Abbildung 4: Sauterdurchmesser (SMD) von fettreduzierten Modellmayonnaisen bei
pH 3,8 mit 0,5 % Polysaccharidzusatz. Die Kantenlänge der mikroskopischen Aufnahmen
Einsatz in Emulsionen
Die Eignung von EPS7710 zur Stabilisierung
von Lebensmittelemulsionen wurde anhand
einer im Labormaßstab hergestellten
fettreduzierten Modellmayonnaise untersucht.
Diese wurde nach folgender Rezeptur
hergestellt: 50 % Rapsöl; 43 % wässriger
Puffer mit pH = 3,8; 5 % Tween 80; 1,5 %
NaCl 10; und 0,5 % EPS7710, Dextran 500
oder Xanthan (jeweils Massenanteil). Die
Homogenisierung erfolgte mit einem Ultra
Turrax T25 (IKA-Werke GmbH und CO. KG,
Staufen) mit dem Dispergierwerkzeug S 25
N – 10 G für 90 s bei 21500 U/min.
Zur Beurteilung der Lagerstabilität
der Emulsionen wurde die Aufrahmgeschwindigkeit
mit Hilfe einer analytischen
Photozentrifuge (LUMiSizer, LUM GmbH,
Berlin) ermittelt. Hierfür wurde bei 1200
x g und 25 °C für 30 min zentrifugiert
und die Transmissionsprofile bei 865 nm
aufgenommen. Nach Destabilisierung der
Emulsionen wurde die Position der Phasengrenze
bei einer Transmission von
30 % bestimmt und die zeitliche Änderung
als Aufrahmgeschwindigkeit angegeben
(Abbildung 3). Die Modellmayonnaise mit
Dextran 500 wies mit ~7 μm/s eine höhere
Aufrahmgeschwindigkeit als Systeme
mit Xanthan (~0,1 μm/s) und EPS7710 (~3,0
μm/s) auf. Bei gleichen äußeren Bedingungen
war bei Proben mit Xanthan und
EPS7710 eine langsamere Phasentrennung
als beim Zusatz von Dextran zu beobachten.
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Da das EPS-Präparat nur eine Reinheit
von 58 % aufwies, ist die absolut eingesetzte
Menge an Polysaccharid deutlich
geringer im Vergleich zu Xanthan und Dextran
500. Es konnte trotzdem gezeigt werden,
dass die EPS7710 für die Stabilisierung
von Emulsionen geeignet sind.
Als Kennwert der Tröpfchengrößenverteilung
wurde der Sauterdurchmesser
(SMD) mittels Laserbeugung (Helos/KR,
Sympatec GmbH, Clausthal-Zellerfeld) bestimmt.
Der SMD war mit ~2 μm bei Einsatz
von EPS7710 und Xanthan vergleichbar
und deutlich geringer als bei Dextran 500
(~5 μm), was mit lichtmikroskopischen
Aufnahmen bestätigt werden konnte (Abbildung
4).
beträgt 100 μm
Ausblick
EPS von S. thermophilus bieten ein großes
Potential zur Stabilisierung von nichtfermentierten
Lebensmittelsystemen
und stellen damit eine Alternative zu herkömmlichen
Hydrokolloiden dar. Zur Gewinnung
größerer Mengen an EPS-Präparaten
wird beim Projektpartner (Institut
für mechanische Verfahrenstechnik und
Mechanik, Karlsruher Institut für Technologie)
das in der Entwicklung befindliche
vereinfachte Verfahren in den Pilotmaßstab
übertragen. In weiteren Versuchen
wird geprüft, welche Mindestreinheit
für eine entsprechende Funktionalität
ausreichend ist, da Verfahrensschritte
zur Erhöhung der Reinheit die Kosten der
Präparate beeinflussen. Die Wirksamkeit
der EPS-Präparate in Modellemulsionen
soll auch anhand isoviskoser wässriger
Phasen und vergleichbarer Tröpfchengrößenverteilungen
durch Variation des
Energieeintrages bei der Homogenisierung
untersucht werden.
Danksagung
Das IGF-Vorhaben 19663 BG der Forschungsvereinigung
Forschungskreis der
Ernährungsindustrie e.V. (FEI) wurde bzw.
wird über die AiF im Rahmen des Programms
zur Förderung der industriellen
Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium
für Wirtschaft und Energie
aufgrund eines Beschlusses des Deutschen
Bundestages gefördert.
Literatur
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