Impressum Disclaimer
Startseite

Startseite


Impressum Disclaimer



Kaktusfeigensaft.de - naturreiner Bio-Fruchtsaft


Diese Website ist eine kleine Sammlung von Infos und Links zum Thema "Kaktusfeigensaft".

Zusammenfassung meiner Dissertation

Betalain-based Colouring Foodstuffs from Cactus Pear – Evaluation of Processing Technologies and Studies into their Application Potential

Seit jeher spielt die Farbe bei der Beurteilung und beim Genuss von Lebensmitteln eine wesentliche Rolle. Daher werden Lebensmittelfarbstoffe vor allem eingesetzt, um verarbeitungsbedingte Farbverluste auszugleichen oder die ursprüngliche Farbe eines Lebensmittels zu verstärken. Weiterhin dient die Färbung als ein wichtiges Marketinginstrument, die Kaufanreiz und die Geschmackswahrnehmung unterstützt. Einerseits wird das Färben von Lebensmitteln von Behördenseite, der Industrie und den Endverbrauchern als notwendig erachtet. Auf der anderen Seite sind die Hersteller wegen der aufkommenden ablehnenden Haltung der Verbraucher gegenüber künstlichen Farbstoffen gezwungen, natürliche Alternativen anzubieten. Der wesentliche Vorteil der letztgenannten liegt darin, dass sie nicht als Lebensmittelzusatzstoff deklariert werden müssen, sondern vielmehr als Lebensmittelzutat eingestuft werden.

Während bereits zahlreiche Pflanzen zur Gewinnung von Anthocyan- und Carotinoidextrakten genutzt werden, wurde das Potential der Betalaine bislang nicht ausgeschöpft. Um rote Farbtöne zu erhalten, werden derzeit überwiegend anthocyanhaltige Zubereitungen eingesetzt. Allerdings büßen diese bei pH-Werten über 3 an Stabilität ein und neigen zu einer Blaustichigkeit. Daher sind sie für die Färbung von schwach sauren Lebensmitteln nur bedingt geeignet. Im Gegensatz dazu liegt die größte Stabilität der Betalaine im pH-Bereich zwischen 3 und 7, weshalb sie für die Färbung von schwach sauren Lebensmitteln eine geeignete Alternative zu Anthocyanen darstellen. Dennoch wird bislang ausschließlich die Rote Bete als Betalainquelle kommerziell genutzt, obwohl deren Einsatzmöglichkeiten aufgrund ihres Erdgeruchs, hoher Nitratgehalte sowie der relativ hohen mikrobiellen Belastung Grenzen gesetzt sind. Vor diesem Hintergrund sind Kaktusfeigen eine vielversprechende Alternative, weil sie die nachteiligen Eigenschaften der Roten Bete nicht besitzen, ein breites Farbspektrum von gelborange bis rotviolett aufweisen und sich zudem durch ein interessantes Inhaltsstoffspektrum auszeichnen. Dies ist v.a. deswegen hervorzuheben, weil natürlich wasserlösliche gelbe Lebensmittelfarbstoffe rar sind.

Wie alle natürlichen Farbstoffe sind auch Betalaine deutlich instabiler als solche synthetischer Herkunft. Dies kann während der Lebensmittelverarbeitung und -lagerung sowohl zu einem deutlichen Verlust an Farbkraft als auch unter Umständen zu Farbveränderungen führen. Daher war es Ziel dieser Arbeit, Verarbeitungsstrategien zur Gewinnung betalainhaltiger Farbextrakte aus Kaktusfeigen zu entwickeln, die in den Industriemaßstab übertragbar sind. Zusätzlich sollten Möglichkeiten zur Verbesserung der Betalainstabilität während der Verarbeitung bzw. der Lagerung erarbeitet werden.

Entwicklung eines Prozesses zur Herstellung eines betalainhaltigen Färbenden Lebensmittels. Durch Kombination eines innovativen Schälverfahrens mit für die Fruchtsaftindustrie typischen Arbeitsschritten konnten ansprechende, klare Kaktusfeigensäfte im Technikumsmaßstab hergestellt werden. Eine vollständige Abtrennung der Schalen und Samen von der Pulpe wurde durch Karborundschälen tiefgefrorener Früchte mit anschliessendem Pressen durch eine Passiermaschine erreicht. Des Weiteren konnte durch den enzymatischen Abbau safteigener Hydrokolloide die
Filtrierbarkeit des Saftes erheblich verbessert werden. Um eventuelle Qualitätsveränderungen während der Verarbeitung festzustellen, wurden Proben nach jedem Produktionsschritt hinsichtlich ihrer Farbe und ausgewählten chemischen Parametern charakterisiert. Insbesondere weil weder eine unerwünschte Verfärbung noch die Bildung von 5-Hydroxymethylfurfural festgestellt wurde, konnte die Industrietauglichkeit des neu entwickelten Prozesses belegt werden.

Beurteilung verschiedener Verfahren zur Herstellung von Saftkonzentraten und Fruchtpulvern. Zur Herstellung von Farbkonzentraten und Fruchtpulvern wurde ein bereits zuvor entwickelter Prozess zur Herstellung von Kaktusfeigensaft erheblich verbessert und erweitert. Die Kontrolle prozessbedingter Veränderungen erfolgte durch Beurteilung der Endprodukte anhand der Farbe und weiteren ausgewählten Qualitätsparametern. Zunächst wurde die Zerkleinerung der Rohware vereinfacht, indem das aufwändige Karborundschälen tiefgekühlter Früchte durch Zerkleinern von frischen Früchten mit Hilfe einer Rätzmühle ersetzt wurde. Dies hatte eine verbesserte Handhabung größerer Mengen und eine Ausbeuterhöhung um 10% zur Folge. Aufgrund der Verarbeitung von frischen anstelle von gefrorenen Früchten konnte die Wirtschaftlichkeit des Prozesses gesteigert werden. Allerdings wurde ein anderes Enzympräparat zum Abbau der safteigenen Schleimstoffe benötigt. Durch nicht-thermische Haltbarmachung mittels Querstrommikrofiltration wurde eine Alternative zur HTST (High Temperature Short Time)-Erhitzung vorgestellt. Mit diesem Verfahren wurde ein vergleichbarer Betalainerhalt erzielt, jedoch mit dem zusätzlichen Effekt kompletter Trubentfernung. Um den Einfluss verschiedener Verfahren auf den Farberhalt zu untersuchen, wurden Konzentrate bzw. Fruchtpulver einerseits schonend mittels Rotationsverdampfung und Gefriertrocknung im Labormaßstab bzw. unter Realbedingungen mittels eines dreistufigen Säulenverdampfers und einer Sprühtrocknungsanlage im Technikumsmaßstab hergestellt. Trotz hoher Gehalte an reduzierenden Zuckern und Aminosäuren wurden für Konzentrate, die im Technikumsmaßstab hergestellt wurden, nur frühe Maillardprodukte, d.h. lösliche Prämelanoidine, gefunden. Die Bildung fortgeschrittener Maillardprodukte wurde ausschließlich in gefriergetrocknetem Pulver beobachtet. Darüber hinaus konnten veränderte Indicaxanthin/Isoindicaxanthin-Verhältnisse in hitzebehandelten Säften festgestellt werden.

Beeinflussung der Stabilität von Betalainen aus orangegelben Kaktusfeigen durch die Saftmatrix und ausgewählte Zusatzstoffe. Die Hitzestabilität von Betalainen aus Kaktusfrüchten bei pH 4 und 6 wurde nach Zusatz von Ascorbin-, Isoascorbin- bzw. Citronensäure untersucht. Um eventuelle Effekte der Saftmatrix beurteilen zu können, wurden Pigmentlösungen aus Kaktusfeigensaft durch Entfernung der Saftmatrix hergestellt. Diese wurden ebenfalls mit den genannten Säuren versetzt und bei pH 4 erhitzt. Die Wirksamkeit der Additive wurde anhand von Farbänderungen, des Betalainerhalts und der Isomerisierung von Betanin bzw. Indicaxanthin beurteilt. Neben der Art und Konzentration der jeweiligen Säure wurde die Pigmentstabilität auch durch den pH-Wert beeinflusst. Interessanterweise zeigten die Additive in den Saftproben deutlich positivere Effekte als in den aufgereinigten Pigmentlösungen. Dies ist möglicherweise aus einem Zusammenspiel der stabilisierenden Saftmatrix und den zugesetzten Säuren zurückzuführen. Der größte Pigmenterhalt von 79% nach einstündiger Erhitzung bei 85 °C wurde bei Zusatz von 0,1% Citronensäure vor der Erhitzung von Kaktusfeigensaft bei pH 6 erzielt. Der beste Stabilisierungseffekt bei pH 4 konnte durch den Zusatz von 0,1% Isoascorbinsäure erreicht werden. Darüber hinaus wurde erstmals die Bildung von 2-Decarboxybetanin nach Erhitzung von orangegelbem Kaktusfeigensaft nachgewiesen.

Einfluss von thermischer Behandlung und Lagerung auf die Farbe von orangegelben Kaktusfeigensäften. Der Einfluss einer 60-minütigen Erhitzung bei verschiedenen Temperaturen auf die Farbe und den Betalainerhalt von Kaktusfeigen-säften wurde in einer weiteren Studie untersucht. Durch die Zugabe von 0,1% Isoascorbinsäure vor der Erhitzung konnte sowohl der Betaxanthin- als auch der Betacyanabbau gehemmt werden, was eine Verbesserung der Farbe zur Folge hatte. Zusätzlich zeigte sich, dass sich das Indicaxanthin/Isoindicaxanthin-Verhältnis als Indikator für thermisch behandelte Kaktusfeigensäfte eignet und sich daraus sogar der Gesamtpigmentabbau bzw. retrospektiv der ursprüngliche Farbgehalt berechnen lässt. Außerdem wurde bei extremen Erhitzungsbedingungen die Bildung von 2-Decarboxy-betanin beobachtet, welche jedoch durch Zusatz von 0,1% Isoascorbinsäure unterdrückt werden konnte. Bei der Lagerung über einen Zeitraum von 6 Monaten zeigten die im Dunkeln gelagerten Saftproben sowohl eine deutlich bessere Farbstabilität als auch einen erhöhten Pigmenterhalt im Vergleich zu lichtexponierten Proben. Auch bei der Lagerung wurde durch den Isoascorbinsäurezusatz ein signifikanter pigment-stabilisierender Effekt beobachtet.

Farbstudien an Mischungen von Säften und betalainhaltigen Modelllösungen aus Opuntia- und Hylocereus-Früchten. Durch Ausmischen von orangegelben Kaktusfeigen- mit violetten Pitayasäften bzw. von der Saftmatrix befreiten Betaxanthin- und Betacyan-Fraktionen konnten maßgeschneiderte Farbtöne von hellgelb (h°=84) bis blauviolett (h°=333) hergestellt werden. Dabei wurden die Farberhaltung und die Pigmentstabilität dieser Farbmischungen in einem pH-Bereich zwischen 3 und 7 untersucht. Übereinstimmend mit früheren Berichten zeigten die Betalaine beider Kaktusfrüchte eine gute Stabilität im untersuchten pH-Bereich. Interessanterweise unterschieden sich die Mischungen aufgereinigter Pigmentlösungen nicht von denen, die aus den unbehandelten Fruchtsäften hergestellt wurden. Zusätzlich wurde für die Saftmischungen eine höhere Pigmentstabilität festgestellt, was den vermuteten positiven Effekt der Saftmatrix auf Betalaine bekräftigt.


Die komplette Dissertation mit der ISBN 978-3-8322-5930-3 kann bei Amazon bestellt werden.

Kaktusfeigenprodukte


Links zum Thema "Kaktusfeige"