Seit über 10 Jahren ist Gino Biotech ein bedeutender Lieferant von Hydrokolloiden für Lebensmittel. Mit unserer Vielfalt an pflanzenbasierten Gummen und Stabilisatoren können wir maßgeschneiderte Hydrokolloid-Lösungen schaffen, die perfekt auf die Bedürfnisse unserer Kunden abgestimmt sind. READ MORE
4 Tipps für die Auswahl der besten Lebensmittelhydrokolloide
Wie man Lebensmittel-Hydrokolloide auswählt
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Bei der Auswahl der besten Lebensmittelhydrokolloide gibt es zwei Kriterien, die Sie beachten müssen.
Die erste Frage, die Sie sich stellen müssen, ist, welche Textureigenschaften Sie für das Endprodukt wünschen und was Sie mit den Lebensmittelhydrokolloiden erreichen wollen.
Sind Sie auf der Suche nach sensorischen Eigenschaften und Textureigenschaften?
Benötigen Sie eine Verdickung oder eine eher gelierte Struktur?
Handelt es sich bei dem Endprodukt um ein mehrphasiges System (Schaum, Suspension, Emulsion), dann sollte das Hydrokolloid auch einige Stabilisierungseigenschaften aufweisen.
1. Funktionsweise von Lebensmittel-Hydrokolloiden in den Endprodukten
Hydrokolloid | T = Verdickung G = Gelierung S = Stabilisierung Beschreibung of Textur | Beschreibung of Textur |
Alginate | T, G | Alginate, genauer gesagt Natriumalginate, können als Verdickungsmittel verwendet werden (verschiedene Sorten bieten eine Reihe von Viskositäten). Alginate können in Gegenwart von Kalziumionen starke, kohäsive, thermoresistente Gele bilden. |
Carrageenan, Jota | T, G | Iota-Carrageenan bildet elastische Gele und thixotrope Flüssigkeiten. |
Carrageen, Kappa | G, S | Kappa-Carrageenan bildet feste Gele. Sehr niedrige Dosierungen von Kappa-Carrageenan in Milch zeigen positive Wechselwirkungen mit Milchproteinen, was zur Suspension von Kakaopartikeln führt. |
Carrageenan, Lambda | T | Lambda-Carrageenan bildet zähflüssige, nicht gelierende Lösungen. |
Zellulosefasern, CMC | T, S | CMC bildet klare, viskose Lösungen (eine Reihe von Viskositäten sind erhältlich). CMC zeigt schützende Kolloideigenschaften in gesäuerten Milchgetränken. |
Cellulosefasern, MC und HPMC | T, G | HPMC und MC, die in kaltem Wasser gelöst sind, gelieren bei Erwärmung (Thermo-Gelierung). Es sind verschiedene Sorten mit unterschiedlichen Viskositäten / unterschiedlichen Geliertemperaturen erhältlich. Das Gel ist thermoreversibel, da das System beim Abkühlen wieder in eine viskose flüssige Phase übergeht. |
Gellan-Gummi | G, S | Gellangummi gibt es in zwei Formen, mit hohem und mit niedrigem Acylgehalt. Gellangummi mit niedrigem Acylgehalt bildet feste, nicht elastische, spröde Gele. Gellangummi mit hohem Acylgehalt bildet weiche, sehr elastische Gele. Durch Variation des Verhältnisses der beiden Formen kann Gellan eine große Vielfalt an Texturen erzeugen. Gellan kann zur Stabilisierung von Suspensionen verwendet werden, indem es eine Lösung mit einer schwachen Gelstruktur bildet, die als Flüssiggel bezeichnet wird. |
Guarkernmehl | T | Guarkernmehl bildet viskose Lösungen mit einer langen Textur. |
Gummiarabikum | T, G | Gummi arabicum wird in Süßwaren wegen seiner gelierenden Eigenschaften verwendet. Gummi arabicum wird in Geschmacks- und Farbemulsionen als Emulgator verwendet. |
Johannisbrotkernmehl (LBG) | T, (G) | LBG bildet viskose, scherverdünnende Lösungen. LBG kann in Kombination mit anderen Hydrokolloiden Gele bilden. LBG eignet sich hervorragend zur Kontrolle der Synärese. |
Pektin, HM | G, S | Pektine mit hohem Methoxylgehalt bilden bei niedrigem pH-Wert und in Gegenwart von Zucker Gele. HM-Pektine werden als schnell abbindend, mittelfest oder langsam abbindend eingestuft. HM-Pektine werden auch in gesäuerten Milchgetränken (pH < 4,6) zur Stabilisierung der Proteine verwendet. |
Pektin, LM | G | (Amidierte) Pektine mit niedrigem Methoxylgehalt bilden ebenfalls Gele - teilweise scherreversibel. |
Xanthangummi | T, S | Xanthangummi bildet pseudo-plastische viskose Lösungen, die im Vergleich zu anderen Verdickungsmitteln pH- und temperaturstabil sind. Durch die Pseudo-Plastizität eignet sich Xanthan auch als Stabilisator für Suspensionen, Emulsionen und Schäume. |
2. Formulierung mit Lebensmittel-Hydrokolloiden; Löslichkeit, Kompatibilität und Verdickungs- oder Geliermechanismen
2.1 Löslichkeit, Verträglichkeit
Die meisten Hydrokolloide für Lebensmittel auf dem Markt werden in Pulverform angeboten.
Um ihre Funktion (die Herstellung von Viskosität oder Gel) voll auszunutzen, müssen Hydrokolloidlösungen zubereitet werden.
Beim Auflösen von Hydrokolloiden kann die angewandte Temperatur zusammen mit dem Vorhandensein anderer Inhaltsstoffe einen Einfluss haben (der sowohl positiv als auch negativ sein kann).
Hydrokolloid | Löslichkeit | Lösung Klarheit | pH-Wert Bereich in Anwendung | Säurestabilität |
Alginate | Kalt- oder heißlöslich in einem kalziumfreien Medium. In einer Umgebung mit hohem Kalziumgehalt werden Sequestriermittel benötigt, um das Alginat aufzulösen. | Gut | 4.5 - 7 | Ordentlich (bildet bei niedrigem pH-Wert Alginsäure) |
Karrageen | Iota und Kappa: heißlöslich, über 60 °C. Lambda ist auch kalt löslich | Gut | 4.5 - 7 | Schlecht |
Zellulosefasern, CMC | Kalt- oder heißlöslich | Ausgezeichnet | 3.5 - 7 | Gut |
Zelluloseprodukte, MC und HPMC | Kalt löslich | Ausgezeichnet | 4 - 7 | Gut |
Gellan-Gummi | Heiß löslich in einem ionenfreien Medium. In einer Umgebung mit hohem Ionengehalt sind Sequestriermittel erforderlich, um Gellan aufzulösen. | HA - Gut LA - Schlecht | 3 - 7 | Gut |
Guarkernmehl | Kalt- oder heißlöslich | Messe | 4 - 7 | Messe |
Gummi Arabicum | Kalt- oder heißlöslich | Ausgezeichnet | 2 - 7 | Gut |
Johannisbrotkernmehl | Heiß löslich, über 80 °C | Messe | 4 - 7 | Gut |
Pektin | Heiß löslich, über 60 °C | Ausgezeichnet | 2 - 7 | Sehr gut |
Xanthangummi | Kalt- oder heißlöslich | Messe | 2 - 7 | Sehr gut |
2.2 Mechanismus der Verdickung oder Gelierung
Wenn Hydrokolloide in Lebensmitteln aufgelöst werden, wirken sie entweder allein oder benötigen andere Stoffe, wie z. B. Ionen, um viskose oder Geleigenschaften zu erzeugen.
Hydrokolloid | Alleine handeln or Handeln mit | Beschreibung of Verdickung or Gelier-Mechanismus |
Alginate | Mit Kalzium-Ionen | Natriumalginate setzen sich aus zwei Bausteinen zusammen: Mannuronsäure (M) und Guluronsäure (G). In Gegenwart von Kalziumionen verbinden sich die G-Bausteine in der Alginatkette und bilden eine Gelstruktur. Alginate mit einem hohen Gehalt an G-Blöcken bilden stärkere Gele als Alginate mit einem hohen Gehalt an M-Blöcken. Wenn genügend freies Calcium vorhanden ist, wird das Alginatgel thermoreversibel. Bitte beachten Sie, dass sich Alginatgel unter kalten Bedingungen bildet. |
Carrageenan, Jota | Mit Kalzium-Ionen | Nach einer Wärmebehandlung zur Auflösung des Carrageens verbinden sich die Moleküle beim Abkühlen und bilden so eine Gelstruktur. Das Jota-Carrageen-Netzwerk bildet ein transparentes, elastisches Gel. Beim Rühren kann dieses Netzwerk leicht zerstört werden, aber das Gel baut sich schnell wieder auf, sobald die mechanische Einwirkung aufhört. Die Gele von Iota-Carrageenan sind thermoreversibel. |
Carrageen, Kappa | Mit Kalium-Ionen | Nach einer Wärmebehandlung zur Auflösung des Carrageens verbinden sich die Moleküle beim Abkühlen und bilden so eine Gelstruktur. Kappa-Carrageenan benötigt die Anwesenheit von Kaliumionen, um ein festes, sprödes Gel zu bilden. Die Gele von Kappa-Carrageenan sind thermoreversibel. Kappa-Carrageenan weist eine synergistische Gelstärke auf, wenn es mit Johannisbrotkernmehl kombiniert wird. |
Carrageenan, Lambda | Alleine | Die Moleküle von Lambda-Carrageenan verbinden sich nicht stark miteinander und bilden daher keine Gele. Lambda-Carrageenan hat die Funktion eines Verdickungsmittels. |
Zellulosefasern, CMC | Alleine | CMC wirkt allein und bildet viskose Lösungen. Die große Vielfalt der verfügbaren Viskositätsbereiche macht es zu einem vielseitigen Hydrokolloid für viele Anwendungen. |
Cellulosefasern, MC und HPMC | Alleine | Wenn die Temperatur einer MC/HPMC-Lösung erhöht wird, verlieren die Polymere ihr Hydratationswasser, und die Viskosität nimmt ab. Wenn der Gelpunkt erreicht ist, bewirkt die Dehydratisierung der Polymere eine Polymer-Polymer-Wechselwirkung und die Lösung beginnt zu gelieren. Die Gelstärke nimmt zu, wenn die Temperatur über dem Gelpunkt gehalten wird. Wenn das System abgekühlt wird, beginnt sich das Gel umzukehren, und das System wird wieder zu einem flüssigen, viskosen System. Je nach Art von MC oder HPMC kann der Gelpunkt zwischen 50 °C und 90 °C liegen. |
Gellan-Gummi | Mit Kalium-, Natrium- und Kalzium-Ionen | Gellan-Gummi bildet sowohl mit zweiwertigen als auch mit einwertigen Ionen Gele. Kalziumionen sind bei der Bildung von Gelen wirksamer als Natrium- und Kaliumionen. Die Konzentration der Ionen beeinflusst auch die Gelier- und Schmelztemperatur des gebildeten Gels. Gellangummi mit niedrigem Acylgehalt neigt zur Bildung thermostabiler Gele, während Gellangummi mit hohem Acylgehalt zur Bildung thermoreversibler Gele neigt. |
Guarkernmehl | Allein oder mit Xanthangummi | Guarkernmehl wirkt allein zur Bildung viskoser Lösungen. In Kombination mit Xanthangummi ist eine synergistische Viskositätsentwicklung zu beobachten. |
Gummiarabikum | Alleine | Gummi arabicum ist ein einzigartiges Molekül und enthält 2 bis 3% Peptide als integralen Bestandteil der Struktur. Es wird angenommen, dass diese Peptidfraktionen für die Emulgierfähigkeit verantwortlich sind. Gummi arabicum bildet sehr niedrigviskose Lösungen, wobei Konzentrationen von bis zu 50% erreicht werden können. |
Johannisbrotkernmehl (LBG) | Allein oder mit Xanthangummi oder Carrageen | LBG bildet viskose, scherverdünnende Lösungen. In Kombination mit Xanthangummi und/oder Kappa-Carrageenan bildet LBG Mischgele mit elastischer Textur, die keine Synärese aufweisen. |
Pektin, HM | Mit Zucker und niedrigem pH-Wert | HM-Pektine (High Methoxy) bilden thermisch irreversible Gele, wenn der pH-Wert niedrig ( 55 %). |
Pektin, HM | Mit Eiweiß | HM-Pektine sind ausgezeichnete Stabilisatoren für Sauermilchgetränke. Sie wirken als Schutzkolloid und verhindern, wenn sie vor der Säuerung zugesetzt werden, die Gerinnung und Sedimentation der Kaseinpartikel. |
Pektin, LM | Mit Kalzium-Ionen | LM (amidierte) Niedermethoxypektine können sowohl thermoreversible als auch thermostabile Gele bilden. Je nach Kalziumkonzentration und Kalziumreaktivität der jeweiligen Sorte kann eine Reihe von Texturen erzielt werden. |
Xanthangummi | Alleine oder mit Guarkernmehl | Xanthan wirkt allein und bildet viskose, pseudoplastische Lösungen. In Kombination mit Guarkernmehl ist eine synergistische Viskositätsentwicklung zu beobachten. |
3. Lebensmittel-Hydrokolloid-Anwendungen
Es gibt zahlreiche Anwendungsbereiche für Lebensmittel-Hydrokolloide, und es gibt viele wunderbare Kombinationen von Lebensmittel-Hydrokolloiden, die direkte synergistische Effekte haben.
Daher sollten das nachstehende Anwendungsraster und die anderen oben genannten Informationen nur als Richtschnur dienen, um einen Ausgangspunkt für die Entwicklungsarbeit zu schaffen.
ALGINATEN | CARRAGEENAN | ZELLULOSEFASERN, CMC | ZELLULOSE, MC + HPMC | GELLAN GUM | GUAR GUM | GUM ARABISCH | JOHANNISBROTKERNMEHL | PECTIN | XANTHAN GUM | |
Bäckereiprodukte (einschließlich Backfüllungen) | ■■ | ■■ | ■ | ■ | ■■ | ■ | ■■ | ■■ | ||
Getränke | ■ | ■■ | ■ | ■ | ■ | ■■ | ■ | |||
Süßwaren | ■ | ■■ | ■■ | |||||||
Convenience: Saucen, Dressings, Suppen, Marinaden | ■ | ■ | ■ | ■■ | ■ | ■■ | ||||
Molkereiprodukte, gesäuerte/fermentierte Getränke, Desserts | ■■ | ■■ | ||||||||
Molkereiprodukte, süße Getränke, Desserts | ■ | ■■ | ■ | ■ | ■ | ■ | ||||
Geschmacksemulsionen | ■ | ■ | ■■ | ■ | ||||||
Fruchtzubereitungen, Konfitüren, Marmeladen | ■■ | ■ | ■ | ■ | ■ | ■ | ■ | ■■ | ■ | |
Speiseeis | ■ | ■ | ■■ | ■ | ■■ | ■ | ■ | |||
Fleisch- und Geflügelverarbeitung | ■■ | ■■ | ■ | ■■ | ■ | ■ | ||||
Gemüse- und Kartoffelzubereitungen | ■ | ■ | ■■ | ■ |
4. Hydrokolloid-Quellen
Nachstehend finden Sie Informationen über die Herkunft der verschiedenen Lebensmittel-Hydrokolloide sowie Abkürzungen und Synonyme, die in der Industrie verwendet werden.
Hydrokolloid | Abkürzungen Synonyme | E Nummer | Rohmaterial |
Alginate | Natriumalginate | E 401 | Extrahiert aus braunem Seetang |
Carrageenan | Iota, Kappa, Lambda Carrageen | E 407 | Extrahiert aus rotem Seetang |
Zellulosefasern, CMC | Carboxymethylcellulose Zellulosegummi | E 466 | Hergestellt unter Verwendung von Zellulose (aus Holzzellstoff oder Baumwoll-Linters) als Grundstoff |
Zelluloseprodukte, MC und HPMC | Methylcellulose Hydroxypropylmethylcellulose | E 461 E 464 | Hergestellt unter Verwendung von Zellulose (aus Holzzellstoff oder Baumwoll-Linters) als Grundstoff |
Gellan-Gummi | E 418 | Hergestellt durch den Fermentationsprozess | |
Guarkernmehl * | E 412 | Gewonnen aus dem Endosperm des Guarsamens | |
Gummiarabikum | Akaziengummi | E 414 | Exsudat des Akazienbaums |
Johannisbrotkernmehl (LBG) * | Johannisbrot(bohnen)kaugummi | E 410 | Gewonnen aus dem Endosperm der Samen des Johannisbrotbaums. |
Pektin | E 440 | Extrahiert aus Apfeltrester und/oder Zitrusschalen | |
Xanthangummi | E 415 | Hergestellt durch den Fermentationsprozess |
* Galaktomannane ist ein Gruppenname, Johannisbrotkernmehl und Guarkernmehl sind beide Galaktomannane.
Hydrokolloide Verbundene Regulierung
Verdickungs- und Geliermittel sind Lebensmittelzusatzstoffe und ihre Verwendung unterliegt mehreren Gesetzen und Verordnungen. In den Mitgliedsstaaten der Europäischen Union unterliegt ihre Verwendung unter anderem der im Dezember 2008 veröffentlichten Verordnung (EG) Nr. 1333/2008 über Lebensmittelzusatzstoffe.
In Anhang I dieser Verordnung werden die Funktionsklassen von Lebensmittelzusatzstoffen beschrieben:
Geliermittel" sind Stoffe, die einem Lebensmittel durch Gelbildung Textur verleihen.
Stabilisatoren" sind Stoffe, die es ermöglichen, den physikalisch-chemischen Zustand eines Lebensmittels aufrechtzuerhalten; zu den Stabilisatoren gehören Stoffe, die die Aufrechterhaltung einer homogenen Dispersion von zwei oder mehr nicht mischbaren Stoffen in einem Lebensmittel ermöglichen, Stoffe, die eine bestehende Farbe eines Lebensmittels stabilisieren, erhalten oder intensivieren, und Stoffe, die die Bindungsfähigkeit des Lebensmittels erhöhen, einschließlich der Bildung von Vernetzungen zwischen Proteinen, die die Bindung von Lebensmittelstücken in rekonstituierten Lebensmitteln ermöglichen;
Verdickungsmittel" sind Stoffe, die die Viskosität eines Lebensmittels erhöhen;
Anhang II enthält die Gemeinschaftsliste der Lebensmittelzusatzstoffe, die für die Verwendung in Lebensmitteln zugelassen sind.
Die Liste wird im November 2011 in der Verordnung (EU) Nr. 1129/2011 der Kommission zur Änderung von Anhang II der Verordnung (EG) Nr. 1333/2008 veröffentlicht.
Die Liste umfasst:
■ Die Bezeichnung der Lebensmittelzusatzstoffe und die E-Nummern (Teil B)
■ Definitionen von Gruppen von Zusatzstoffen (Teil C)
■ Die Lebensmittel, denen die Zusatzstoffe zugesetzt werden dürfen, Lebensmittelkategorien (Teil D)
■ die Bedingungen, unter denen die Lebensmittelzusatzstoffe verwendet werden dürfen (Teil E)
Spezifikationen von Lebensmittelzusatzstoffen
Die Verordnung (EU) Nr. 231/2012 der Kommission, die im März 2012 veröffentlicht wurde, enthält Spezifikationen für Lebensmittelzusatzstoffe wie Reinheitskriterien, Herkunft und andere notwendige Informationen.
Für einen vollständigen Überblick über die zugelassenen Lebensmittelhydrokolloide und die genauen zugelassenen Anwendungen, Dosierungen und Verwendungsbedingungen in der Europäischen Union müssen die aktuellsten Verordnungen und Richtlinien sowie alle anderen anwendbaren nationalen Gesetze und Verordnungen geprüft werden. Die vollständigen Texte sowie die konsolidierten Fassungen der europäischen Verordnungen und Richtlinien mit den letzten Aktualisierungen können auf der folgenden Website eingesehen und heruntergeladen werden: http://eur-lex.europa.eu/en/index.htm
Bei einer Nutzung außerhalb der Europäischen Union prüfen Sie bitte sorgfältig die für Sie geltenden Gesetze und Vorschriften. Bitte denken Sie daran, dass Sie für die Einhaltung der geltenden gesetzlichen und behördlichen Vorschriften verantwortlich sind.
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