Forschungsfortschritt bei essbaren Folien auf Zellulosebasis

1. Cellulose wird durch D-Glucopyranose β- ersetzt. Ein lineares Polymer, das durch die Verknüpfung von 1,4-Glykosidbindungen gebildet wird. Die Cellulosemembran selbst ist hochkristallin und kann nicht in Wasser geliert oder zu einer Membran geformt werden. Daher muss sie chemisch modifiziert werden. Die freien Hydroxylgruppen an den Positionen C-2, C-3 und C-6 verleihen ihr chemische Aktivität und ermöglichen Oxidationsreaktionen, Veretherungen, Veresterungen und Pfropfcopolymerisationen. Die Löslichkeit der modifizierten Cellulose kann verbessert werden und weist eine gute Filmbildungseigenschaft auf.
2. 1908 stellte der Schweizer Chemiker Jacques Brandenberg die erste Zellulosefolie her und legte damit den Grundstein für die Entwicklung moderner transparenter, weicher Verpackungsmaterialien. Seit den 1980er Jahren wird modifizierte Zellulose als essbare Folie und Beschichtung untersucht. Modifizierte Zellulosemembranen sind Membranmaterialien, die aus chemisch modifizierten Zellulosederivaten hergestellt werden. Diese Membranen zeichnen sich durch hohe Zugfestigkeit, Flexibilität, Transparenz, Ölbeständigkeit, Geruchs- und Geschmacksneutralität sowie mittlere Wasser- und Sauerstoffbeständigkeit aus.
3. CMC wird in frittierten Lebensmitteln wie Pommes Frites verwendet, um die Fettaufnahme zu reduzieren. In Kombination mit Calciumchlorid ist die Wirkung besser. HPMC und MC werden häufig in wärmebehandelten Lebensmitteln, insbesondere in frittierten, verwendet, da sie als Thermogele wirken. In Afrika werden MC, HPMC, Maisprotein und Amylose verwendet, um Speiseöl in frittierten Lebensmitteln auf Basis von roten Bohnenteigen zu blockieren. Beispielsweise werden diese Rohstofflösungen auf rote Bohnenbällchen gesprüht und getaucht, um essbare Filme herzustellen. Das getauchte MC-Membranmaterial ist die wirksamste Fettbarriere und kann die Ölaufnahme um 49 % reduzieren. Im Allgemeinen weisen getauchte Proben eine geringere Ölaufnahme auf als besprühte.
4. MCHPMC wird auch in Stärkeproben wie Kartoffelbällchen, Teig, Kartoffelchips und Teig verwendet, um die Barrierewirkung zu verbessern, üblicherweise durch Besprühen. Untersuchungen zeigen, dass MC die beste Leistung beim Blockieren von Feuchtigkeit und Öl aufweist. Seine Wasserrückhaltefähigkeit ist hauptsächlich auf seine geringe Hydrophilie zurückzuführen. Unter dem Mikroskop lässt sich erkennen, dass MC-Folien gut an frittierten Lebensmitteln haften. Studien haben gezeigt, dass eine auf Hähnchenbällchen aufgesprühte HPMC-Beschichtung eine gute Wasserrückhaltekraft aufweist und den Ölgehalt beim Frittieren deutlich reduzieren kann. Der Wassergehalt der Endprobe konnte um 16,4 %, der Oberflächenölgehalt um 17,9 % und der innere Ölgehalt um 33,7 % erhöht werden. Die Leistung des Barriereöls hängt mit der Thermogel-Leistung von zusammen.HPMCIm Anfangsstadium des Gels steigt die Viskosität schnell an, intermolekulare Bindungen treten rasch auf und die Lösung geliert bei 50–90 °C. Die Gelschicht kann die Migration von Wasser und Öl beim Frittieren verhindern. Das Hinzufügen von Hydrogel zur äußeren Schicht der in Semmelbrösel getauchten frittierten Hähnchenstreifen kann den Zubereitungsaufwand reduzieren, die Ölaufnahme der Hähnchenbrust deutlich verringern und die einzigartigen sensorischen Eigenschaften der Probe erhalten.
5. Obwohl HPMC ein ideales Material für essbare Folien mit guten mechanischen Eigenschaften und Wasserdampfbeständigkeit ist, hat es nur einen geringen Marktanteil. Zwei Faktoren schränken seine Anwendung ein: Erstens ist es ein Thermogel, d. h. ein viskoelastischer Feststoff, der bei hohen Temperaturen gebildet wird, bei Raumtemperatur jedoch in einer Lösung mit sehr geringer Viskosität vorliegt. Daher muss die Matrix während des Herstellungsprozesses vorgewärmt und bei hohen Temperaturen getrocknet werden. Andernfalls kann die Lösung beim Beschichten, Sprühen oder Tauchen leicht abfließen und ungleichmäßige Folien bilden, was die Leistung der essbaren Folien beeinträchtigt. Darüber hinaus muss bei diesem Vorgang sichergestellt werden, dass die gesamte Produktionstemperatur über 70 °C gehalten wird, wodurch viel Wärme verschwendet wird. Daher muss der Gelpunkt gesenkt oder die Viskosität bei niedrigen Temperaturen erhöht werden. Zweitens ist es sehr teuer und kostet etwa 100.000 Yuan pro Tonne.


Veröffentlichungszeit: 26. April 2024