Eine Publikation der Swissprofessionalmedia AG
Roh- und Zusatzstoffe: Ausgabe 04/2014, 02.04.2014

Stabilisierung auf Cellulosebasis

Zusatzstoffe sorgen dank ihren besonderen Eigenschaften für ein optimales Erscheinungsbild vieler Lebensmittel. Mikrokristalline Cellulose-Gele sind innovative Lösungen für Produkte, die sich bislang nur schwer in hinreichender Qualität stabilisieren liessen.

Autor: Eva Klumpp, Product Group Manager

Seit vielen Jahren nutzt die Lebensmittelbranche eine breite Palette an verschiedenen Lebensmittelzutaten, um das optische Erscheinungsbild und die Wahrnehmung der Produkte hinsichtlich der Konsumentenwünsche anzupassen. Die meisten dieser Zutaten fallen in die Kategorie Verdickungsmittel, Geliermittel und Stabilisatoren, die Fachleute auch als «Hydrokolloide» bezeichnen. Unter allen Lebensmittelzutaten bieten mikrokristalline Cellulose-Gele (MCG) ein einzigartiges, vielseitiges Einsatz- und Nutzenspektrum in den verschiedenen Anwendungsgebieten. Sie lassen sich unter anderem zur Stabilisierung von Suspensionen, Schäumen und Emulsionen, zur Kristallisationskontrolle, zur Thermostabilität und als Ersatzstoff für Fette nutzten. Kolloidale Gele sind innovative Lösungen zur Stabilisierung von Produkten, die bislang schwer oder mit herkömmlichen Hydrokolloiden nicht in hinreichender Qualität zu stabilisieren waren.
Funktionelle Eigenschaften. Mikro­kristalline Cellulose-Gele bestehen meist aus einer Kombination von wasserunlöslichen kolloidalen Partikeln auf Cellulose-Basis und einer wasserlös­lichen Komponente, wie beispielsweise Carboxymethylcellulose oder Maltodextrin. Die funktionellen Eigenschaften von MCGs basieren auf der Bildung eines dreidimensionalen Netzwerks von unlöslichen Cellulose-Fibrillen, dem sogenannten Cellulose-Gel. Um die volle Funktionalität entfalten zu können, sollten Anwender das MCG sorgfältig dispergieren, zum Beispiel durch Techniken mit hohen Scherkräften wie Hochgeschwindigkeitsmischer und Hochdruck-Homogenisatoren. Aufgrund des überwiegend unlöslichen Charakters unterscheiden sich MCGs in Funktionalität und Anwendungseigenschaften von den löslichen Hydrokolloiden. Die aktivierte MCG-Suspension zeigt ein thixotropes Fliessverhalten sowie ein gewisses Mass an Elastizität und Festigkeit, welches sich je nach Art und Dosierung der MCG den speziellen Anforderungen der Anwendung anpassen lässt.
Stabilisierung von Suspensionen. Eines der Hauptanwendungsgebiete von MCGs ist die Partikelstabilisierung in Suspensionen wie Kakaomilch und Getränken aus Soja oder Getreide. Durch Zurückhalten der Partikel im dreidimensionalen Cellulose-Netzwerk werden die Partikel effektiv gegen Sedimentation stabilisiert. Beim Einsatz von hochwertigen MCGs gibt es keine nennenswerten Auswirkungen auf die Viskosität und das Mundgefühl. Dadurch sind Getränke produzierbar, die leicht und erfrischend wirken.
Stabilisierungssysteme, die auf Hydrokolloiden basieren, hängen meist stark von Parametern wie Abfülltemperatur, Proteinquellen und verfügbaren Elektrolyten als reaktive Zugaben ab. Durch die Verwendung von MCG als wichtigste Zutat für das Stabilisierungssystem ist der ganze Verarbeitungsprozess flexibler und sicherer. MCGs bieten eine konstante Funktio­nalität, auch wenn es Abweichungen in der Rezeptur oder in den Verarbeitungsparametern gibt.
Stabilisierung von Emulsionen. Wie schon bei der Suspension beschrieben, werden auch die Fetttröpfchen in einer Emulsion im dreidimensio­nalen Cellulose-Netzwerk eingeschlossen, wodurch sich eine Koaleszenz und Destabilisierung verhindern lässt. In Kombination mit einem richtigen Emulgiersystem können Produzenten Emulsionen mit verlängerter Haltbarkeit herstellen. In Emulsionen mit reduziertem Fettgehalt trägt MCG dazu bei, die rheologischen und sensorischen Eigenschaften des ursprünglichen Vollfettprodukts zu erhalten. Erprobte Anwendungsbeispiele sind etwa Sahne aus Milch und aus anderen Erzeugnissen, Mayonnaise oder
Dressings.
Stabilisierung von Schäumen. Durch Zugabe von MCG können Nutzer die strukturelle Stabilität der Flüssigphase kontrollieren. Auch wenn MCG keine Oberflächenaktivität oder Filmbildungseigenschaften bietet, verhindert die vergrösserte Struktur des Schaums die Koaleszenz und das anschliessende Zusammenfallen der Luftblasen, wie es beispielsweise bei Mousse-Produkten und pflanzlichen Schlagcremes der Fall ist.

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