Schneider

Foto mit freundlicher Genehmigung von tenkende über www.gettyimages.com

Wann immer Verbraucher Jell-O zubereiten, Soße andicken oder einer Kuchenfüllung Maisstärke hinzufügen, verwenden sie wissentlich oder unwissentlich Gummis wie Hydrokolloide, um ihre Produkte zu verdicken und ihnen die gewünschte Konsistenz zu verleihen. Da sich Gesundheits- und Wellnesstrends auf die Entwicklung neuer Produkte auswirken, verwenden Milchhersteller zunehmend ein Arsenal an Gummis, Emulgatoren und Stabilisatoren, um den Verbrauchern die Clean-Label-Produkte mit Nährstoffen zu bieten, die sie suchen.

Darüber hinaus können diese Inhaltsstoffe als „unterstützende Akteure“ der Molkerei die löslichen Ballaststoffe steigern, das Mundgefühl von Säften und Saft-Smoothies verbessern und die Haltbarkeit eines Produkts verlängern, indem sie feste Inhaltsstoffe in Suspension halten, sodass sie sich nicht am Boden absetzen an Experten. Wei Li, Direktor für Texturlösungen bei ADM mit Sitz in Chicago, erklärt die Unterschiede zwischen Stabilisatoren und Emulgatoren. „Stellen Sie sich das so vor: Öl und Wasser vermischen sich nicht – bis Stabilisatoren und Emulgatoren ins Spiel kommen“, sagt er gegenüber Dairy Foods. „Der Stabilisator hilft dabei, das Verhalten von Wasser in einer Anwendung zu steuern, indem er Gelstrukturen im Wasser bildet, während ein Emulgator die Funktionalität von Fetten beeinflusst und eine Emulsion aus zwei Flüssigkeiten erzeugt, die von Natur aus nicht mischbar sind.“

„In ihrer Kombination unterstützen sie Formulierer bei der Entwicklung der Milchprodukte und Milchalternativen, die wir heute in den Regalen des Marktes finden, und stellen sicher, dass Verbraucher zuverlässige, qualitativ hochwertige und sensorisch bevorzugte Produkte kaufen“, fährt Li fort. „Sowohl Stabilisatoren als auch Emulgatoren müssen auf dem Zutatenetikett aufgeführt sein, aber sie unterstützen möglicherweise Clean-Label-Ziele und Produktaussagen der Marken wie glutenfrei, gentechnikfrei, vegan, vegetarisch, koscher und/oder Halal.“

Gummis hingegen sind Makromoleküle, die Wassergele bilden und dazu beitragen, die Stabilität eines Produkts über seine Haltbarkeitsdauer hinweg aufrechtzuerhalten, bemerkt Christine Addington, leitende technische Servicespezialistin für Molkereiprodukte bei Cargill mit Sitz in Minneapolis. „Sie werden in Molkereianwendungen verwendet, um Mundgefühl und Viskosität zu gewährleisten, wichtige Eigenschaften in diesem Bereich, da Verbraucher oft hohe Erwartungen an cremige, wohltuende Texturen haben“, sagt sie.

Vereinfacht ausgedrückt werden mit Gummi im Allgemeinen alle viskosen oder klebrigen Substanzen bezeichnet, während Emulgatoren die Stabilität ölartiger Substanzen in Wasser für Milchanwendungen verbessern, erklärt Tim Grano, Vertriebsleiter für Nord-, Süd- und Mittelamerika bei DSM Food and Beverage , Parsippany, NJ Wie der Name schon sagt, dienen Stabilisatoren dazu, „die Stabilität des Systems aufrechtzuerhalten, indem sie die Viskosität erhöhen, ein Gelnetzwerk für die Suspension aufbauen oder Kolloidkollisionen und Instabilität minimieren“, sagt er.

Grando fügt hinzu: „Bei Milch-/Milchalternativanwendungen wie Joghurt, Joghurtgetränken, Sahne, angereicherter Milch usw. fungieren die Inhaltsstoffe als Stabilisator zum Suspendieren der dispergierten Phase wie Milchfett oder angereicherter Nährstoff und stabilisieren die Proteinkolloide wie z als Pektin für angesäuerte Milch oder zum Aufbau eines hydrophilen Netzwerks zur Synäresekontrolle oder zur Kontrolle von Eiskristallen in Eiscreme.“

Bei der Entscheidung, welche Gelier- und Stabilisierungslösungen verwendet werden sollen, haben Milchverarbeiter keine Wahl und können zwischen vier Hauptpolysacchariden wählen – botanisch, algenartig, mikrobiell und tierisch. Auf der pflanzlichen Seite der Pflanzenstoffe gibt es Stärke, Pektin und Zellulose, während zu den samenbasierten Inhaltsstoffen Guarkernmehl, Johannisbrotkernmehl, Tarakernmehl und Tamarindensamen-Xyloglucan gehören. Algen- oder Rotalgen-basierte Inhaltsstoffe sind Agarose und Carrageen, während zu den mikrobiellen Inhaltsstoffen Xanthangummi, Gellangummi und Dextran gehören. Bei Tieren gibt es Hyaluronsäure oder Chitosan.

Aufgrund der Zunahme von Cellulose-Gel-Produkten in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie prognostiziert Allied Market Research, dass der Cellulose-Gel-Markt bis 2031 weltweit 2,3 Milliarden US-Dollar erreichen wird, bei einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 4,5 %.

Während sich der moderne Lebensstil zu einem proaktiven Wellness-Ansatz verlagert hat, behauptet Zach Gall, globaler Senior Marketing Manager für Wholesome Ingredients & Texturants bei ADM, dass der Wunsch nach cremigen Leckereien, Joghurts und Getränken unverändert geblieben ist.

„Dieser Wandel hat dazu geführt, dass Verbraucher nach pflanzlichen Alternativen zu traditionellen Milchangeboten suchen und gleichzeitig ein sensorisches Erlebnis erwarten, das dem Goldstandard entspricht“, sagt er. „…Darüber hinaus wird der weltweite Markt für alternative Milchprodukte derzeit auf rund 20 Milliarden US-Dollar geschätzt und soll bis 2026 auf 27 Milliarden US-Dollar anwachsen. Wenn es Marken gelingt, das vertraute Mundgefühl der Verbraucherlieblinge bei Clean-Label-Milchprodukten und Milchalternativen erfolgreich einzufangen, könnten sie dies schaffen.“ haben möglicherweise einen viel größeren Anteil in den 130-Milliarden-Dollar-Joghurt- und 88-Milliarden-Dollar-Welt-Eiscreme-Kategorien.“

ADM bietet sein Stabrium-Portfolio an Gummis, Emulgatoren und Stabilisatoren an; eine Stabrium Texturants-Linie, die aus pflanzlichen Spezialzutaten besteht, darunter Emulgatoren, Polyole und Hydrokolloidlösungen, die zur Kontrolle und Modifizierung der Textur und des Mundgefühls von Lebensmittel- und Getränkeprodukten entwickelt wurden; und eine neue Stabrium-Hydrokolloidlösung 100 und 200 zur Verbesserung des Ess-, Trink- und Sinneserlebnisses in pflanzlichen Getränken, Joghurts und gefrorenen Desserts, die eine gezielte Textur und eine zusätzliche reichhaltige Konsistenz verleihen.

Hohe Inflation, explodierende Energiepreise sowie die volatile Verfügbarkeit und Preisschwankungen auf dem Rohstoffmarkt stellen die Lebensmittel- und Getränkeindustrie weiterhin vor Herausforderungen, sagen Experten.

Auf der Emulgatorseite stehen Speziallecithine wie Soja- und Sonnenblumenlecithine aufgrund der Unruhen auf der ganzen Welt vor hohen Kosten- und Lieferproblemen, vor allem aber aufgrund des Krieges in der Ukraine – dem weltweit größten Lieferanten von Produkten auf Sonnenblumenbasis, sagt David Dukes, Präsident von IFC Solutions.

„Die Verfügbarkeit des äußerst beliebten Sonnenblumenlecithins (allergenfrei, sojafrei und gentechnikfrei) wurde erheblich reduziert. Und die Preise sind extrem hoch und es ist kein klares Ende in Sicht“, sagt Dukes. Während sich die Sonnenblumenlieferungen aus der Ukraine in den letzten Monaten verbessert hätten und nicht mehr verfügbar seien, seien die Kosten unerschwinglich, fügt er hinzu.

„Die große Ungewissheit ist derzeit, ob die Bauern in der Ukraine in diesem Jahr in der Lage sein werden, Sonnenblumen anzubauen und zu ernten“, sagt Dukes. „Dies hat auch Auswirkungen auf den normalerweise stabilen Sojalecithin-Markt mit höheren Preisen und vielen Lieferanten bei der Zuteilung. Und obwohl Sojalecithin traditionell besser verfügbar und kostengünstiger ist als Sonnenblumenlecithin, konnten Unternehmen, die allergen- oder sojafreie Produkte anbieten, nicht einfach auf diese Alternative zu Sonnenblumenlecithin umsteigen, wenn das Sonnenblumenmaterial nicht ohne weiteres verfügbar war.“

Katharina Schäfer, Produktmanagerin bei Hydrosol, Hamburg, Deutschland, nennt auch volatile Herausforderungen in der Lieferkette und Molkereilieferanten, die als Reaktion auf ihre schrumpfenden Budgets nach neuen, kostengünstigen Lösungen suchen. „Immer mehr Kunden bitten uns, ihnen dabei zu helfen, ihre Rezepte wirtschaftlicher zu machen“, berichtet sie.

Als internationaler Anbieter von Stabilisierungs- und Texturierungssystemen entwickelt Hydrosol neue Wege, um den Einsatz kostentreibender Rohstoffe zu reduzieren und neue alternative Systeme zu entwickeln.

Konkret nennt Schäfer Eiscreme und die Verwendung des funktionellen, bekannten Johannisbrotkernmehls. Es sorgt für ein langsames, sanftes Schmelzen, verhindert die Bildung von Eiskristallen und verleiht dem Eis ein volleres Mundgefühl, wodurch es cremiger und „wärmer“ wird, erklärt sie.

Obwohl die Preise für Zutaten nach einem enormen Anstieg im vergangenen Frühjahr etwas gesunken sind, kostet Johannisbrotkernmehl immer noch das Vierfache dessen, was es vor ein oder zwei Jahren kostete. „Wir versuchen, die vielen funktionellen Eigenschaften des Johannisbrotkernmehls durch kostengünstigere Inhaltsstoffe zu erhalten“, sagt Schäfer. „In erster Linie sind es andere Galactomannane wie Tarakernmehl, die in Kombination mit anderen Zutaten wie Carrageen oft die gewünschten Eigenschaften in Eiscreme erzeugen können. Man muss behutsam anpassen, um Johannisbrotkernmehl zu reduzieren oder ganz zu ersetzen, je nachdem, wie weit der Preis gesenkt werden muss.“

Carrageenan ist ein Hydrokolloid, das nachhaltig aus dem Meer gewonnen wird und ein natürlich gewonnener Inhaltsstoff ist, der den natürlichen Lebensraum und die Artenvielfalt der Algen bewahren soll. „Es verfügt über einzigartige Funktionen, die aus einer speziellen Art von Rotalgen gewonnen werden. Dank seiner Fähigkeit, sich an Milchkaseine zu binden, spielt es eine wesentliche Rolle in der Lebensmittelindustrie“, erklärt Bret Horace von Palmer Holland mit Sitz in Westlake, Ohio, das sich in Zusammenarbeit mit Porrino, dem spanischen Unternehmen Ceamsa, auf die Produktion und den weltweiten Vertrieb solcher Kaseine spezialisiert hat Inhaltsstoffe wie Pektin, Ballaststoffe, Carrageenan, Alginat und raffiniertes Johannisbrotkernmehl.

Eine perfekte Kombination aus Stabilisatoren und Emulgatoren verbessert die Qualität einer Vielzahl von Milchanwendungen und Milchalternativen, sagt Steven Gumeny, Produktmanager für Reiszutaten und funktionelle Proteine, Nordamerika, bei BENEO mit Sitz in Parsippany, New Jersey.

„Stabilisatoren können sowohl in Milchgetränken als auch in gefrorenen Milchprodukten oder Milchalternativen verwendet werden, bei denen die Gefrier-Tau-Stabilität wichtig ist“, sagt er. „Apropos Stärke: Sie werden im Allgemeinen zur Erhöhung der Viskosität eingesetzt (was zur Stabilität beitragen kann). Sie werden auch verwendet, um ein angenehmes Mundgefühl zu erzeugen und reichhaltige cremige Texturen aufzubauen. Schließlich können sie die Herstellung fett- und kalorienarmer Milchprodukte wie Eiscreme und Joghurt unterstützen und können sowohl in Milchalternativen als auch in Nichtmilchalternativen erfolgreich eingesetzt werden.

„Reisstärke ist unter anderen Stärken einzigartig und bietet zahlreiche Möglichkeiten für Anwendungen in der Milchwirtschaft. Mit der kleinsten Körnchengröße aller Stärken kann sie das Gefühl von Fett auf der Zunge nachahmen und so dazu beitragen, das Mundgefühl bei fettreduzierten Milchprodukten zu verbessern“, fährt Gumeny fort. „Reichhaltige Stärke neigt weniger zur Synärese und bietet eine ausgezeichnete Gefrier-Tau-Stabilität.“

Das Portfolio von BENEO, das sowohl aus nativer als auch modifizierter Reisstärke aus drei verschiedenen Reissorten besteht, wird in Milch- und Milchalternativprodukten in unterschiedlichen Verhältnissen von Amylose und Amylopektin verwendet, erklärt Gumeny. Dadurch können Entwickler unterschiedliche Texturen in einem fertigen Produkt erstellen.

Als idealer Fettersatz, der eine saubere, leistungsstarke Lösung bietet, hat Reisstärke eine kleine Körnchengröße von 2–8 μm und ahmt das Gefühl von Fettkügelchen im Mund perfekt nach. „Dadurch ist Reisstärke ein idealer Fettersatz, da sie eine geschmeidige, cremige Textur ohne Beigeschmack erzeugt“, sagt er. „Darüber hinaus hat Reisstärke eine sehr weiße Farbe, die die Farbe der Anwendung nicht beeinträchtigt … und rauen Verarbeitungsbedingungen wie niedrigem pH-Wert, hoher Temperatur oder hoher Scherung standhält und daher eine Alternative zu modifizierter Lebensmittelstärke darstellt.“ Clean-Label-Vorteil bei ähnlicher technischer Leistung.“

Als Reaktion auf die Nachfrage von Verbrauchern nach Bio-Produkten hat BENEO kürzlich eine Bio-Wachsreisstärke auf den Markt gebracht, die angeblich die Cremigkeit von Desserts und Joghurt verbessern kann.

Fiberstar Inc., River Falls, Wisconsin, bietet auch einen pflanzlichen Inhaltsstoff an – Citri-Fi-Zitrusfasern – der dabei hilft, Milch, Eiscreme, Käse und Joghurt sowie die gleichen pflanzlichen Milchalternativen zu emulgieren und zu stabilisieren. „Citri-Fi-Zitrusfasern … verbessern die Hitze- und Gefrier-/Taustabilität, die Dicke, das Mundgefühl und die Gesamttextur“, bemerkt Shuai Li, Ph.D., leitender Wissenschaftler bei Fiberstar.

Das 1939 gegründete Unternehmen IFC Solutions mit Sitz in Linden, New Jersey, bietet eine große Auswahl an Speziallecithinen an, darunter flüssige und pulverförmige Lecithine aus Sonnenblumen, Soja und Raps/Raps sowie zertifizierte Bio-Angebote und Spezialmischungen, um spezifische Kundenanforderungen zu erfüllen.

Mittlerweile umfasst das Texturierungsportfolio von Cargill Hydrokolloide wie Pektin, Carrageen und Xanthangummi; eine große Auswahl an modifizierten und etikettenfreundlichen Stärken aus Mais, Kartoffeln und Tapioka; und Emulgatoren wie Lecithin.

„Als globales Unternehmen unterscheiden wir uns von anderen durch die Zuverlässigkeit der Lieferkette“, betont Addington. „Zum Beispiel haben wir kürzlich eine neue, hochmoderne Pektinproduktionsanlage im Herzen des brasilianischen Zitrusanbaugebiets eröffnet. Es produziert die gesamte Palette der hochmethoxylierten Pektine von Cargill, die am häufigsten in der Molkereiformulierung verwendet werden, und bringt so eine erweiterte Produktionskapazität auf den Markt.“

Die neue Anlage erhöht nicht nur die Pektinversorgung von Cargill erheblich; Außerdem verteilt es seine Produktion auf zwei Kontinente, da der Zutatenlieferant drei Pektinproduktionsanlagen in Europa betreibt.

Nachhaltigkeit steht auch bei der neuen Pektinproduktionsanlage im Vordergrund, da sie fortschrittliche Technologie nutzt, um ihren ökologischen Fußabdruck zu reduzieren, und eine Nachhaltigkeitszertifizierung der Rohstoffe umfasst. Die Anlage wird außerdem mit Wärmeenergie betrieben, die aus Biomasse und Biogas erzeugt wird, wobei bereits bewährte Nachhaltigkeitspraktiken zum Einsatz kommen.

Von Algen bis hin zu Zitrusfrüchten werden nachhaltige Inhaltsstoffe für pflanzliche und Clean-Label-Trends ein wichtiger Trend in der Milchindustrie bleiben, sagen Experten.

Palmer Holland und Ceamsa stellen beispielsweise zwei völlig natürliche Inhaltsstoffe her: CEAMFIBRE, ein aus Zitrusschalen gereinigter Clean-Label-Inhaltsstoff mit vielen funktionellen Eigenschaften für ein breites Anwendungsspektrum in Milchformulierungen; und CEAMSEA, ein nachhaltiger, nährstoffreicher Inhaltsstoff aus Rotalgen, der traditionell in der menschlichen Ernährung als natürliches Verdickungsmittel verwendet wird und gleichzeitig optimale Vorteile in Clean-Label-Milchrezepturen bietet.

KELCOGEL Gellan Gum von CP Kelco ist eine beliebte Zutat für Milch- und Pflanzengetränke und bietet sowohl eine hervorragende Suspension als auch ein gutes Mundgefühl. „Formulierer müssen sich also keine Sorgen um die Trennung der Nährstoffe, ein gleichmäßiges Ausgießen und das Absetzen von Früchten oder Kakao am Boden des Behälters während der Haltbarkeitsdauer machen“, erklärt Neil Morrison, Leiter des weltweiten technischen Vertriebsservices für Atlanta. Das auf natürlichen Inhaltsstoffen basierende Unternehmen ist seit mehr als 90 Jahren im Geschäft. Das Unternehmen verwendet naturbasierte, nachwachsende Rohstoffe, die so wenig wie möglich modifiziert werden, um die erstaunliche Funktionalität der Natur zu bewahren und bei der Lösung von Formulierungsherausforderungen zu helfen. Morrison sagt: „Die weltweit führenden Molkereimarken verlassen sich auf unser Zutatenportfolio zur Viskositätsmodifikation, Verdickung, Suspension, Stabilisierung und Gelierung. Unser Inhaltsstoffportfolio umfasst GENU Pektin, KELCOGEL Gellan Gum, KELTROL Xanthan Gum, GENU Carrageenan, SIMPLESSE Microparticulated Whey Protein Concentrate und NUTRAVA Citrus Fiber.“

Er erklärt, dass NUTRAVA, ein Ballaststoffinhaltsstoff der nächsten Generation, der aus nachhaltig gewonnenen Zitrusschalen hergestellt wird, die Aufnahme von Ballaststoffen unterstützt und Formulierern bei Versorgungsproblemen helfen kann.

„Es kann als Alternative zu Stärke oder Johannisbrotkernmehl in Anwendungen wie Frischkäse, Milchgetränken und Trinkjoghurts, pflanzlichen Getränken und Milchalternativen, Joghurt-Fruchtzubereitungen und Eiscreme verwendet werden“, erklärt Morrison. „…Es unterstützt auch fett- und zuckerreduzierte Formulierungen.“

Das Unternehmen bietet auch GENULACTA Carrageenan an, einen naturbasierten Inhaltsstoff, der sich gut für die Anwendung in Milchsystemen eignet, insbesondere als Stabilisierungsmittel für Schokoladenmilch, da er für eine gleichmäßige Suspension des Kakaos sorgt und die Trennung von Sahne oder Molke verhindert, fügt er hinzu.

ISC Gums mit Sitz in Edison, New Jersey, wurde 1941 gegründet und ist ein führender Hersteller von Akaziengummi, einem Dreifachprodukt, das als Texturgeber, Stabilisator und Emulgator in unzähligen Lebensmittelanwendungen eingesetzt wird, sagt Matthew Berlinger, Vizepräsident von ISC Gums. Das rein natürliche Akaziengummi ist aus kontrolliert biologischem Anbau und gentechnikfrei.

Da Formulierer mehrere Faktoren wie Wassergehalt, Viskosität, Ionenstärke und Lipid- und/oder Partikelsuspension verwalten müssen, können Kontrollmechanismen wie Carrageen dabei helfen, das Stabilisierungsrätsel zu lösen, sagt An Ho, Direktor für Innovation und Lebensmittelwissenschaft bei International Food Products Corp. (IFPC), Fenton, MO.

Seit mehr als 25 Jahren mischt IFPC unter seiner Marke Dairy House Stabilisatorsysteme zur Unterstützung der Milch- und Nichtmilchindustrie. „Wir arbeiten mit großartigen Anbietern zusammen, um zusätzlichen technischen Support für Innovationen bei neuen Inhaltsstoffen zu erhalten, und schicken unsere technischen Supportmitarbeiter zu den Standorten unserer Kunden, um aktuelle Produkte zu verbessern, Fehler zu beheben und sogar mehr über die Verbindung von Rezepturarbeit und Endproduktverarbeitung zu erfahren“, sagt Ho.

Wenn ein Kunde bereits über eine Rezeptur verfügt, schlägt sie vor, dass ihr Team aus Lebensmittelwissenschaftlern Zutatensubstitutionen durchführen kann, wenn die Zutatenversorgung knapp oder die Kosten unerschwinglich sind.

Sie warnt jedoch davor, dass es einige Zeit dauern kann, bis die Neuformulierung beweist, dass sie vom Labortisch bis zur vollständigen Produktion funktioniert.

„Eine weitere Herausforderung besteht darin, dass an jedem Kundenstandort unterschiedliche Verarbeitungsbedingungen herrschen“, sagt Ho. „Ein Kunde verfügt möglicherweise über mehrere Produktionsanlagen mit unterschiedlicher Ausstattung und Struktur. Daher müssen wir möglicherweise an jedem Standort unterschiedliche SKUs verkaufen, um das gleich schmeckende Endprodukt zu erhalten.“

Je nach Anwendung, Verarbeitungsanforderungen und Haltbarkeitserwartungen könnte eine Formulierung Inhaltsstoffe aus einer, zwei oder allen drei Kategorien erfordern, stellt Addington von Cargill fest.

„Unsere Kunden – und Verbraucher – suchen nach Inhaltsstoffen, die sowohl funktionell als auch ernährungsphysiologisch mehr leisten können. Der Pflanzenproteinraum ist ein Paradebeispiel. Wir lernen, die Verarbeitungstechnologie zu nutzen, um pflanzliche Proteinzutaten mit besseren Emulgier- und Verdickungseigenschaften sowie ernährungsphysiologischen Vorteilen zu entwickeln“, schließt sie. „In ähnlicher Weise wird an der Entwicklung von Fetten und Ölen gearbeitet, die mehr Texturfunktionalität verleihen oder keine Emulgatoren erfordern. Ballaststoffe sind ein weiteres Beispiel für Inhaltsstoffe, die unserer Meinung nach sowohl Nährwert als auch Funktion liefern können, zur Textur beitragen und gleichzeitig eine Ballaststoffaussage auf dem Produktetikett ermöglichen.“

Barbara Harfmann, Chefredakteurin von Dairy Foods, verfügt über 30 Jahre Erfahrung im Fachjournalismus, im Non-Profit-Bereich und in anderen professionellen Bereichen. Sie schreibt für das E-Magazin und die Website von Dairy Foods und liefert wichtige Informationen für Milchverarbeiter. Barbara moderiert außerdem branchenbezogene Podcasts und vertritt das Magazin auf Messen und Veranstaltungen. Sie erwarb einen Bachelor of Science in Massenkommunikation und Öffentlichkeitsarbeit an der Illinois State University.