Verdickungsmittel haben die Funktionen des Verdickens, Gelierens, Emulgierens und Stabilisierens usw., die die Qualit\u00e4t und das Aussehen von Lebensmitteln verbessern und f\u00fcr einen reichhaltigen Geschmack von Lebensmitteln sorgen k\u00f6nnen. Sie k\u00f6nnen die Qualit\u00e4t und das Aussehen von Lebensmitteln verbessern und f\u00fcr einen vollmundigen Geschmack sorgen. Verdickungsmittel sind aus einer Vielzahl von Quellen erh\u00e4ltlich und werden in geringen Mengen zugesetzt, so dass sie zu wichtigen Lebensmittelzusatzstoffen in Lebensmitteln wie Fleisch, Milchprodukten und Teigwaren geworden sind.<\/p>\n
Wirkungsmechanismus von Verdickungsmitteln<\/strong><\/p>\n Verdickungsmittel haben die F\u00e4higkeit, die Rheologie eines Lebensmittelsystems zu ver\u00e4ndern, d. h. die f\u00fcr den Fluss charakteristische Viskosit\u00e4t und die f\u00fcr den mechanischen Festk\u00f6rper charakteristische Textur. Studien haben best\u00e4tigt, dass Ver\u00e4nderungen der Textur oder Viskosit\u00e4t von Lebensmittelsystemen zu Ver\u00e4nderungen ihrer sensorischen Eigenschaften beitragen. Im Allgemeinen neigen Verdickungsmittel dazu, in L\u00f6sung eine netzartige Struktur oder Kolloide mit mehr hydrophilen Gruppen zu bilden, bei denen es sich um heterogene Gruppen langkettiger Polymere (Polysaccharide und Proteine) handelt, und verbessern so die Viskosit\u00e4t und Textur von Lebensmitteln. Die Haupteigenschaften von Verdickungsmitteln sind Verdickung, Gelierung, Emulgierung, Stabilisierung und Kontrolle des Kristallwachstums von Eis und Zucker sowie andere Effekte.<\/p>\n 1.1 Verdickungsprozess<\/strong> Der Grad der Verdickung h\u00e4ngt von der Art des Verdickungsmittels ab, z. B. ergibt sich eine niedrige Viskosit\u00e4t bei hohen Konzentrationen und eine hohe Viskosit\u00e4t bei Konzentrationen unter 1%. \u00dcbliche Verdickungsmittel sind St\u00e4rke, Xanthan, Guarkernmehl, Akaziengummi, Carrageen, Gummi arabicum und Cellulosederivate.<\/p>\n 1.2 Gel-Prozess<\/strong> Die Kenntnis der Gelierbedingungen einer bestimmten Verdickungsdispersion, der Eigenschaften des entstehenden Gels und der Textur, die es verleiht, ist ein sehr wichtiger Aspekt bei der Entwicklung einer bestimmten Lebensmittelformulierung. Bei der Gelbildung verbinden sich die unregelm\u00e4\u00dfig verteilten Polymerkettensegmente in der Dispersion zu einem dreidimensionalen Netzwerk, das in den Hohlr\u00e4umen L\u00f6sungsmittel enth\u00e4lt. Zusammenh\u00e4ngende Bereiche, die als Verbindungszonen bekannt sind, k\u00f6nnen von zwei oder mehr Polymerketten gebildet werden. Der Gelierprozess besteht im Wesentlichen aus der Bildung dieser Verbindungszonen.<\/p>\n Die physikalische Anordnung dieser Verbindungszonen im Netzwerk kann durch verschiedene Parameter wie die Temperatur, das Vorhandensein von Ionen und die inh\u00e4rente Struktur des Verdickungsmittels beeinflusst werden. Es gibt drei Mechanismen der Gelierung von Verdickungsmitteln, n\u00e4mlich die ionische Gelierung, die Kaltverfestigung und die thermische Gelierung. Die ionische Gelierung erfolgt durch die Vernetzung von Verdickerketten mit Ionen, in der Regel ein Gelierprozess, der durch negativ geladene Polysaccharidkationen wie Alginat, Carrageen und Pektin vermittelt wird, und die ionische Gelierung durch Diffusionsverfestigung oder interne Gelierung.<\/p>\n Bei kalth\u00e4rtenden Gelen werden kolloidale Pulver in warmem, kochendem Wasser aufgel\u00f6st, um eine Dispersion zu bilden, die beim Abk\u00fchlen zu enthalpiestabilisierten Zwischenkettenhelices f\u00fchrt, die einzelne Kettensegmente bilden, wodurch ein dreidimensionales Netzwerk entsteht, wie z. B. Agar und Gelatine. Hitzeh\u00e4rtende Gele erfordern eine Erhitzung des Gels, in der Regel nur dort, wo das Lebensmittel hitzegeh\u00e4rtet werden muss. Der Mechanismus der Thermofixierung erfolgt durch die Entfaltung nat\u00fcrlicher St\u00e4rkeproteine und ihre anschlie\u00dfende Umstrukturierung zu Netzwerken.<\/p>\n 1.2.2 Die Rolle der Assoziationszonen in Gelen<\/strong> Auch das thermische Verhalten der Gele unterscheidet sich je nach Assoziationsbereich. Gelatine schmilzt bei niedrigeren Temperaturen, da die Assoziationsbereiche nur durch schwache Wasserstoffbr\u00fccken gebunden sind. Die Qualit\u00e4t des L\u00f6sungsmittels ist ebenfalls ein wichtiger Faktor. Wasserstoffbr\u00fcckenbindungen in Pektingelen mit hohem Methoxylgehalt k\u00f6nnen nur durch den Zusatz von Zucker gebildet werden, der die Wasseraktivit\u00e4t ausreichend reduziert.<\/p>\n 1.2.3 Andere Faktoren, die die Gelbildung beeinflussen<\/strong> Dar\u00fcber hinaus h\u00e4ngen die wichtigsten Determinanten der Gel-S\u00fc\u00dfe mit den mechanischen Eigenschaften der Gele (Gelfestigkeit, Bruchspannung, Bruchdehnung usw.) zusammen, insbesondere mit dem Ausma\u00df der Verformung, die erforderlich ist, um das Netzwerk aufzubrechen, und mit seiner Verformungsfestigkeit. Dar\u00fcber hinaus sind Co-Solubilisatoren wie Saccharose, die Konzentration der hydrolysierten Kolloide, die Scherrate und die Temperatur ebenfalls wichtige Variablen, die den rheologischen Zustand des Gels beeinflussen.<\/p>\n Anwendung von Verdickungsmitteln in Lebensmitteln<\/strong><\/p>\n 2.1 Anwendung in der Geleeproduktion<\/strong> Metallkationen spielen eine Schl\u00fcsselrolle bei der Bildung von Gellangummi-Gelen. Die Kationen beg\u00fcnstigen durch ihre ortsspezifische Bindung die Bildung der \"Bindungszone\", da sie sich direkt mit den Carboxylgruppen der Polysaccharidmolek\u00fcle verbinden und so die elektrostatische Absto\u00dfung zwischen den Doppelhelixketten verringern.<\/p>\n Carrageen ist ein nat\u00fcrliches Algenpolysaccharid, ein hydrophiles, lineares, inhomogenes Polysaccharid mit Sulfatgruppen, das aus 1,4-Beta-D-Galactopyranose und 1,3-Alpha-D-Galactopyranose als Grundger\u00fcst besteht und aus der Zellwand von Rotalgen gewonnen werden kann. Wenn Carrageenan erhitzt und dann langsam abgek\u00fchlt wird, \u00e4ndert sich die Form der Molek\u00fcle allm\u00e4hlich von der anf\u00e4nglichen lockigen Form zu einer Helix und schlie\u00dflich von einer einfachen Helix zu einer Doppelhelix, wodurch eine dreidimensionale Netzstruktur entsteht.<\/p>\n In niedrigeren Konzentrationen kann Carrageen ein hitzereversibles Gel bilden. In diesem Moment hat Carrageen eine bessere Transparenz, die das Aussehen von Gelee verbessern kann. Carrageen ist das am h\u00e4ufigsten verwendete Verdickungsmittel bei der Herstellung von Gelees und wird in Lebensmittelformulierungen in Synergie mit anderen Verdickungsmitteln verwendet. Wenn Carrageen mit Akaziengummi, Gelatine, Xanthan und Gummi arabicum gemischt wird, k\u00f6nnen Gelst\u00e4rke und Elastizit\u00e4t deutlich verbessert werden.<\/p>\n 2.2 Anwendung in Joghurt<\/strong> Bei der Herstellung von Joghurt kann die Zugabe von 0,2% Propylenglykolalginat das Wasserr\u00fcckhalteverm\u00f6gen des Produkts um 10,9% erh\u00f6hen und so die Ausf\u00e4llung von Molke wirksam verhindern. Wenn 0,2% Propylenglykolalginat (W\/W), 0,3% Natriumcarboxymethylcellulose, 0,1% hochverestertes Pektin, 0,015% (W\/W) Saccharoseester nach dem Compoundieren bei der Herstellung von Sauermilchgetr\u00e4nken hinzugef\u00fcgt werden, sind die Stabilit\u00e4t und der Geschmack des Produkts zu diesem Zeitpunkt am besten.<\/p>\n Polydextrose ist ein gutes Pr\u00e4biotikum, das bei der Fermentation im Darm den pH-Wert von 7,24 auf 6,44 senken kann, was das Wachstum und die Vermehrung von Probiotika wie Milchs\u00e4urebakterien und Bifidobakterien beg\u00fcnstigt. Bei der Joghurtherstellung kann Polydextrose den Ballaststoffgehalt und den Geschmack des Produkts verbessern, da sie bei niedrigem pH-Wert stabil bleibt. In fettarmen oder fettfreien Produkten kann sie das Austreten von Wasser wirksam verhindern und die Wasserbindungskapazit\u00e4t erh\u00f6hen, was wiederum die Textur und den Geschmack des Produkts verbessern kann.<\/p>\n Studien haben gezeigt, dass die Zugabe von Polydextrose in einer Menge von 1% (W\/W) in Joghurterzeugnissen die Viskosit\u00e4t und die S\u00fc\u00dfe des Erzeugnisses erh\u00f6ht und den Geschmack des Erzeugnisses intensivieren kann. Polydextrose kann die Vitalit\u00e4t anderer Bakterienst\u00e4mme im Joghurt verbessern und die Haltbarkeit des Joghurts effektiv verl\u00e4ngern.<\/p>\n Wenn Polydextrose in einer Menge von 3% (W\/W) in Joghurtprodukten zugesetzt wird, erleichtert sie die Fermentierung von Joghurt, verbessert die Aktivit\u00e4t von Milchs\u00e4urebakterien, reduziert die Ausf\u00e4llung von Molke und spielt eine Schl\u00fcsselrolle bei der Organisation und Morphologie des Produkts, und diese Menge an Zusatz erreicht den besten Gerinnungseffekt, und der S\u00e4uregehalt und die S\u00fc\u00dfe des Produkts sind moderat. Wenn 4% (W\/W) Polydextrose dem geronnenen Joghurt zugesetzt wurde, hatte das Produkt einen feinen Geschmack, eine m\u00e4\u00dfige S\u00fc\u00dfe, eine deutlich verringerte Molkeausf\u00e4llung, eine gute Stabilit\u00e4t, und die Polydextrose bewahrte den Geschmack des Produkts gut und verl\u00e4ngerte die Haltbarkeit.<\/p>\n 2.3 Anwendung in Erfrischungsgetr\u00e4nken<\/strong> Xanthan hat die h\u00f6chste Viskosit\u00e4t unter den Naturgummis und ist in kaltem Wasser l\u00f6slich; es wird h\u00e4ufig bei der Herstellung von Erfrischungsgetr\u00e4nken verwendet. W\u00e4ssrige L\u00f6sungen von Xanthan haben ein typisches pseudoplastisches Flie\u00dfverhalten, wobei die Viskosit\u00e4t bei Scherung abnimmt und sich bei Abwesenheit von Scherung erholt. Die Viskosit\u00e4t der meisten Gummis ist in einem weiten Temperaturbereich nicht stabil, aber die Viskosit\u00e4t von Xanthan \u00e4ndert sich in einem viel geringeren Ausma\u00df als bei anderen Gummis. Xanthan Gum hat auch sehr gute Salzbest\u00e4ndigkeit, Heizung wird nicht durch Salz und Niederschlag betroffen sein.<\/p>\n Xanthangummi eignet sich auch f\u00fcr breiartige Getr\u00e4nke und Proteingetr\u00e4nke und kann die Suspension von Kasein und anderen Wirkstoffen verbessern. Die Pseudoplastizit\u00e4t von Xanthangummi verbessert die Konsistenz von Getr\u00e4nken und f\u00fchrt zu einem dickeren Geschmack ohne klebriges Gef\u00fchl. Dar\u00fcber hinaus ist Xanthan auch gut vertr\u00e4glich und hat bei gleichzeitiger Verwendung mit anderen Verdickungsmitteln einen synergistischen Effekt.<\/p>\n Bislang ist die Anwendung von Verdickungsmitteln in Lebensmitteln in China nicht perfekt, die Verbindung zur Produktionstechnologie ist schwach, und die Forschung und Entwicklung von Verdickungsmitteln befindet sich noch im Anfangsstadium. Mit dem steigenden Lebensstandard verbessern die Verbraucher allm\u00e4hlich den Geschmack, die Textur, das Aussehen und andere Anforderungen an Lebensmittel, die k\u00fcnftige Anwendung von Verdickungsmitteln in der Lebensmittelverarbeitung hat einen breiten Raum f\u00fcr Entwicklung und Perspektiven.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Thickeners have the functions of thickening, gelling, emulsifying and stabilizing, etc., which can improve the quality and appearance of food products, and provide rich taste of food products. Thickeners are available from a wide range of sources and are added at low levels, and have become important food additives in foods such as meat, dairy […]<\/p>","protected":false},"author":4,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[46],"tags":[],"yoast_head":"\n
\nDer Verdickungsprozess beruht auf der strukturierten Gelierung der unspezifischen Verschr\u00e4nkung konformationsm\u00e4\u00dfig ungeordneter Ketten. Die Viskosit\u00e4t von Polysacchariddispersionen beruht haupts\u00e4chlich auf der physikalischen Verschr\u00e4nkung konformationsm\u00e4\u00dfig ungeordneter Zufallslocken. In Dispersionen mit niedriger Konzentration k\u00f6nnen sich die einzelnen Molek\u00fcle des Verdickungsmittels frei bewegen und zeigen keine Verdickungswirkung. In Systemen mit hoher Konzentration beginnen diese Molek\u00fcle miteinander in Kontakt zu kommen, so dass die Bewegung der Molek\u00fcle eingeschr\u00e4nkt ist.<\/p>\n
\n1.2.1 Gelbildung<\/strong>
\nGel ist eine Materieform zwischen fest und fl\u00fcssig und weist eine mechanische Steifigkeit auf, so dass das Lebensmittel viskoelastisch ist und die Eigenschaften von Fl\u00fcssigkeit und Feststoff aufweist. Die texturellen Eigenschaften des Gels (elastisch oder spr\u00f6de, kaubar oder cremig) variieren je nach Art des Verdickungsmittels, und die sensorischen Eigenschaften des Lebensmittels (Opazit\u00e4t, Mundgef\u00fchl oder Geschmack) variieren entsprechend.<\/p>\n
\nDie Assoziationszonen spielen eine wichtige Rolle im Gelierungsprozess von Verdickungsmitteln und beeinflussen die Eigenschaften und die Funktion des Gels. Bei Gelatine wird die Assoziationszone von drei Molek\u00fclen durch Wasserstoffbr\u00fcckenbindungen gebildet. Bei Carrageenan bilden sechs bis zehn Molek\u00fcle die Assoziationszone, w\u00e4hrend bei Typ-I-Carrageenan nur zwei Molek\u00fcle beteiligt sind. Je h\u00f6her die Anzahl der Molek\u00fcle in der Bindungsregion ist, desto h\u00f6her ist die Steifigkeit des Gels. Folglich ist der multimolekulare Bindungsbereich von Carrageen des Typs K steif und l\u00e4sst sich weniger leicht rekonstruieren, wenn er durch Scherung gest\u00f6rt wird, w\u00e4hrend Carrageen-Gele des Typs I eine flexiblere Struktur aufweisen und weniger empfindlich auf Scherung reagieren. Die Bindungsregion von Carrageen und Alginat besteht aus zwei Molek\u00fclen, aber Carrageen-Gele k\u00f6nnen mehr Verformungen aushalten, bevor sie rei\u00dfen, als Alginat, das fast die gleiche Festigkeit aufweist.<\/p>\n
\nZu den verschiedenen Faktoren, die die Bildung von Gelen aus Verdickungsmitteln beeinflussen, geh\u00f6ren die Konzentration des Geliermittels, der pH-Wert des Mediums, die Molmasse, der Polymerisationsgrad, die Temperatur, die ionische Zusammensetzung und die gel\u00f6ste Substanz. Neben der Ermittlung der Faktoren, die die Gelbildung aus Verdickungsmitteln beeinflussen, sollten die aus ihnen gebildeten Gele charakterisiert werden, h\u00e4ufig mit Hilfe einer mikrostrukturellen und rheologischen Charakterisierung, die bei der Zugabe von Verdickungsmitteln als Geliermittel hilfreich sein kann. So wurde beispielsweise die Auswirkung des Zusatzes von Saccharose und Aspartam auf die Druckeigenschaften von Verdickungsgelen, d. h. Carrageen vom Typ K, knotengek\u00fchltes Gel und Carrageen vom Typ K mit Akazienbohnengummi, untersucht; der Zusatz von Saccharose f\u00fchrte bei all diesen Gelen zu einem Anstieg der wahren Bruchspannung. Der Zusatz von Aspartam in niedrigen Konzentrationen hatte jedoch keinen Einfluss auf die Parameter der Texturkompression.<\/p>\n
\nLebensmittelverdickungsmittel werden bei der Herstellung und Verarbeitung von Gelee h\u00e4ufig in Kombination mit zwei oder mehr Synergieeffekten verwendet, um die beste Wirkung zu erzielen, die das Gelee ben\u00f6tigt. Gellan-Gummi ist eine Art extrazellul\u00e4res lineares Polysaccharid, das von Pseudomonas aeruginosa im Zuge der reinen Fermentation von Kohlenhydraten synthetisiert und abgesondert wird. Gellan wird wegen seiner guten Klarheit und ausreichenden thermischen Stabilit\u00e4t in Kombination mit Xanthan zur Herstellung von verzehrfertigen Dessertgelen verwendet. Deacyliertes Gellan wird verwendet, um die Feuchtigkeitsbindung, die Geschmacksfreigabe und die Lagerstabilit\u00e4t von Pudding zu verbessern und die Schrumpfung durch Austrocknung zu verringern.<\/p>\n
\nVerdickungsmittel k\u00f6nnen die Konsistenz des Joghurts verbessern, die Eigenschaften des Joghurts stabilisieren, die Ausf\u00e4llung von Molke verhindern und die Textur und den Geschmack von Joghurtprodukten wirksam verbessern. Wenn Propylenglykolalginat und modifizierte St\u00e4rke gleichzeitig als Verdickungsmittel verwendet werden, k\u00f6nnen sie einen guten Synergieeffekt erzielen, und die optimale Zugabemenge der beiden Verdickungsmittel betr\u00e4gt 0,15% (W\/W) f\u00fcr Propylenglykolalginat und 1,20% f\u00fcr modifizierte St\u00e4rke.<\/p>\n
\nNatriumcarboxymethylcellulose ist das gebr\u00e4uchlichste Verdickungsmittel in sauren Getr\u00e4nken, da es aufgrund seiner Wasserl\u00f6slichkeit eine hochviskose L\u00f6sung in Wasser bilden kann. Natriumcarboxymethylcellulose wird aufgrund ihrer s\u00e4urebest\u00e4ndigen Eigenschaften am h\u00e4ufigsten in Kuhmilch verwendet. Natriumcarboxymethylcellulose verhindert wirksam die Ausf\u00e4llung von Kasein und verl\u00e4ngert die Haltbarkeit von Milchprodukten. Natriumcarboxymethylcellulose kann auch die Suspensionsstabilit\u00e4t von Obst- und Gem\u00fcsegetr\u00e4nken verbessern, indem sie das Ph\u00e4nomen der Ausf\u00e4llung verhindert und die Stabilit\u00e4t des Produkts und sein Aussehen wirksam erh\u00e4lt.<\/p>\n