Vorkommen
Cellulose ist der Hauptbestandteil in pflanzlichen Zellwänden (> 50 %) und ist deshalb das am häufigsten vorkommende Polysaccharid. Sie kommt zusammen mit Hemicellulosen, Pektin und Lignin vor.
Aufbau
Cellulose besteht aus b-Glucopyranoseresten, die über 1,4-Bindungen verknüpft sind. Aufgrund der Kettenstruktur bilden sich kristalline Strukturen. Bei nativer Cellulose liegt der Anteil kristalliner Abschnitte bei etwa 60 % Die Celluloseketten sind auch etwas gefaltet, so dass sich intramolekulare Wasserstoffbrücken bilden können, die die geordnete Struktur zusätzlich erhöhen (H-Brücken zwischen O(4) und O(6) sowie zwischen O(3) und O(5)). Die Cellulose ist sehr hochmolekular. Je nach Herkunft werden Polymerisationsgrade von 1'000 bis 14'000 angegeben.
Eigenschaften
Cellulose ist wegen der hochgeordneten Struktur und dem hohen Molekulargewicht in Wasser sowie den meisten organischen Lösungsmitteln nicht löslich. Das Quellungsvermögen schwankt in Abhängigkeit der Herkunft, ist aber grundsätzlich gering.
Der Mensch besitzt keine Verdauungsenzyme zum Abbau. Deshalb bildet die Stärke zusammen mit den anderen Polysacchariden (Hemizellulosen, Pektin und Lignin) den Hauptanteil der Ballaststoffe (Rohfaser) in Lebensmitteln pflanzlicher Herkunft. Diese Stoffe haben trotz ihres fehlenden Kaloriengehaltes eine wichtige Funktion für die Verdauung und Darmtätigkeit (Peristaltik).
Anwendung
Mikrokristalline Cellulose (E 460) wird bei kalorienreduzierten Lebensmitteln eingesetzt (Salatsaucen, Desserts, Eiscrème). Die schlechte Hydratisierbarkeit sowie Dispergierbarkeit wird durch die Zugabe kleiner Mengen Carboxymethylcellulose deutlich verbessert.
Cellulosederivate
Die stabile Cellulose kann durch Alkylierung in eine Reihe von Derivate umgewandelt werden, die dann je nach Modifikation gut quellbar und löslich sind. Man spricht von Cellulosederivaten die aufgrund der vielfältigen Eigenschaften viele Anwendungen haben.
Carboxymethylcellulose (CMC)
(E 461) |
Inertes Binde- und Verdickungsmittel zur Konsistenzverbesserung bei vielen Lebensmitteln. Bei Trockenprodukten wird die Stabilität erhöht und die Rehydratisierbarkeit verbessert.
Einsatz bei:
Backwaren (Verzögerung der Stärkeretrogradation und damit des Albackenwerdens), Kartoffelprodukte, Fleisch, Fisch, Mayonnaisen, Saucen, Fruchtmassen, Gelee, Fruchtsaft, Bier, Wein, Eiscrème (Reduktion der Eiskristallbildung), Diätlebensmittel
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Hydroxypropylcellulose (HPC)
(E 463) |
Stabilisator für Emulsionen |
| Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) (E 464) |
Ist als weisses geruchloses Pulver im Handel, das im trockenen Zustand schwach hygroskopisch ist. Es wird bei Lebensmitteln als Verdickungsmittel eingesetzt. Eine Gelbildung findet nur bei Flüssigkeiten mit einer Temperatur über 45 °C statt.
Anwendung bei: Backwaren, Fleisch, Fisch, Mayonnaisen, Saucen, Diätlebensmittel
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| Methylethylcellulose (E 465) |
Lässt sich zu stabilen Schäumen schlagen
Einsatz bei:
Kartoffelprodukten, Bier, Wein, Diätlebensmittel
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Natriumcarboxymethylcellulose
(E 466) |
Backwaren, Kartoffelprodukte, Fleisch, Fisch, Mayonnaisen, Saucen, Fruchtmassen, Gelee, Fruchtsaft, Bier, Wein, Eiscrème, Diätlebensmittel |
(Quelle: Beliz, Grosch, Lehrbuch der Lebensmittelchemie, Springer Verlag, Berlin)
Andere Polysaccharide / Hydrokolloide:
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