Allg. Lebensmitteltechnologie (Fach) / (7) Tierische Lebensmittel (Lektion)
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Uni Bonn SS'17
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- Zusammensetzung von Eiklar und Eidotter Eiklar: Wässrige Lösung (ca. 10 %) verschiedener globulärer Proteine praktisch frei von Lipiden Wictige Protein: – Oval-bumin 54% = Anti-Mikrobielle; Bindet Metallionen z. B. Eisen (was MO braucht)– Ovo-mucin – Globulin (G2, G3) 4% = Schaumbildner – Lysozym 3,4% = Anti-Mikrobielle Eidotter: Lipide sind fast ausschließlich im Eidotterlokalisiert Öl-in-Wasser-Emulsion mit einer Trockenmasse von ca. 50 % Lipidfraktion: – Triglyceride 66%– Phospholipide 28% = Excellent Emulgatoren z. B. Phosphatidylcholin (Lecithin) – Cholesterin, Cholesterinester 6%
- Aufbau von Phospholipiden Phospholipiden: Polaren & unpolaren charakters! Grundaufbau den Triglyceriden - sie besitzen: einen hydrophilen Kopf (welche eine Esterbindung mit Phosphorsäure aufweisen) zwei (statt drei) hydrophobe Kohlenwasserstoffketten.
- Technologische Bedeutung von Eiprodukten. Technologische Bedeutung von Eiprodukten: Schaumbildung (Eiklar) Emulgatorwirkung (Eidotter) Bindemittel Aufgrund Koagulierbarkeit des Eiklar bei 62 °C; Eidotter bei 65 °C Farbgebung (Eidotters)
- Schaumbildung von Eiprodukten? Schaumbildung: Durch Aufschlagen von Eiklar bildet Schaum = Eischnee Einarbeitung von Luft & damit Lockerung von Lebensmitteln Aufschlagen:⇒ Vergrößerung der Grenzfläche Luft & Flüssigkeit ⇒ Denaturierung & Aggregation von Proteinen – Ovomucin bildet Film um die Luftbläschen, der den Schaum stabilisiert – Globuline erniedrigt der Oberflächenspannung
- Emulgatorwirkung von Eier? Eier = Emulgatorwirkung: von Vollei od. Eidotter. Wirksame Komponenten: i) Phospholipide, ii) LowDensity-Lipoproteine iii) Proteine Erniedrigung der Oberflächenspannung Erhöhung der Viskosität der wässrigen Phase Erschwerung der Koaleszenz der Tropfen
- Anwendungsbeispiele von Eidotter? Herstellung von Mayonnaise: Öl-in-Wasser-Emulsion, aus Speiseöl pflanzlicher Herkunft, Hühnereigelb, Zucker, Salz, Gewürzen & Essig hergestellt wird Eidotter ist bereits eine O/W-Emulsion, – deren Charakter durch vorsichtiges Einrühren von Öl erhalten werden soll. Entstehung besonders kleiner Öltröpfchen Stabilisierung der Öltröpfchen durch Lecithin Hohe Packungsdichte erhöht die Viskosität & erschwert damit die Beweglichkeit der Öltröpfchen ⇒ Phasentrennung erschwert
- Woher kommt Gelatine? aus Kollagen!
- Was versteht man unter Kollagen? Kollagen: Enthalten in Haut, Sehnen, Knochen & Bindegewebe Unlösliche Proteine: 20-25 % des Gesamtproteins bei Säugetieren Hoher Gehalt an Glycin (Gly) & Prolin (Pro), Anwesenheit von 4-Hydroxyprolin & 5-Hydroxylysin. Stabilisierung mit zunehmender Alterung durch kovalente Quervernetzungen. Quellbar, aber nicht löslich; Schrumpfen beim Erhitzen– Ts = Schrumpftemperatur: abhängig von der Art des Kollagens– T > Ts = Übergang von Kollagen in lösliche Gelatine
- Was ist das Ziel bei der Herstellung von Gelatin? Rohstoffe? das Ziel bei der Herstellung von Gelatin: Schonende & quantitative Umwandlung von wasserUNlöslichem, kollagenreichem Rohmaterial in wasserlösliche Gelatine. Rohstoffe: Knochen & Haut von Kälbern, Rindern & Schweinen
- Allg. Schritte der Gelatineherstellung bis Extraktion. a) bei Knochen a) Knochen Entfettete zerkleinerte Knochen ↓1. Säurebehandlung ↓2. Äscherung ↓3. Waschen ↓4. Säurebehandlung ↓5. Stufenextraktion mit heißem Wasser ↓...
- Allg. Schritte der Gelatineherstellung bis Extraktion. b) vom Rinderspalt Rinderspalt ↓1. Äscherung ↓2. Waschen ↓3. Säurebehandlung ↓4. Stufenextraktion mit heißem Wasser ↓ .....
- Allg. Schritte der Gelatineherstellung bis Extraktion. b) vom Schweineschwarten Schweineschwarten pork rind ↓1. Waschen ↓2. Säurebehandlung ↓3. Waschen ↓4. Stufenextraktion mit heißem Wasser ↓...
- Allg. Schritte der Gelatineherstellung von Extraktion bis Verpacken. Stufenextraktion mit heißem Wasser ↓ Filtration ↓ Ionenaustauscher ↓ Eindampfung ↓ Filtration ↓ Sterilisation ↓ Gelierung ↓ Extrusion ↓ Trocknung ↓ Mahlen ↓ Mischen ↓ Verpacken
- Behandlung des Rohmaterials der Gelatineherstellung: - Frischknochen - (Rinder)Haut - (Schweine)Schwarten a) Frischknochen: Zerkleinerung Waschen & Entfetten mit heißem Wasser Trocknen wegen Haltbarkeit auf Wassergehalt Säurebehandlung („Mazeration“) mit Salzsäure HCl (5-7 %) ⇒ mineralische Bestandteile gehen in Lösung (Hydroxylapatit) od. werden zersetzt (Kalk) ⇒ Rückstand: Schwammiges Knochenmaterial („Ossein“) *Ossein = org. Anteil der Knochen-sub., bestehend aus Kollagenfibrillen & Mucopolysacchariden. b) Rinderhaut Wird von der Haarschicht befreit Dünnere Partien & Abschnitte („Spalt“) ⇒ Gelatineproduktion c) Schweineschwarten: Aus Fleischwarenfabriken: ⇒ direkte Verarbeitung od. Zwischenlagerung in tiefgefrorenem Zustand.
- Was versteht man unter "die Herstellung von Typ A-Gelatine"? Typ A-Gelatine = (Acid-Processed): zur Verarbeitung von Schweineschwarten rind Niedriges Alter der Tiere zum Zeitpunkt der Schlachtung (8-9 Monate):– Grad der Quervernetzung noch nicht so hoch– Milde Säure-vorbehandlung über 24-48 Stunden bei pH 1-2 ausreichend für spätere Extraktion der Gelatine. Durch Säure: Reinigungseffekt & Hydrolyse labiler Peptidbindungen im makromolekularen Netzwerk
- Was versteht man unter "die Herstellung von Typ B-Gelatine"? Typ B-Gelatine (Basic-Processed): zur Gewinnung von Gelatine aus Rinderspalt & Knochen Äscherung: i) Ossein od. Spalt werden einer 8-12 wöchigen Behandlung mit Calciumhydroxid-Suspension (Ca(OH)2 stark alkalisch) unterzogen.ii) Rinderhaut mit verdünnter Natronlauge für 1-2 Wochen. Folgen: Hydrolyse der Amidgruppen:– Glutamin (Asparagin) wird zu Glutaminsäure (Asparaginsäure) umgewandelt. ⇒ Wirkung auf die physio-chemisch-Eigenschaften.
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- Konsequenzen der Alkalibehandlung der Gelatineherstellung Bei Herstellung von Typ B-Gelatine: Konsequenzen der Alkali-VORbehandlung: Extraktion von alkali-löslichen NICHTkollagenen Proteinen. Entfernung unerwünschter Komponenten des Bindegewebes. Verseifung, Entfernung noch verbliebener Lipidanteile. Hydrolyse kovalenter Quervernetzungen Hydrolyse peptidgebundener Säureamidgruppen:– Asn → Asp bzw. Gln → Glu ⇒ Versetzung die Carboxylamid (-CONH2) mit eine Carboxyl(-COOH)gruppe: d.h. die Seitenkette (AS) wird sauer; → Veränderung bei der physio-chemische-Eig. → wobei das Isoelektrisches Punkt diese Proteine runter geht; → Löslichkeit im säuren Milieu abnimmt.
- Verarbeitung der Gelatine Verarbeitung der Gelatine: Vor Extraktion werden Rohstoffe säurefrei bzw. laugenfrei gewaschen Extraktion mit heißem Wasser Entsalzung:– Je nach Anwendungsbereich dürfen bestimmte Salzgehalte nicht überschritten werden.– Verdünnte Lösungen werden mit Ionenaustauschern entsalzt. Eindampfen ⇒ hochkonzentrierte Gelatinelösung Sterilisation:– Erforderlich, da Gelatine idealer Nährboden für Mikroorganismen – Einsatz von Konservierungsstoffen für Speise- & Pharmagelatine nicht erlaubt. Gelierung Trocknung: auf Restfeuchte von 9-13 % – Durch Konvektion: Keimarme Luft definierter Feuchtigkeit & Temperatur – Langsame Erhöhung der Temperatur – Zu schnelles Trocknen führt zur Verhornung der Oberfläche, die die weitere Trocknung behindert.
- Eigenschaften von Gelatine Eigenschaften von Gelatine: Geruchlos, farblos Viskosität von Gelatinelösungen abhängig von Konzentration, Temperatur, pH-Wert & Zusätzen. Isoelektrischer Punkt: – Typ A-Gelatine: pH 7,5 – 9,3 – Typ B-Gelatine: pH 4,7 – 5,2 Bedingt durch die Überführung von Glutamin bzw. Asparagin in Glutaminsäure bzw. Asparaginsäure Thermoreversible Sol-Gel-Umwandlungen Wässrige Gelatinlösung bildet sich ein Gel beim Abkühlen Quellung in kaltem Wasser Oberflächenaktive Eigenschaften:– Teilnahme an Bildung von Luft-Wasser- bzw. Öl-Wasser- Grenzflächen (⇒ Schäume, Emulsionen)
- Was ist Gelatine? Gelatine ist ein Stoffgemisch aus tierischen Proteinen. Hauptbestandteil ist denaturiertes bzw. hydrolysiertes Kollagen, das aus dem Bindegewebe verschiedener Tierarten (Schweinen, Rindern) produziert wird. Gelatine quillt in Wasser & löst sich beim Erwärmen auf. Sie ist ein Hydrokolloid, bei dem das (beim Abkühlen) gebildete Gel beim Erwärmen wieder flüssig wird. Dieser Sol-Gel-Übergang ist thermoreversibel. Gelatine ist temperaturempfindlich. Wird sie längere Zeit erhitzt, wird sie hydrolysiert & verliert damit mehr & mehr ihre Gelierkraft.