Wissenschaftler des Agricultural Research Service (ARS) des US-Landwirtschaftsministeriums (USDA) haben ein hochwertiges und kostengünstiges Pektin entwickelt, das sich erfolgreich in zuckerarmen Produkten gelieren lässt und dennoch für die kommerzielle Produktion skalierbar ist.
Pektin, ein löslicher Ballaststoff, der hauptsächlich zum Gelieren von Lebensmitteln wie Marmelade und Gelee verwendet wird, kommt natürlicherweise in Obst und Gemüse vor. Die meisten kommerziellen Pektine stammen aus Zitrusfruchtschalen und werden zu Pulver extrahiert, um als Geliermittel in Lebensmitteln zu wirken.
„Die meisten im Handel erhältlichen Pektine gelieren nur erfolgreich, wenn sie mit zuckerreichen Produkten und Säure kombiniert werden“, sagt Wei Zhao, ein Forschungschemiker vom US Horticultural Research Laboratory in Fort Pierce, Florida.
„Für Menschen, die zuckerarme Lebensmittel suchen, werden die meisten handelsüblichen Pektine nicht richtig gelieren, da für den Gelierungsprozess viel Zucker benötigt wird. Es gibt einige handelsübliche Pektine, die in zuckerarmen Lebensmitteln gelieren können, aber diese Alternativen sind in der Regel von geringer Qualität, ziemlich teuer in der Herstellung und können unerwünschte Rückstände enthalten.“
In einer aktuellen Studie haben Zhao und andere ARS-Forscher herausgefunden, dass sie eine frische Orangenschale in einem einfachen Hochdruckverfahren (HPP) vorbehandeln und dann mit einer handelsüblichen Methode Pektin aus der Orangenschale extrahieren können. Das extrahierte Pektin hat die gewünschten Struktureigenschaften, die zum Gelieren von zuckerarmen Produkten erforderlich sind, ohne unerwünschte Rückstände zu hinterlassen.
Laut Zhao hat der globale Markt für Pektin vor Kurzem die Marke von einer Milliarde Dollar pro Jahr überschritten und soll bis 2025 über zwei Milliarden Dollar erreichen. Die steigende Nachfrage nach zuckerarmen Lebensmitteln macht das Pektin von Zhao und ihrem Team zu einer attraktiven Option für die Verbraucher.
„Unsere Forschungsergebnisse zeigen das große Potenzial der Herstellung kostengünstiger, qualitativ hochwertiger Pektine mit erhöhter Gelierfähigkeit durch eine einfache HPP-Vorbehandlung des frischen Ausgangsmaterials zur Pektinextraktion“, sagte Zhao.
Die Forschungsergebnisse wurden in zwei Zeitschriftenartikeln veröffentlicht in Lebensmittelhydrokolloide.
Neben dem US Horticultural Research Laboratory waren auch Forscher des ARS Western Regional Research Center in Albany, Kalifornien, und des ARS Eastern Regional Research Center in Wyndmoor, Pennsylvania, an der Studie beteiligt.
„Diese Arbeit katalysiert das Forschungsengagement und ist ein Beweis für die erstklassige Teamarbeit und partnerschaftliche Zusammenarbeit zwischen den ARS-Forschern“, sagte Jonn Foulk, nationaler Programmleiter für Ernährung, Lebensmittelsicherheit und -qualität bei ARS.
„Diese Arbeit erweiterte und nutzte die fachübergreifende Expertise und Ressourcen mehrerer geographisch weit auseinander liegender Standorte (Florida, Kalifornien und Pennsylvania), um die Wirkung der Forschung zu maximieren und die Entwicklung biobasierter Innovationen voranzutreiben, die den sich entwickelnden Bedürfnissen der Agrarindustrie gerecht werden.“
Mehr Informationen:
Wei Zhao et al., Modifizierung von Pektin durch Hochdruckbehandlung von frischer Orangenschale vor der Pektinextraktion: Teil I. Die Auswirkungen auf die Pektinextraktion und die strukturellen Eigenschaften, Lebensmittelhydrokolloide (2023). DOI: 10.1016/j.foodhyd.2023.109516
Wei Zhao et al., Modifizierung von Pektin durch Hochdruckbehandlung frischer Orangenschalen vor der Pektinextraktion: Teil II. Die Auswirkungen auf die Gelierfähigkeit und die Emulgiereigenschaften von Pektin, Lebensmittelhydrokolloide (2023). DOI: 10.1016/j.foodhyd.2023.109536