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Bindemittel aus natürlichen Rohstoffen – die Auswahl ist ebenso groß wie vielseitig

Wer bei einem typischen Buffet im Hotel die Zutatenlisten der diversen Portionspackungen studiert, bekommt einen ersten Eindruck der vielseitigen Einsatzgebiete von Verdickungs- bzw. Bindemitteln. Da findet man neben der Konfitüre mit Pektin zum Beispiel wärmebehandelten Lauch-Doppelrahmfrischkäse mit Johannisbrotkernmehl oder eine Frischkäsezubereitung mit einer Kombination aus Carrageen, Guarkern- und Johannisbrotkernmehl plus Inulin. Auch bei gekühlten Süßspeisen kommen Verdickungsmittel häufig zum Einsatz, etwa in Fruchtdessertsaucen  (z.B. mit Stärke, Pektin und Johannisbrotkernmehl) oder Fruchtsorbets (z.B. mit Johannisbrotkern- und Guarkernmehl). Schon diese wenigen Beispiele verdeutlich, dass der Trend weg von chemisch modifizierten hin zu physikalisch behandelten Stoffen oder komplett natürlichen Verdickungsmitteln geht. Zum anderen wird deutlich, dass die Auswahl eines oder mehrerer solcher stabilisierenden Zutaten ein profundes lebensmitteltechnologisches Knowhow erfordert. 

Generell helfen Verdickungsmittel, die Textur und Struktur von Lebensmitteln an die jeweiligen Anforderungen anzupassen und stabil zu halten. So können sie etwa die Wirkung von Emulgatoren ergänzen, indem sie die nachträgliche Entmischung einer gebildeten Emulsion verzögern. Exemplarisch lassen sich in diesem Zusammenhang Fett in Wasser- und Luft-in-Wasser-Emulsionen in Speiseeis und Lightprodukten nennen. Genauso können sie das Absetzen von Kakao und ähnlichen Pulvern in Milchmischgetränken verhindern oder die Wasserabscheidung in Fruchtjoghurts reduzieren und beugen insofern Qualitätseinbußen vor.

Eine breite Auswahl an natürlichen Binde- und Verdickungsmitteln bietet unter anderem Swissgum aus der Schweiz an. Dazu gehören vor allem Polysaccharide und Hydrokolloide aus Samenmehlen, Fruchtfasern, Algen oder bakterieller Fermentation. Ein Großteil der Produkte ist auch in Bio-Qualität erhältlich. Als unverdauliche Naturstoffe wirken diese Verdickungsmittel zugleich als Ballaststoffe. Nicht zuletzt aus diesem Grund ist die Verbraucherakzeptanz gut, obwohl sie im Zutatenverzeichnis aufgeführt werden müssen und eine E-Nummer tragen.

Wichtige Samenmehle sind beispielsweise

  • Johannisbrotkernmehl (E-410)
  • Guarkernmehl (E-412)
  • Tarakernmehl (E-417)

Johannisbrotkernmehl wird aus dem Endosperm der Samen des Johannisbrotbaums (Ceratonia siliqua) gewonnen. Die besten Qualitäten findet man in Italien, Spanien und Marokko. Als langkettiges Galaktomannan mit einen Mannose-Galaktose-Verhältnis von 4:1 ist das traditionelle Verdickungsmittel heißlöslich. Im Endprodukt erzeugt es dabei eine eher kurze, cremige Textur. Äußerst vielseitig in seinen Eigenschaften, erhöht es beispielsweise in wärmebehandelten Lebensmitteln die Viskosität und beugt einer Eiweißdenaturierung vor. Bei Tiefkühllagerung verhindert es dagegen eine störende Kristallbildung. Auch sorgt es dafür, dass aufgeschlagene Produkte ihre Form besser behalten, dass die Synäresegefahr in Gelen sinkt und anderes mehr.

Aus den Samen der Guarbohne (Cyamopsis tetragonolobus), die hauptsächlich in Indien und Pakistan angebaut wird, stammt dagegen das ebenfalls mechanisch gewonnene Guarkernmehl. Wiederum ein Galaktomannan, liegt das Verhältnis in diesem Fall bei 2:1. Anders als Johannisbrotkernmehl löst es sich daher schon in kalten Medien. Durch das sehr hohe Wasserbindungsvermögen eignet sich  Guar besonders für Produkte, die eine hohe Viskosität erfordern. So liegt etwa die Viskosität einer 1,0%-igen Lösung zwischen 3500 – 6000 cps.

Tarakernmehl als drittes Beispiel gewinnt man aus dem Endosperm der Samens des Tarabusches (Caesalpinia spinosa), der in Südamerika heimisch ist. Als Galaktomannan mit einem Mannose-Galaktose-Verhältnis von 3:1 weist es teils ähnliche Eigenschaften wie Johannisbrotkernmehl und teils wie Guarkernmehl auf. So ist es zum Beispiel ebenfalls kalt löslich. Trotzdem lassen sich hochvisköse Produkte erzeugen. So kann die Viskosität nach einer Erhitzung des Mediums auf 4000 bis 6500 cps ansteigen.

Algenprodukte stellen nicht nur hervorragende Eiweißquellen dar, sondern produzieren auch gelierende oder andickende Polysaccharide. Ebenso wie die genannten Samenmehle wurden sie teilweise schon vor Jahrhunderten entsprechend genutzt. Zu den bekanntesten gehören

  • Agar-Agar (E-406)
  • Alginsäure und Alginate (E-400 - 404)
  • Carrageen (E-407, 407a)

Das effektiv und vielseitig einsetzbare Agar-Agar zählt vor allem in der Bio-Branche zu den Klassikern (ebenso als Nährboden in der Mikrobiologie). Gewonnen wird es aus bestimmten Rotalgen. Agar-Agar kommt vor allem als Geliermittel zum Einsatz, nicht zuletzt als veganer Ersatz für Gelatine. Chemisch gesehen handelt es sich um ein Galactose-Polymer, das in diesem Fall aus Agarose und sulfatiertem Agaropektin aufgebaut ist. Zum Lösen muss Agar-Agar erhitzt werden. Beim Abkühlen bildet es dann thermo-reversible Gele. Die geringe Viskosität im heißen Zustand lässt sich hervorragend zur leichteren Verarbeitung nutzen.

Auch das lineare Hydrokolloid Carrageen aus Galactose, Anhydrogalactose und Sulfatgruppen wird aus marinen Rotalgenarten extrahiert, wobei sich mehrere Typen mit unterschiedlichen Eigenschaften unterscheiden lassen. Carrageen ist hitzestabil und salzresistent. Obwohl es sich ebenfalls in vielen Produkten einsetzen lässt, liegt der Schwerpunkt auf fetthaltigen Lebensmitteln. Ein Nachteil ist der  hohe Preis, weshalb es meist zusammen mit anderen Dickungsmitteln wie Tara- oder Johannisbrotkernmehl verwendet wird. Im Unterschied zu den anderen natürlichen Bindemitteln, wird Carrageen außerdem vereinzelt als gesundheitlich kritisch eingestuft.

Die wichtigste Quelle für Alginate stellen dagegen Braunalgen dar. Auch sie sind bereits kaltlöslich. Über die Einlagerung von Calciumionen zeichnen sie durch eine sehr gute Gelbildung aus. Die Einsatzgebiete reichen daher von Aspik über Backwarenfüllungen bis hin zu Speiseeis.

Pektin (E-440) gehört sicherlich zu den am weitesten verbreiteten natürlichen Bindemitteln. Als stützendes und wasserregulierendes Polysaccharid aus D-Galacturonsäure-Monomeren kommt es quasi in allen Pflanzen vor. Gern genutzte Quellen sind zum Beispiel Äpfel, Citrusfrüchte und Rüben. Im Unterschied zu den bisher genannten Naturstoffen kann bei höherer Einsatzmenge je nach Herkunft ein leicht säuerlicher Geschmack wahrnehmbar sein. Die Eigenschaften hängen vom Veresterungsgrad ab: Hochveresterte Pektine gelieren zum Beispiel schnell, vor allem im Sauren und bei einer gleichzeitig höheren Zuckerkonzentration – wie es vor allem bei Konfitüren oder Geleefrüchten der Fall ist. Niederveresterte Pektine benötigen dagegen Calcium, um ausreichend stabile Gele zu bilden. Sie werden deshalb vor allem  in Milchprodukten, Fruchteiscreme oder -desserts eingesetzt.

Als abschließendes Beispiel für die diversen Bindemittel sei noch Xanthan (E-415) genannt. Die Herstellung erfolgt in diesem Fall biotechnologisch, wobei Xanthomonas campestris-Bakterien zuckerhaltige Lösungen fermentieren. Xanthan gehört zu den Glucomannanen, wobei die Glukoseeinheiten mit Mannose und Glucuronsäureestern verbunden sind. Interessant ist hier unter anderem die Tatsache, dass Xanthan thixotrope (pseudo-fließfähige) Lösungen bildet. Produkte wie etwa Ketchup fließen daher durch einen Xanthan-Zusatz nach Schütteln leichter aus der Flasche.

Wie anfangs angesprochen, richtet sich die Auswahl eines Verdickungsmittels nach dem jeweiligen Produkt und der Technologie. Beispiel Speiseeis: Soll ein Eis vor allem cremig sein? Handelt es sich um Eis aus Sojamilch? Soll die Formstabilität in kalorienreduziertem Eis verbessert werden? … Allgemein gilt, dass man meist mit Systemlösungen die besten Ergebnisse erzielt. Zum Tragen kommen dabei die vielen möglichen Synergieeffekte. So weist etwa Johannisbrotkernmehl mit Xanthan, Carrageen, Agar-Agar Synergien auf, teils auch mit Pektinen.

Martin Soukop, Technischer Manager, SWISSGUM AG