnte Verwendung bei Fleisch- und Fischwaren (Sulz, Gele, Aspik) sowie der Einsatz in Ssswaren als Gelier- und Bindemittel erwhnt. Reinheitsanforderungen Asche SO2 max. 2,0 % max. 500 mg/kg

LITERATUR Schormller, J.: (Hrsgb), Handbuch der Lebensmittelchemie, Band I. Springer-Verlag, Berlin (1965), S. 1184.

GELLAN Gellan (4181) ist ein extracellulres Polysaccharid mikrobiellen Ursprungs. Seine Gewinnung erfolgt durch Fermentation mittels bestimmter Stmme von Pseudomonas elodea und anschliessende Alkoholfllung des Kulturfiltrates. Gellan ist ein lineares anionisches Heteropolysaccharid, aufgebaut aus TetrasaccharidEinheiten. D-Glucose, L-Rhamnose und D-Glucuronsure im Verhltnis 1:2:1 liegen als monomere Bausteine im Gellan vor. Das im nativen Zustand teilweise veresterte Polymer wird fr den Einsatz als Geliermittel verseift.

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Internat. Numbering System for Food Addivites FAO/WHO

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Umschreibungen

Reinheitsanforderungen Trocknungsverlust Asche (600 C) Stickstoff Isopropanol GUMMI ARABICUM Gummi arabicum (E-414) ist ein aus Exsudat-Gummi, d.h. ein aus getrocknetem Pflanzensaft gewonnenes GVM. Er wird vorwiegend in Afrika (Sudan, Senegal) aus Acacia Senegal gewonnen. Der aus Acacia seyal gewonnene Gummi wird als Talha-Gummi bezeichnet. Die brigen Acacia-Gummi haben eher geringe Bedeutung. Gummi arabicum ist ein saures, stark verzweigtes Polysaccharid, das in Form gemischter Kalium-, Magnesium- und Calciumsalze vorliegt. Die freie Sure (Arabinsure) enthlt als monomere Bausteine D-Galactose, L-Arabinose, L-Rhamnose, D-Glucuronsure. Es wird angenommen, dass Gummi arabicum mindestens aus zwei strukturell unterschiedlichen Polysaccharid-Fraktionen besteht. Die hher molekulare Fraktion enthlt einen zwar geringen, fr die Eigenschaften jedoch wichtigen Anteil an Aminosuren. Das durchschnittliche Molekulargewicht wird mit 200'000 bis 300'000 angegeben. Im Handel findet man Gummi arabicum als Pulver oder ungemahlen in Form mehr oder weniger rundlicher Stcke. Die Aussenflchen der Stcke erscheinen matt und rissig, die Bruchflchen glasig; sie sind auch oft von feinen Sprngen durchzogen. Die Farbe ist gelb-weiss bis brunlich-gelb; der Gummi besitzt einen faden Geschmack und soll geruchlos sein. Gummi arabicum ist auch in 30 - 40 prozentiger Lsung noch sehr niedrig viskos. Gummi arabicum dient vor allem als Emulgator, speziell fr Zitrusle, Schutzkolloid in Emulsionen und Suspensionen und Trger fr Aromen. Gummi arabicum ist fr die Lebensmittelindustrie jedoch eher von untergeordneter Bedeutung. Reinheitsanforderungen Trocknungsverlust Asche (550 C) Sureunlsliche Asche Sureunlsliche Bestandteile Strke und Dextrine max. 15 % (5 h/105 C) max. 4 % max. 0,5 % max. 1 % nicht nachweisbar max. 15 % (2 h/105 C) 4 - 12 % (TrM) max. 3 % max. 750 mg/kg.


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Umschreibungen

KARAYA Karaya (E-416) ist ein aus getrockneten Pflanzensften gewonnener Exsudat-Gummi. Er wird aus Sterculia Arten, speziell Sterculia urens oder aus Cochlospermum gewonnen. Karaya besteht hauptschlich aus hochmolekularen acetylierten Polysacchariden, die vor allem aus D-Galactose, L-Rhamnose, D-Galacturonsure und wenig D-Glucuronsure aufgebaut sind. Karaya ist im Handel als schwach graues bis rosa-braunes Pulver oder ungemahlen als Tropfen oder Stcke variabler Grsse erhltlich. Karaya besitzt einen typischen Geruch nach Essigsure und schleimig suerlichen Geschmack. Verwendung findet Karaya als Emulgator und Verdickungsmittel. Reinheitsanforderungen Trocknungsverlust Asche Sureunlsliche Asche Sureunlsliche Bestandteile Strke Flchtige Sure (als Essigsure) max. 20 % (5 h/105 C) max. 8 % max. 1 % max. 3 % nicht nachweisbar min. 10 %


PEKTINE Pektinstoffe finden sich bei Landpflanzen allgemein verbreitet als unlsliches Protopektin, und zwar immer vergesellschaftet mit Cellulose und Hemicellulosen. Zur Gewinnung wird geeignetes Pflanzenmaterial meist mit verdnnten Suren schonend behandelt, wobei Pektin in hochmolekularer Form aus dem Fasergefge herausgelst wird. Pulverfrmige Pektine (E-440) werden durch Fllung mit Aluminiumsalzen oder meistens mit Alkohol, anschliessender Reinigung und Trocknung gewonnen. Amidiertes Pektin wird durch Reaktion von Pektin mit Ammoniak hergestellt. Ausgangsmaterialien fr die kommerzielle Pektingewinnung sind frische oder schonend getrocknete Apfeltrester oder Citrusschalen (Albedo). In reichlicher Menge findet sich Pektin z. B. auch in Zuckerrben, in Sonnenblumen-Fruchtstnden und in Agavenblttern. Chemisch bestehen Pektine aus D-Galacturonsureeinheiten, die durch -1,4-glycosidische Bindungen verknpft sind. Die Carboxygruppen der fadenfrmigen Polygalacturonsure liegen teilweise als Methylester vor. Je nach dem Veresterungsgrad (VG) spricht man von hochverestertem Pektin (Veresterungsgrad ber 50 %; praktisch 50 - 75 %) oder

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von niederverestertem Pektin (Veresterungsgrad unter 50 %; praktisch 30 - 45 %). Bei amidierten Pektinen ist ein Teil (max. 25 %) der Carboxygruppen als Amid und ca. 2535 % der Carboxygruppen als Methylester vorhanden. Herrhrend von Begleit- oder Ballaststoffen werden nach Hydrolyse immer geringe Mengen L-Arabinose, D-Xylose, D-Glucose, D-Galactose, D-Mannose und L-Rhamnose gefunden. Das Molekulargewicht der handelsblichen Pektine liegt zwischen 30'000 und 200'000. Im Handel findet man flssige Pektinprparate oder feste, pulverfrmige Produkte. Erstere sind meist leicht trbe, gelblich und viskos, letztere sind feine, leicht brunliche oder fast weisse, praktisch geschmack- und geruchlose Pulver. Die Handelspektine sind durch Beimischungen von Standardisierungsmitteln (vorwiegend Saccharose oder Glucose) auf bestimmte Gelierkraft eingestellt. Zur Erzielung spezieller Geliereigenschaften (z. B. Geliergeschwindigkeit) knnen Puffersalze zugemischt werden. Pektine finden vor allem Verwendung als Geliermittel. Zusammen mit Zucker und Sure geben hochveresterte Pektine in geringen Konzentrationen Geles. Das Gelbildungsvermgen beruht auf der Eigenschaft, durch Ausbildung von Nebenvalenzbindungen zwischen den Pektinmoleklen dreidimensionale Netzwerke zu bilden. Im Gegensatz zu den hochveresterten Pektinen spielen mehrwertige Kationen (praktisch ausschliesslich Ca2+) bei der Gelbildung niederveresterter Pektine eine massgebliche Rolle. Amidierte Pektine sind fr die Gelbildung von Calcium-Ionen weitgehend unabhngig (die in Frchten vorhandenen Calcium-Ionen reichen meistens fr eine Gelbildung aus) und bieten dadurch den Vorteil eines vereinfachten Herstellungsprozesses. Die Gegenwart von Zucker ist deshalb fr diese mit niederveresterten und amidierten Pektinen hergestellten Produkte nicht zwingend, whrend die Zuckerkonzentration bei den hochveresterten Pektinen mindestens 60 % betragen muss. Hoch- und niederveresterte Pektine sind auf Grund ihrer kolloidalen Eigenschaften und besonders des Polyelektrolytcharakters auch geeignete Stabilisatoren und Emulgatoren. Ihre schtzende Wirkung fr Milcheiweiss wird bei der Stabilisierung von Sauermilchgetrnken ausgentzt. Reinheitsanforderungen GalacturonsureGehalt Amidgehalt Stickstoff min. 65 % nach Waschen mit Sure und Ethanol max. 25 % der gesamten Carboxylgruppen max. 0,5 % nach Waschen mit Sure und Ethanol (2,5 % in amidiertem Pektin) Trocknungsverlust max. 12 % (2 h/105 C) Sureunlsliche Asche max. 1 % SO2 max. 50 mg/kg Cu max. 50 mg/kg Lsungsmittelrckstnde max. 1 % (Methanol, Ethanol, Isopropanol, einzeln oder in Kombination).

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Umschreibungen

LITERATUR FAO Compendium Add. 1 (1992). Doesburg, J.J.: Pectic substances in fresh and preserved fruits and vegetables. Institute for research on storage and processing of horticultural produce, Wageningen, The Netherlands I.B.V.T. Communication Nr. 25 (1965). Kertesz Z. I.: The pectic substances. Interscience, New York (1951).

STRKE UND STRKEDERIVATE Strke wird von der grnen Pflanze durch CO2-Assimilation gebildet und als Reservestoff in Wurzeln, Samen und Frchten gespeichert. Als Kohlenhydrat ist sie ein wichtiger Bestandteil der menschlichen Nahrung. Chemisch ist Strke ein Polysaccharid, das aus D-Glucosemoleklen besteht, die -glucosidisch zu einem Makromolekl (C6H10O5)n verkettet sind. Dabei treten zwei Fraktionen auf, die lineare Amylose (nur -1,4 -glucosidische Bindungen) und das verzweigte Amylopektin (neben -1,4- auch -1,6-glucosidische Bindungen an den Verzweigungspunkten), deren Blaufrbung mit Iodlsung charakteristisch ist. Wssrige Strkesuspensionen verkleistern beim Erhitzen. Die Krner beginnen je nach Herkunft bei 55 - 60C zu quellen, dann platzen sie, und es entsteht bei 65 - 70C ein viskoser Kleister, je nach Strkeart von unterschiedlicher Konsistenz. Native Strken erfllen die anwendungstechnischen Anforderungen nur teilweise und unvollkommen. Deshalb wird der natrliche Rohstoff Strke durch physikalische und chemische Vernderung der Moleklstruktur modifiziert, wobei folgende Methoden angewandt werden: Zchtung von Amylopektin-Strkepflanzen: Wegen ihrer verzweigten Moleklstruktur ist die Stabilitt der Strkelsungen gut, sie verdicken wenig, und es findet weder Retrogradation noch Synrese statt. Vorverkleisterung: Native Strke wird in wssriger Suspension verkleistert und getrocknet. Dabei wird die Struktur der Strkekrner zerstrt, und die entstandene Quellstrke geliert bereits in kaltem Wasser. Abbau und Hydrolyse mit Sure: Der hydrolytische Abbau nativer Strke mit Salzsure erfolgt in wssriger Suspension oder trocken durch Erhitzen im Vakuum. Die Folgeprodukte sind heisswasserlsliche Strken, teilweise kaltwasserlsliche Weissdextrine und vollstndig kaltwasserlsliche Gelbdextrine. Oxidativer Abbau: Die Behandlung nativer Strken mit Natriumhypochlorit erfolgt in wssriger Suspension. Neben dem teilweisen hydrolytischen Abbau kommt es zur Umwandlung von Alkoholgruppen in Carboxygruppen am C-Atom 6 der D-Glucoseeinheiten. SLMB Juni 1993 13 / 18


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Derivatisierung durch Veresterung und Veretherung: Chemische Reaktionen am Strkemolekl unter Substitution ber Ester- und Etherbindungen knnen in relativ geringen Anteilen wesentliche Aenderungen der Produkteigenschaften verursachen. Sowohl monofunktionell als auch bifunktionell wirkende Reagenzien greifen an den C-Atomen 6, sowie 3 und 2 der D-Glucoseeinheiten an. Die resultierenden funktionellen Gruppen sind im IR-Spektrum erkennbar, whrend abgebaute Strken das gleiche Spektrum wie native Strken zeigen. Die Herstellung der Strkederivate erfolgt blicherweise in wssriger Suspension, ist aber auch mit dem Trockenverfahren mglich. Die berschssigen Reaktionschemikalien mssen ausgewaschen werden.

Beispiele fr Monosubstitution: Strkeester (Reaktion mit Mononatriumphosphat): O Strke-OH + NaH2PO4 Strke-O P(OH)(ONa) + H2O

Phosphatstrke (E-1410)

Strkeester (Reaktion mit Essigsureanhydrid): O Strke-OH + (CH3CO)2O Strke-OCCH3 + CH3COOH Strkeacetat oder Acetylstrke (E-1420) Strkeether (Reaktion mit Propylenoxid): Strke-OH + CH2-CHCH3 Strke-OCH2CHCH3 O OH Hydroxypropylstrke (E-1440)

Monofunktionelle Gruppen wirken in Strkelsungen stabilisierend, d.h. sie verhindern Retrogradation und Synrese. Die Kleister werden durchsichtiger und gefrier-auftau-stabil. Der erforderliche Substitutionsgrad ist hher als bei der Vernetzung. Beispiele fr Disubstitution oder Vernetzung: Distrkeester (Reaktion mit Natriumtrimetaphosphat): O 2 Strke-OH + (NaPO3) Strke-OPO-Strke + Na2H2P2O7 Distrkephosphat ONa (E-1411) Distrkeester (Reaktion mit Adipinsure): O O 2 Strke-OH + HOOC(CH2)4COOH Strke-OC(CH2)4 CO-Strke + 2H2O Distrkeadipat Vernetzungsreaktionen, die zu einer neuen Bindung pro 200 - 1000 D-Glucosemolekle fhren (Substitutionsgrad DS = 0,005 - 0,001), verhindern die Zerstrung der Strkekr

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ner, verzgern die Quellung und erhhen ihre Widerstandsfhigkeit gegen mechanische Beanspruchung, sowie gegen Hitze und Suren. Die Strkederivate werden durch ihre funktionellen Gruppen und den daraus berechneten durchschnittlichen Substitutionsgrad (DS-Wert) charakterisiert. Native Strken und modifizierte Strken finden Anwendung als Gelier- und Verdickungsmittel, z. B. fr Puddinge, Saucen, Ssswaren, Instantprodukte u.a.m.. Reinheitsanforderungen Allgemeine: SO2 Arsen (As) Blei (Pb) Gesamtschwermetalle Zustzliche: Gebleichte Strken max. 50 mg/kg max. 1 mg/kg max. 2 mg/kg max. 40 mg/kg

max. 0,1 % Carboxygruppen max. 50 mg/kg Mangan (Mn) max. 1,1 % Carboxygruppen max. 0,5 % Phosphor (Kartoffel) max. 0,4 % Phosphor (andere Strken) max. 0,14 % Phosphor (Kartoffel) max. 0,04 % Phosphor (andere Strken) max. 0,5 % Phosphor (Kartoffel) max. 0,4 % Phosphor (andere Strken) max. max. max. max. 2,5 % Acetylgruppen 0,14 % Phosphor (Kartoffel) 0,04 % Phosphor (andere Strken) 0,1 mg/kg Vinylacetat

Oxidierte Strken Phosphatstrke

Distrkephosphat

Phosphatiertes Distrkephosphat Acetyliertes Distrkephosphat

Acetyliertes Distrkeadipat Strkeacetat

max. 2,5 % Acetylgruppen max. 0,135 % Adipatgruppen max. 2,5 % Acetylgruppen

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Umschreibungen

LITERATUR FAO Compendium Add. 1 (1992). Kessel, H.: Strke, ein pflanzlicher Rohstoff, Schweizer Handels-Brse 65 (1984, Nr. 7), 3. Graefe, G.: Modifizierte Strken als Bestandteile von Lebensmitteln, die Strke / starch 26 (1974), 145 - 153. Richter, M., Augustat, S. und Schierbaum, F.: Ausgewhlte Methoden der Strkechemie, Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft, Stuttgart (1968). Whistler, R L. and Paschall, E.F.: Starch Chemistry and Technology, Vol I (1965) and Vol II (1967), Academic Press, New York and London. Graefe, G.: Gesundheitliche und lebensmittelrechtliche Beurteilung von modifizierten Strken, Die Strke 16 (1964), 158 - 163.

TAMARIND Tamarind, ein vorwiegend in Indien aus den Samen der Tamarinde (Tamarindus indica) gewonnenes Hydrokolloid, besteht aus b-1,4-verknpften D-Glucose Einheiten in der Hauptkette und D-Xylose, D-Galactose und L-Arabinose in den Verzweigungen. Das Molekulargewicht betrgt ca. 50'000. Tamarind ergibt in kaltem Wasser hochviskose Lsungen, die auch ohne Sure mit 65 - 72 % Saccharose gelieren. Tamarind ist als helles Pulver, das auch Zellfragmente und geringe Mengen Fett und Protein enthlt, erhltlich und wird als Stabilisator und Verdickungsmittel fr Mayonnaise und Speiseeis verwendet.

TRAGANTH (TRAGACANTH) Traganth (E-413), ein Exsudat-Gummi, wird vorwiegend im Iran und in Syrien aus dem Saft von Astragalus-Struchern gewonnen. Traganth ist ein komplexes, verzweigtes Polysaccharid, bestehend aus D-Galacturonsure, L-Arabinose, D-Galactose, L-Fucose und D-Xylose. Das Molekulargewicht betrgt ca. 800'000. Traganth besteht aus 2 Fraktionen, dem wasserlslichen Teil (Tragacanthin) und dem sauren, quellfhigen, aber nicht wasserlslichen Hauptanteil (60 - 70 %, Bassorin). Traganth wird in Pulverform und in Stcken gehandelt. Die Stcke weisen eine charakteristische blattartig-fcherfrmige Gestalt auf. Sie sind meist 1 - 3 mm dick und hornig-

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durchscheinend; die Farbe ist gelblich-weiss bis blassgelb; der Geschmack ist indifferent. Das helle Traganth-Pulver quillt in kaltem Wasser und ergibt relativ surestabile, viskose Lsungen. Traganth findet Verwendung bei der Herstellung von Wrzsaucen, Speiseeis und Gelezuckerwaren. Reinheitsanforderungen Trocknungsverlust Sulfatasche (550 C) Sureunlsliche Asche Sureunlsliche Bestandteile Test auf Dextrin Test auf Agar Test auf Karaya Test auf Gummi Arabicum max. 16 % (5 h/105 C) max. 4 % max. 0,5 % max. 2 % negativ negativ negativ negativ


XANTHAN Xanthan (E-415) ist ein extracellulres Polysaccharid mikrobiellen Ursprungs. Seine Gewinnung erfolgt durch Fermentation mittels Xanthomonas campestris und anschliessender Alkoholfllung des Kulturfiltrates. Xanthan, dessen Molmasse ber 1'000'000 betrgt, ist aus D-Glucose, D-Mannose und D-Glucuronsure im Verhltnis 2:2:1 aufgebaut, enthlt etwa 5 % Acetat und 3 % Pyruvat. Bereits in kaltem Wasser bildet Xanthan hochviskose pseudoplastische Lsungen. Die Viskositt ist nur wenig temperatur- und pH-abhngig. Das Xanthan ist gut vertrglich mit Salzen und anderen Hydrokolloiden; mit Galactomannanen bildet es Gele verschiedener Konsistenzen. Xanthan ist im Handel in der Form der Natrium-, Calcium- oder Kaliumsalze als helles Pulver erhltlich. Xanthan wird in der Lebensmittelproduktion als Verdickungs-, Gelier-, Aromastabilisierungs-, Emulsions- und Suspensionsmittel, als Fruchtsaft-Trbungs- und Emulsionsstabilisator, fr Salatmayonnaisen, Saucen, Trockensaucen und Puddings eingesetzt.

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Reinheitsanforderungen Trocknungsverlust Asche (600 C) Brenztraubensure (Pyruvat) Stickstoff Isopropanol Blei max. 15 % (2 h/105 C) max. 16 % (TrM) min. 1,5 % max. 1,5 % max. 500 mg/kg max. 5 mg/kg


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Richtlinien

Richtlinien fr die BeurteilungGVM ALS HANDELSPRODUKTE Neben ungemischten finden sich unter den Handelsprodukten hufig auch Mischungen von mehreren GVM oder auch von GVM mit Emulgatoren. Solche Mischungen werden den spezifischen Anforderungen der Lebensmittelindustrie mglichst optimal angepasst. Hierher gehren u.a. auch Mischungen von GVM mit Zucker, Salzen und anderen Substanzen, die einem GVM in unterschiedlichen Mengen beigemischt sein knnen, um bestimmte physikalische Eigenschaften (wie z. B. Viskositt oder Geliervermgen) zu standardisieren (Prparate, Compounds). Sofern fr einzelne GVM nicht anders festgelegt, drfen die folgenden Werte fr Schwermetalle nicht berschritten werden: As Pb Zn Cu 3 mg/kg 10 mg/kg 25 mg/kg 25 mg/kg

Die Durchfhrung der Bestimmungen erfolgt nach Kapitel 45 "Spurenelemente". Fr spezifische Reinheitsanforderungen wird auch auf die Richtlinie des Rates der EG (78/663/EWG) vom 25.7.1978 in der jeweils gltigen Fassung hingewiesen. Fr die Beurteilung der Qualitt von Handelswaren ist auch deren mikrobieller Zustand zu bercksichtigen. Siehe auch Kapitel 56 "Mikrobiologie".

GVM IN LEBENSMITTELN Die einzelnen GVM sind untereinander und z.T. auch mit Inhaltsstoffen von Lebensmitteln oft nahe verwandt. Ein direkter Nachweis in einem Lebensmittel wird ohne Isolierung nur in den seltensten Fllen mglich sein.

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Hinweise zur Analyse

Hinweise zur AnalyseALLGEMEINES UND UNTERSUCHUNGSZIELE Im Normalfall besteht das Untersuchungsziel in der Identifizierung der eingesetzten oder vorliegenden GVM; in wenigen Fllen mit definierter Mengenbegrenzung in Lebensmitteln kann auch eine allgemeine Quantifizierung gefragt sein. GVM als Handelsprodukte sind gleich wie Lebensmittelproben zu behandeln, wenn es sich nicht nachweislich um ungemischte Produkte ohne irgendwelche Begleitstoffe handelt; in diesem Fall entfllt die Isolierung der GVM (40/1). Zur Charakterisierung und Untersuchung der einzelnen GVM wird auch auf die bei den Umschreibungen zitierten Verffentlichungen der FAO verwiesen. Fr alle Proben von Lebensmitteln, GVM-Mischungen und Prparaten folgt die Untersuchung dem Analysenschema (Abb. 40.1). Unter den Reagenzien sind analysenreine Chemikalien zu verstehen, wenn nichts anderes erwhnt wird. Unter der Bezeichnung Wasser ist deionisiertes Wasser zu verstehen.

DIE EINZELNEN UNTERSUCHUNGSSCHRITTE Isolierung Die Isolierung (40/1) enthlt mehrere Schritte zur Entfernung von strenden Begleitstoffen, welche je nach Beschaffenheit des Probenmaterials auch weggelassen werden knnen, sowie Schritte zur Gewinnung eines trockenen GVM-Isolates. Dabei werden speziell wegen der unterschiedlichen Proteinentfernung zwei Varianten aufgefhrt, welche fallweise auszuwhlen sind. Die Variante A arbeitet mit einem enzymatischen Proteinabbau, welcher die Proteine zwar nicht vollstndig abtrennt, dafr aber kaum GVM mitentfernt. Diese Variante drngt sich insbesondere dann auf, wenn die Isolate ohne Hydrolyse direkt mittels Elektrophorese untersucht werden sollen. Die Variante B verwendet dagegen eine Proteinfllung. Die Proteine werden auf diese Weise praktisch vollstndig ausgefllt. Diese Variante ist vorzuziehen, wenn man im Isolat nach Hydrolyse die einzelnen Zuckerbausteine gaschromatographisch identifizieren will. Identifikation Die Elektrophorese (40/2.1) erlaubt in den meisten Fllen eine Identifizierung der im Isolat vorhandenen GVM auch im Falle von Mischungen. Ist eine eindeutige Identifizierung nicht mglich, wird das Isolat einer Hydrolyse (40/3.2.1) unterworfen und anschliessend die einzelnen Bausteine elektrophoretisch erfasst (40/3.3). Wegen verschiedener Wiederfindungsraten ist eine quantitative Auswertung der Elektropherogramme nicht mglich. Sollen die Bausteine gaschromatographisch (40/3.4) identifiziert werden, so erfolgt die Hydrolyse mit Schwefelsure (40/3.2.2), wobei nur die neutralen Polysaccharide erfasst werden, da nach einer Hydrolyse uronsurehaltiger Polysaccharide die Gaschromatogramme unauswertbar werden. Der Nachweis und die Gesamtbestimmung der Uronsuren erfolgt in einem seperaten Schritt (40/3.5).

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Hinweise zur Analyse

An dieser Stelle ist festzuhalten, dass die GC-Analyse nur in Ausnahmefllen eine Identifizierung des Isolates erlaubt; sie ist deshalb erst nach Vorliegen der Resultate der elektrophoretischen Untersuchung einzusetzen.Isolierung 40/1 Reine GVM ohne Fremdstoffanteile Elektrophorese 40/2.1

Klare Zuordnung Identitt nachgewiesen Ja Beurteilung

Hydrolyse 40/3.2.1

Hydrolyse 40/3.2.2

Nachweis und Bestimmung der Uronsuren 40/3.5

Elektrophorese der Bausteine 40/3.3

GC der Bausteine 40/3.4

Klare ZuordnungIdentitt nachgewiesen

Klare ZuordnungIdentitt nachgewiesen

Ja

Ja

Beurteilung

Beurteilung

Abb. 40.1 Analysenschema zur Identifizierung von GVM

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