konfitüren und andere fruchtaufstriche · sind unlösliche teile der früchte besonders reich an...
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I N H A L TA L L G E M E I N E H I N W E I S E 4
R O H S T O F F E 5
G E L I E R U N G V O N H & F - P E K T I N E N 11
Pektin 11
Geliermechanismen 12
Hochveresterte Pektine – Gelierverhalten 17
Niederveresterte Pektine – Gelierverhalten 23
Niederveresterte, amidierte Pektine – Gelierverhalten 28
S Y N Ä R E S E V E R H A LT E N 3 8
S TA N D A R D I S I E R U N G V O N H & F - P E K T I N E N 4 2
C L A S S I C , C O M B I U N D A M I D P E K T I N E U N D I H R E A N W E N D U N G 4 8
H E R S T E L L U N G S V E R FA H R E N V O N K O N F I T Ü R E N , G E L E E S U N D
M A R M E L A D E N 5 6
A L L G E M E I N E B E R E C H N U N G U N D E R S T E L L U N G V O N R E Z E P T U R E N 6 2
L E B E N S M I T T E L R E C H T L I C H E B E S T I M M U N G E N 67
Brennwertvermindernde Erzeugnisse 69
Diätetische Erzeugnisse 71
I N D I V I D U A L I T Ä T I S T U N S E R E S T Ä R K E 74
Konfitüren und andere Fruchtaufstriche
54
Das Einkochen von Konfitüren, Gelees und
Marmeladen aus Frucht, Zucker, Pektin und
Genusssäure zählt zu den ältesten Verfahren
der Menschheit, Lebensmittel durch Erhöhung
der löslichen Trockensubstanz haltbar zu
machen. Die Haltbarkeit so gewonnener
Produkte gegenüber mikrobiellem Verderb
ist von folgenden Kriterien abhängig:
● hygienisch einwandfreie Betriebsräume,
Abfüll- und Herstellungsanlagen
● hygienisch einwandfreie Rohstoffe und
Verpackungsmaterialien
● hoher Zuckergehalt (min. 60% Trocken-
substanzgehalt bei Konfitüren, Gelees und
Marmeladen), der durch Hydratation eine
Absenkung des freien Wassers bewirkt
● ausreichende Pasteurisation oder chemische
Konservierung brennwertverminderter
Fruchtaufstriche, Konfitüren, Gelees und
Marmeladen (Trockensubstanzgehalt
unter 60%)
● niedriger ph-Wert (pH 2,6-3,2) bei
Verwendung von HV-Pektinen
● ausreichende Kochzeit, um Inversion und
Austausch des Zuckers zwischen Medium
und Frucht zu erreichen (sonst bilden sich
Zonen niedriger Zuckerkonzentration und
es besteht die Gefahr der Auskristallisation
bzw. des Auswässerns)
● Kochtemperatur:
Offener Kessel 90-105°C
Vakuum-Kochanlage 65-80°C
● Kopfraumbedampfung des Glases nach
dem Abfüllen
● über Kopf Drehen des verschlossenen
Glases
● Vakuumverschluss
AllgemeineHinweise
Rohstoffe
Aroma, Farbe und Konsistenz sowie Erhaltung
und Verteilung der Früchte bestimmen im We-
sentlichen die Qualitätsmerkmale von Konfi-
türen und Marmeladen. Abhängig sind diese
Eigenschaften in starkem Maße von den einge-
setzten Rohstoffen, wobei besonders der Aus-
wahl der geeigneten Früchte eine bedeutende
Rolle zukommt. Der Zusatz von Zuckerstoffen,
Pektin und Genusssäure gibt dem Fertigpro-
dukt seine charakteristische Eigenart.
Die Konfitüren-Verordnung definiert die
Beschaffenheit der Ausgangserzeugnisse
wie folgt:
Frucht:
Die frische gesunde, nicht verdorbene Frucht,
ohne Entzug wesentlicher Bestandteile, gerei-
nigt und geputzt, in geeignetem Reifezustand.
Maronen im Sinne der Verordnung sind Früch-
te der Edelkastanie (Castanea sativa). Der
„Frucht“ werden bei Anwendung der Verord-
nung gleichgestellt:
Der essbare Teil von Rhabarberstängeln, Ing-
wer, d.h. genusstaugliche Ingwerwurzelstücke,
Tomaten, Gurken, Melonen, Wassermelonen,
Kürbisse, Karotten und Süßkartoffeln.
Steinobst und Kernobst werden ohne Steine
oder Kerngehäuse allgemein im ungeschälten
Zustand verarbeitet, Citrusfrüchte in der Regel
geschält eingesetzt, Teile der Schalen häufig
mitverwendet.
Aus frischen Früchten können saison- und
kostenbedingt nur geringe Mengen Fertigpro-
dukte hergestellt werden. Die Herstellung der
Hauptmengen erfolgt durch Einsatz von tiefge-
frorenen bzw. hitzestabilisierten (Dosenware)
oder SO2-konservierten Früchten.
Die wichtigsten Qualitätsmerkmale für die ein-
zusetzenden Früchte sind:
● optimaler Reifegrad
● volles, fruchtiges Aroma
● arttypische Farbe
● fehlerloses Aussehen (fleckfrei, ohne
Druckstellen)
● ausreichende Konsistenz (Formfestigkeit)
● Trockensubstanzgehalt entsprechend den
Qualitätsnormen
● einwandfreier hygienischer Zustand der
Rohware und der Verpackung
Fruchtpulpe (Pulpe):
Der genießbare Teil der ganzen, soweit erfor-
derlich geschälten oder entkernten Frucht in
ungeteiltem, stückigem oder grob zerkleiner-
tem Zustand.
Fruchtmark (Mark):
Der essbare Teil der ganzen, geschälten oder
entkernten Frucht, der durch Passieren oder
ein ähnliches Verfahren zu Mark zerkleinert
wurde.
Konfitüren und andere Fruchtaufstriche
76
Fruchtsaft:
Erzeugnisse im Sinne der Fruchtsaft-Ver-
ordnung.
Wässrige Auszüge von Früchten:
Wässrige Auszüge von Früchten, die – abge-
sehen von technisch vermeidbaren Verlusten
– alle wasserlöslichen Bestandteile der Frucht
enthalten.
Citrusschalen (Schalen):
Gereinigte Citrusschalen mit oder ohne
Endokarp.
Fruchtinhaltsstoffe:
Die fleischig-saftigen Früchte enthalten in der
Regel in frischem Zustand 80-85% Wasser.
Hauptinhaltsstoffe sind nach dem Wasser die
Kohlenhydrate, weiterhin finden sich organi-
sche Säuren, polymere Kohlenhydrate wie
Pektine und Stärke, stickstoffhaltige Verbin-
dungen, Mineralstoffe, Pflanzenphenole,
Aromastoffe und Vitamine.
Die Zusammensetzung der Früchte unterliegt
großen Schwankungen in Abhängigkeit von
Obstsorte, Reifegrad, Anbau- und Witterungs-
bedingungen.
Bei Fruchtsorten, die zur Herstellung von
Konfitüren, Gelees und Marmeladen ver-
wendet werden, ist besonders wichtig
● der Eigenpektingehalt
Der Eigenpektingehalt der Früchte ist von
untergeordneter Bedeutung. Die Kochzeit
reicht in der Regel nicht aus, um das Pektin
der Früchte löslich und damit gelierfähig zu
machen;
● der pH-Wert und die titrierbare Säure
Diese geben Anhaltspunkte dafür, wie viel
organische Säuren und deren Salze eine
Frucht enthält. Beide Faktoren beeinflussen
die Gelierung. Der pH-Wert wird bei der
Herstellung von Konfitüren mit hochver-
esterten Pektinen in der Regel mit Citronen-
säure auf ca. 2,8-3,2 eingestellt, da dieser
pH-Bereich für Gelierung, Geschmack und
Haltbarkeit sehr günstig ist;
● der Calciumgehalt
Niederveresterte und amidierte Pektine
gelieren mit Calciumionen. Es ist deshalb
auch von Bedeutung, wie hoch der frucht-
eigene Calciumgehalt ist. Im allgemeinen
sind unlösliche Teile der Früchte besonders
reich an Calcium. Nicht der gesamte Calcium-
gehalt steht dem Pektin zur Verfügung,
sondern nur ein Teil davon, das „freie
Calcium“. Die übrigen Calciumionen, das
so genannte „gebundene Calcium“, bleibt
fest an Komplexbildner gebunden.
Die Tabelle gibt einen Überblick über die
durchschnittlichen Gehalte an Pektin, titrier-
barer Säure und Calciumionen sowie die durch-
schnittlichen pH-Werte der für die Konfitüren-
herstellung wichtigsten Früchte.
Tab. 1:
Ä: berechnet als Äpfelsäure
C: berechnet als Citronensäure
Zuckerarten
Alle in der „Verordnung über einige zur
menschlichen Ernährung bestimmten Zucker-
arten“ (Zuckerarten-Verordnung vom 23. Ok-
tober 2003 [BGBl. I. S. 2096] in der aktuellen
Fassung) aufgeführten Zuckerarten können
auch in Form ihrer Lösungen in beliebigen
Mischungsverhältnissen verwendet werden.
Die Zuckerarten sind ein Hauptbestandteil von
Konfitüren, Gelees und Marmeladen und be-
einflussen über die Trockensubstanz die Halt-
barkeit der Produkte. Sie sind gleichzeitig auch
für Geschmack, Aroma, Konsistenz und Farber-
haltung verantwortlich.
Zur Konfitürenherstellung kommt vorwiegend
Raffinade oder Weißzucker (Saccharose) zum
Einsatz.
Beim Kochen wird die Saccharose teilweise in-
vertiert. Diese erwünschte chemische Reaktion
(Spaltung der Saccharose unter Aufnahme von
Wasser in Glucose und Fructose) wird beein-
flusst durch:
● pH-Wert
● Temperatur
● Zeit
Obstart 1)mg Ca2+/100g
1) + 2)Pektin [%]
2)pH-Wert
2)titrierbare Säure [%]
Äpfel 7 0,70 3,2-3,5 0,52 (Ä)
Kirschen süß 17 0,36 3,4-3,7 1,36 (Ä)
Pflaumen 14 0,76 3,1-3,4 2,21 (Ä)
Pfirsiche 8 0,54 3,4-3,8 0,62 (Ä)
Aprikosen 16 0,96 3,6-3,8 1,13 (Ä)
Erdbeeren 26 0,81 3,2-3,5 1,11 (C)
Himbeeren 40 0,40 3,1-3,6 1,35 (C)
Brombeeren 44 0,48 3,3-3,6 1,09 (C)
Johannisbeeren 29 0,93 3,0-3,1 2,14 (C)
Stachelbeeren 29 0,62 2,7-3,1 2,37 (C)
Konfitüren und andere Fruchtaufstriche
1) Souci-Fachmann-Kraut: Die Zusammensetzung der
Lebensmittel, Nährwert-Tabellen 1989/1990, Wissen-
schaftliche Verlagsgesellschaft mbH Stuttgart 1989
2) K. Herrmann: Obst, Obstdauerwaren und Obster-
zeugnisse, Verlag Paul Parey 1966
98
Die Bildung von Invertzucker verhindert, dass
Saccharose im Fertigprodukt auskristallisiert.
Erfolgt eine Gesamtinversion der Saccharose,
kann dies zur Auskristallisation der Glucose
führen.
Auf Vakuumkochanlagen hergestellte Konfitü-
ren und Marmeladen sind in der Regel schwach
invertiert.
Flüssigzucker, Invertflüssigzucker,
Invertzuckersirup
Flüssigzucker ist eine wässrige Lösung von
Saccharose mit mindestens 62% Trockenmasse
und höchstens 3% Invertzucker, bezogen auf
die Trockensubstanz (TS).
Invertflüssigzucker ist eine wässrige Lösung
von teilweise durch Hydrolyse invertierter
Saccharose, in welcher der Anteil an Invert-
zucker nicht überwiegt und folgende Merk-
male vorliegen: mindestens 62% Trockensub-
stanz und über 3%, aber höchstens 50%
Invertzucker, bezogen auf die TS.
Invertzuckersirup ist eine wässrige Lösung von
teilweise durch Hydrolyse invertierter Saccha-
rose, in welcher der Anteil von Invertzucker
vorherrscht und folgende Merkmale vorliegen:
mindestens 62% Trockensubstanz und über
50% Invertzucker, bezogen auf die TS.
Diese Zuckerlösungen zeichnen sich durch eine
relativ niedrige Viskosität aus, sind tempera-
turtolerant und kristallisieren auch bei niedri-
ger Temperatur nicht aus. Sie verbessern die
mikrobiologische Haltbarkeit des Produktes, da
der Fructoseanteil einen höheren osmotischen
Druck bedingt. Durch geeignete Kombination
mit anderen Zuckerarten können Süßge-
schmack, Aroma und aw-Wert im Endprodukt
beeinflusst werden.
Stärke-Verzuckerungserzeugnisse:
Glucosesirup, Dextrose
Glucosesirup ist ein Abbauprodukt der Stärke
und enthält Glucose, Maltose, Dextrine und
Fructose. Der Glucosesirup ist weniger süß als
Saccharose und wirkt der Auskristallisation
von Glucose und Saccharose im Endprodukt
entgegen. Sein Zusatz verbessert die Textur
(glatte Konsistenz des Fertigprodukts). An-
stelle von Glucosesirup kann auch getrock-
neter Glucosesirup eingesetzt werden.
Glucosesirupe sind, bedingt durch die verschie-
denen Möglichkeiten ihrer industriellen Her-
stellung, unterschiedlich zusammengesetzt.
Die Herstellung erfolgt immer über eine par-
tielle Hydrolyse der Stärke. Durch den Einsatz
des Enzyms Glucoseisomerase wurde das An-
gebot an Glucosesirupen erweitert. Dieses En-
zym bewirkt die Umwandlung eines Teils der
Glucose in Fructose. Die so hergestellten Glu-
cosesirupe haben höhere Fructosegehalte und
damit eine höhere Süßkraft als Ausgangssiru-
pe. Je nach dem Fructoseanteil werden diese
Sirupe als Glucose-Fructose-Sirup bzw. Fructo-
se-Glucose-Sirup bezeichnet. Eingesetzt wer-
den z.B. hochfructosehaltige Glucosesirupe mit
ca. 42% Fructose und ca. 52% Glucose, bezo-
gen auf die Trockensubstanz.
Dextrose wird durch Stärkehydrolyse herge-
stellt. Bei der Konfitürenherstellung spielt sie
keine bedeutende Rolle, da Dextrose verstärkt
zur Rekristallisation neigt und den Produkten
einen matten, glanzlosen Charakter verleihen
kann.
Beim Verzehr hoher Dosen (über 20 g pro Per-
son und Tag) können Zuckeralkohole teilweise
eine laxierende Wirkung haben.
Süßstoffe
Süßstoffe sind Verbindungen natürlicher oder
synthetischer Herkunft, die keinen oder im
Verhältnis zur Süßkraft einen vernachlässig-
baren kalorischen Wert besitzen und eine um
ein Vielfaches höhere Süßkraft als Saccharose.
Zuckeraustauschstoffe
Zuckeraustauschstoffe sind eine Gruppe von
Stoffen, die als Süßungsmittel anstelle von
Saccharose eingesetzt werden. Sie verleihen,
ähnlich wie die Zuckerarten, den Lebensmit-
teln „Körper“ und einen physiologischen
Brennwert. Ihre Süßkraft liegt im Bereich der
Saccharose und darunter.
Von den Zuckeraustauschstoffen sind folgende
wichtig:
Fructose (Fruchtzucker) ist ein Monosaccharid,
das in nahezu allen Früchten vorkommt. Seine
besondere Bedeutung als Zuckeraustauschstoff
liegt im Bereich von Diätprodukten für Diabe-
tiker, da Fructose im Stoffwechsel insulinunab-
hängig abgebaut wird. Der physiologische
Brennwert wird bei Fructose wie bei Saccha-
rose und Glucose mit 17 kJ/g (gleich 4 kcal/g)
berechnet. Die Süßkraft von Fruchtzucker ist
höher als die von Saccharose. In der Regel wird
Fruchtzucker als Fruchtzuckersirup mit 70% TS
gehandelt.
Zuckeralkohole sind die Hauptgruppe der
Zuckeraustauschstoffe. Die physiologischen
Vorteile der Zuckeraustauschstoffe liegen in
der Diabetikereignung (sie werden insulin-
unabhängig verstoffwechselt), in der zum Teil
verminderten kariogenen Wirkung und im
verminderten physiologischen Brennwert.
Für alle Zuckeralkohole ist ein einheitlicher
physiologischer Brennwert von 10 kJ/g
vorgesehen.
Tab. 2:
* Die Zahlen geben an, wievielmal der betreffende
Zuckeraustauschstoff süßer schmeckt als Saccharose.
Aus: Süßungsmittel im Überblick, Gordian 88/4, S. 72 ff.
Tab. 3:
* Die Zahlen geben an, wievielmal der betreffende
Süßstoff süßer schmeckt als Saccharose.
Aus: Süßungsmittel im Überblick, Gordian 88/4, S. 72 ff.
bzw. Handbuch Süßungsmittel, Behr's Verlag
Vergleich der Süßkraft von Zuckeraustausch-stoffen in Relation zur Saccharose
Fructose 1,10-1,30 *
Sorbit 0,63 *
Mannit 0,50-0,60 *
Isomalt 0,45 *
Maltit 0,65-0,68 *
Lactit 0,30-0,35 *
Xylit 0,00 *
Vergleich der Süßkraft von Süßstoffen in Relation zur Saccharose
Acesulfam K 130-200 *
Aspartam 200-250 *
Cyclamat 30-40 *
Saccharin 450-500 *
Sucralose ca. 600 *
Konfitüren und andere Fruchtaufstriche
11
Süßstoffe werden insulinunabhängig verstoff-
wechselt und sind deshalb für Diabetiker ge-
eignet. Da sie in der Regel nur in sehr kleinen
Mengen eingesetzt werden, beeinflussen sie
weder Textur noch Körper der damit gesüßten
Lebensmittel.
Die einzelnen Süßstoffe unterscheiden sich in
ihren Eigenschaften, z.B. in ihrem Geschmacks-
profil, in ihrer Stabilität in sauren Lebensmitteln
und beim Erhitzen. In Mischung untereinander
zeigen sie teilweise positive synergistische
Effekte.
Süßungsmittel
Entionisierte Fruchtsaftkonzentrate und Frucht-
extrakte finden verstärkt Verwendung als
natürliche Süßungsmittel.
Diesen Produkten werden keine Zucker zuge-
setzt, sie enthalten nur die Zucker aus den
verwendeten Früchten.
Herbasweet Apfelextrakt ist ein hochwertiges
Süssungsmittel, hergestellt aus dem Fruchtex-
trakt aus entsafteten und schonend getrock-
neten Äpfeln mit einem Trockensubstanzgehalt
von 70-72°Bx bzw. 78°Bx.
Diesem konzentrierten Fruchtextrakt sind mit
Hilfe modernster Technologien die Mineral-
stoffe, Fruchtsäuren sowie die natürlichen
Farbstoffe entzogen. Die verbleibende konzen-
trierte Süße des Apfels kann anstelle von
Zucker oder Stärkeverzuckerungsprodukten
zur Süßung von Lebensmitteln universell ein-
gesetzt werden.
Diese Süßungsmittel (aus Früchten gewonnene
Zuckerarten) sind nach Konfitüren-Verordnung
zugelassen. Besonders interessant sind sie für
die so genannten „All Fruit Produkte“, das sind
Erzeugnisse, deren Zutaten ausschließlich aus
Früchten stammen.
Gelierungvon H&F-Pektinen
In den Mehrkomponentensystemen Konfitüre,
Gelee und Marmelade hat das Pektin die textur-
gebende Rolle. Die optimale Ausbildung eines
Gels ist direkt abhängig vom Mengenverhält-
nis der Bestandteile Frucht, Zuckerarten, Was-
ser, Säure und Pektin. Der Zusatz des aus Obst
gewonnenen Pektins ist wegen seiner Natür-
lichkeit als Verstärkung des Eigenpektinge-
haltes der verwendeten Frucht zu betrachten.
Dazu kommen die Säurebeständigkeit des
Pektins, die Tatsache, dass es keinen eigenen
Geruch oder Geschmack hat und damit ein
hervorragender Aromaträger ist, sowie die
Möglichkeit, Konsistenz und Geliergeschwin-
digkeit zu regulieren.
Pektin
Der Gelierstoff Pektin, ein Bestandteil des
pflanzlichen Zellgerüstes, hält als „Zellkitt“ das
Gefüge des Pflanzengewebes zusammen.
Zur Herstellung von Pektinen eignen sich alle
pflanzlichen Rohstoffe mit einem hohen
Pektingehalt.
Aus verschiedenen Rohstoffen kann unter-
schiedlich viel Pektin extrahiert werden:
Apfeltrester 10-15%
Rübenschnitzel 10-20%
Citrusschalen 20-35%
Äpfel und Citrusfrüchte haben für die Ge-
winnung von Pektin zur Herstellung von
Konfitüren, Gelees und Marmeladen seit jeher
eine herausragende Bedeutung. Die hochwer-
tigen Pektinstoffe sind im Fruchtfleisch und
hier in besonders hoher Konzentration in den
Zellwänden enthalten. Deshalb eignen sich
gerade die Pressrückstände der Apfel- und
Citrussaftherstellung für die industrielle
Extraktion qualitativ wertvoller Pektine.
In der pflanzlichen Zelle sind die Pektinmole-
küle so fest mit anderen Zellwandmolekülen
verknüpft, dass sie mit Wasser nicht extrahiert
werden können. Diese wasserunlösliche Form
nennt man Protopektin.
Durch saure Hydrolyse wird das Protopektin
löslich gemacht und dann mit heißem Wasser
extrahiert. Der pektinhaltige Extrakt wird
mechanisch gereinigt und schonend aufkon-
zentriert. Aus dem flüssigen Extrakt wird das
Pektin mit Hilfe von Alkohol ausgefällt.
Bei der alkoholischen Fällung gewinnt man
die Alkohol unlöslichen Pektinstoffe in reiner
Form. Schließlich werden sie als Reinpektin ge-
trocknet und zu Pulver vermahlen. Die Gelier-
kraft von Pektin als Naturprodukt ist entspre-
chend dem Ausgangsmaterial unterschiedlich
und wird durch Zumischen von Dextrose oder
anderen Zuckerarten standardisiert.
Das molekulare Gerüst der Pektine ist aufge-
baut aus D-Galakturonsäuremolekülen, die
α-1-4-glykosidisch miteinander zur Polygalak-
turonsäure verknüpft sind. Die Carboxylgrup-
pen sind teilweise mit Methanol verestert.
Neutralzucker wie Arabinose, Galaktose und
Xylose, die mit dem Pektin-Makromolekül als
Seitenketten verknüpft sind, sowie die Unter-
brechung der Hauptkette durch Rhamnose,
machen das Pektin zum Heteropolysaccharid.
Konfitüren und andere Fruchtaufstriche
10
1312
Daher sind oft neutrale Polysaccharide wie
Galaktane, Arabane, aber auch Stärke Begleit-
stoffe des isolierten Pektins. Die typische Zu-
sammensetzung ist jedoch abhängig vom Roh-
stoff. Die Gelierfähigkeit des Pektins hängt
hauptsächlich vom Molekulargewicht – d.h.
von der Anzahl der Kettenglieder eines Pektin-
moleküls – ab und bleibt durch einen äußerst
schonenden Herstellungsablauf nahezu unver-
ändert erhalten.
Sind alle Carboxylgruppen der Polygalakturon-
säure frei, d.h. nicht verestert, so liegt Pektin-
säure vor, ihre Salze sind die Pektate.
In der Natur ist die Pektinsäure aber unter-
schiedlich stark mit Methanol verestert und
wird dann als Pektin bezeichnet. Bei einem
Veresterungsgrad über 50% spricht man von
hochverestertem Pektin, unter 50% von
niederverestertem Pektin.
Geliermechanismen
Assoziationen von Pektinketten führen zur
Ausbildung eines dreidimensionalen Netz-
werkes, d.h. zur Gelbildung. Zwei oder mehr
Kettenabschnitte lagern sich zusammen und
treten miteinander in Wechselwirkung. Es
handelt sich um lange Abschnitte regelmäßiger
Sequenz, die durch den Einbau von Rhamnose
und Verzweigungen in der Kette unterbrochen
werden.
Es gibt mehrere Typen von Kettenassozia-
tionen, die durch den Grad der Veresterung
bestimmt sind. Bei hochveresterten Pektinen
lösen zwei entscheidende Faktoren die Gel-
bildung aus:
1. Zugabe von Saccharose oder anderen Zu-
ckern dehydratisiert die Pektinmoleküle, was
die Annäherung der Polymerketten aneinander
erleichtert und die Vernetzung über Wasser-
stoffbrücken ermöglicht.
Abb. 1: Ausschnitt aus einem Pektinmolekül
H +
COOCH3
C
O O –
O
OH
O
OH
OOH
OH
O
O
COOCH3
O
OH
O
OH
OOH
OH
O
O
C
O OH
2. Absenken des pH-Wertes im Medium drängt
die Dissoziation der freien Carboxylgruppen
zurück und verringert so die elektrostatische
Abstoßung zwischen den Ketten. Der beschrie-
bene Mechanismus wird bisher in der Literatur
kurz als „Zucker-Säure-Gelierung“ bezeichnet.
Neuere Studien belegen aber, dass hochver-
esterte Pektine im Gel durch die Kombination
von hydrophoben Wechselwirkungen und
Wasserstoffbrückenbindungen stabilisiert
werden und somit der Begriff „Zucker-Säure-
Gelierung“ näher erklärt werden muss.
Die Methylestergruppen sind die hydrophoben
Teile des Pektinmoleküls. Hydrophobe Kräfte
zwingen sie, sich zu Aggregaten zusammen-
zulagern, wobei sie bestrebt sind, die Kontakt-
fläche zu Wasser so gering wie möglich zu
halten. Zusätzlich werden Wasserstoffbrücken,
z.B. zwischen den nicht veresterten Carboxyl-
gruppen, dann ausgebildet, wenn der pH-Wert
im Gel niedrig genug und die Dissoziation der
Carboxylgruppen weitgehend zurückgedrängt
ist.
Abb. 3: Dissoziation der Carboxylgruppen
Konfitüren und andere Fruchtaufstriche
Abb. 2: Gelnetz
1514
Abb. 4: Struktur der
Verbindungszonen von
HV-Pektinen (Walkinshaw
und Arnott 1981)
Abb. 5: Geordnete Pektinsequenzen im Pektin-Calcium-Gel (Rees und Welsh, 1977)
Abb. 6: Gelierbereich von hochveresterten Pektinen, modifiziert, nach Pilnik 1980
Nach Oakenfull und Scott (1984) stabilisieren
zwar hauptsächlich die Wasserstoffbrücken-
bindungen das Pektinnetzwerk, aber ohne die
hydrophoben Wechselwirkungen der Methyl-
estergruppen würde die Gelierung aus ener-
getischen Gründen nicht zustande kommen.
Je höher der Veresterungsgrad, desto höher
der Anteil der hydrophoben Kräfte an der Ge-
lierung. Der Anteil an Wasserstoffbrücken über
Ca2+ Ca2+ Ca2+ Ca2+Ca2+ Ca2+ Ca2+ Ca2+
OH
HO
O–OOC–
HO COO–O–
O
OO
O OOH
HO
OHOH
HO
O
O
OO
OO
Ca2+
O
HO
O–OOC–
HO COO–O–
OO
OOH
HO
OHOH
OH
HO
O
O
OO
OO
Ca2+
O
Konfitüren und andere Fruchtaufstriche
3,6 3,4 3,2 3,0 2,8 2,6
80
75
70
65
60
55
Trocken-substanz[ºBrix]
vorgeliert
pH im Gel
geliert
flüssig
die freien, nicht veresterten Carboxylgruppen
nimmt ab, und im Falle eines zu hohen pH-
Wertes nimmt damit auch der Anteil an
Störfaktoren (-COO-) ab (im Falle eines zu
hohen Produkt-pH-Wertes stören dissoziierte
Carboxylgruppen die Netzwerkbildung). Dies
hat Auswirkungen auf den Gelier-pH-Wert-
Bereich. Das Zurückdrängen der Dissoziation
wird bei sehr hohen Veresterungsgraden nicht
mehr so wesentlich.
1716
Je höher der Veresterungsgrad, desto höher
liegt deshalb der pH-Wert, bei dem eine Gelie-
rung eintritt. Total veresterte Pektine (100%
Veresterungsgrad) benötigen keine Säure mehr
zur Gelierung (Deuel et al., 1950).
Die Anforderung an eine hohe Zuckerkonzen-
tration für die Gelierung hochveresterter
Pektine ließe sich nach Oakenfull damit begrün-
den, dass bestimmte Zucker die hydrophoben
Wechselwirkungen zusätzlich stabilisieren.
Niederveresterte Pektine gelieren ebenfalls
nach dem beschriebenen Mechanismus. Sie
können aber auch zusätzlich relativ unabhän-
gig von Trockensubstanz und pH-Wert ein Gel
ausbilden, wenn mehrwertige Kationen, z.B.
Calciumionen, anwesend sind. Für diesen
Geliermechanismus wurde folgendes Modell
aufgestellt:
Bei der Gelierung lagern Pektinketten zusam-
men. Aufgrund ihrer geknickten Form ent-
stehen Hohlräume zwischen ihnen, die mit
Carboxyl- und Hydroxylgruppen besetzt sind.
Sowohl Hohlraumbildung als auch Carboxyl-
und Hydroxylgruppen begünstigen die Asso-
ziation der Pektinketten durch Chelatisierung
des Calciums.
Bei niederveresterten, amidierten Pektinen
werden durch die Anwesenheit der Amidgrup-
pen zusätzliche Verknüpfungspunkte über
Wasserstoffbrücken geschaffen. Je mehr Amid-
Gruppen anwesend sind, d.h., je mehr Ver-
knüpfungspunkte zustande kommen, desto
fester sind die entsprechenden Gele.
Bei niederveresterten, amidierten Pektinen
erfolgt das Zusammenlagern der Pektinketten
kontrollierter als bei niederveresterten, nicht
amidierten Pektinen, da bei vergleichbarem
Veresterungsgrad die Ausbildung eines Gelnetz-
werkes aufgrund von Wasserstoffbrückenbin-
dungen zwischen den Amidgruppen langsamer
verläuft als die Reaktion niederveresterter Pek-
tine mit Calciumionen.
Hochveresterte Pektine – Gelierverhalten
Trockensubstanz und pH-Wert
Die Abbildung auf Seite 15 (unten, Gelierbe-
reich von hochveresterten Pektinen, mod.,
nach Pilnik 1980) ist eine prinzipielle Darstel-
lung der Gelierbereiche von Zucker-Säure-
Gelen mit hochveresterten Pektinen. Es wer-
den Trockensubstanz/pH-Bereiche markiert,
in denen Vorgelierung bzw. keine Gelierung
(flüssig) erfolgt. Vorgelierung bedeutet, dass
bei der angewendeten Abfülltemperatur das
Produkt schon teilweise geliert ist. Das Pum-
pen, Rühren oder Gießen beim Abfüllen zer-
stört das sich ausbildende Gelgerüst, der Auf-
bau eines homogenen Gels ist nicht mehr
möglich. Die Textur der vorgelierten Produkte
ist deshalb musig, die Gelstärke nimmt ab.
Die Abbildung macht deutlich, dass sich Zucker
und Säure innerhalb gewisser Grenzen in ihrem
Beitrag zur Gelstärke ersetzen können. Ein
geringerer Zuckergehalt verlangt tiefere
pH-Werte zur Gelierung, höhere pH-Werte
sind möglich bei höheren Zuckergehalten.
Bei gleichem Zuckergehalt werden die Gele
bei tieferem pH-Wert fester und spröder,
ebenso bei gleichem pH-Wert und steigendem
Zuckergehalt.
Der optimale Trockensubstanzgehalt für Konfi-
türen liegt bei 60-65%. Der Ersatz eines Teils
der Saccharose durch Glucosesirup und die Ver-
wendung einer optimalen Pektintype können
die Ausbildung von spröden Gelen und die
Auskristallisation von Zucker und Dextrose
verhindern.
Die untere Grenze der Gelierung für hochver-
esterte Pektine ist ein Trockensubstanzgehalt
von ca. 55%. Im Bereich 58-55% gelieren un-
ter den hochveresterten Pektinen am besten
die Pektine mit sehr hohem Veresterungsgrad
(über 75%). In niedrigeren Trockensubstanz-
bereichen gelieren die hochveresterten Pektine
nicht mehr, hier werden niederveresterte und
amidierte Pektine unter Verwendung von
Calciumsalzen eingesetzt.
Der Ersatz von Saccharose durch andere Zucker
oder Zuckeralkohole beeinflusst die Gelier-
eigenschaften der Pektine und die Textur der
Gele. Die Gründe dafür sind noch ungenügend
erforscht. Diskutiert werden unterschiedliche
Wasseraktivitäten der Süßungsmittel bei glei-
chen Trockenmassen bzw. substanzspezifische
Unterschiede in der Stabilisierungswirkung
(Oakenfull et al., 1984).
Abb. 7: Die drei Bindungsmechanismen zur Verknüpfung
von Pektinketten
Literatur:
Oakenfull, D. und Scott, A. (1984): Hydrophobic interac-
tion in the Gelation of High Methoxyl Pectins, J. Food
Sci., 49 (4): 1093-1098
Deuel, H., Huber, G., Leuenberger, R. (1950): Über das
Geliervermögen von Polygalakturonsäuremethylester,
Helvetica Chimica Acta, Band 33, S. 1266 ff.
Rees, D.A., und Welsh, E.J. (1977): Sekundär- und Tertiär-
struktur von Polysacchariden in Lösungen und Gelen,
Angewandte Chemie, Band 89, S. 228-239.
Pilnik, W. (1980): Pektine, in „Gelier- und Verdickungs-
mittel in Lebensmitteln“, Forster Verlag AG Zürich.
Konfitüren und andere Fruchtaufstriche
1918
● mittelschnell gelierend und mit mittlerer
Geliertemperatur
(Pektin Classic AF 401, Pektin Classic CF 301)
● langsam gelierend und mit tiefer Gelier-
temperatur
(Pektin Classic AF 501, Pektin Classic CF 401)
Die absolute Höhe der Geliertemperatur hängt
neben dem Rohstoff, dem Herstellungsverfah-
ren und dem Veresterungsgrad des Pektins
auch von Zuckergehalt und pH-Wert des Pro-
duktes, der Menge zugesetzter Pufferstoffe
und der Abkühlgeschwindigkeit ab. Je schnel-
ler die Produkte abkühlen, umso tiefer liegt
die Geliertemperatur.
Deshalb werden zum Vergleich der Geliertem-
peraturen üblicherweise Pektingele unter
gleich bleibenden, definierten Bedingungen
hergestellt, und es wird beobachtet, bei
welcher Temperatur die Gelierung einsetzt.
Die Gelierzeit umfasst die Zeitspanne, bis eine
Fruchtzubereitung nach Beendigung des Koch-
vorgangs bei einer bestimmten, konstant ge-
haltenen Temperatur zu gelieren beginnt.
Schnell gelierende Pektine können so definiert
werden, dass sie unter festgesetzten Bedin-
gungen bei 90°C 10 Minuten bis zur Gelierung
benötigen, und langsam gelierende Pektine bei
65°C 20 Minuten.
Schnell gelierende Pektine weichen in ihrem
optimalen pH-Bereich von den langsam gelie-
renden ab. Während die langsam gelierenden
Pektine ihre höchste Gelstärke bei pH-Wert um
3,0 und darunter haben, ist der optimale pH-
Wert der schneller gelierenden in Richtung
höherer pH-Werte verschoben. Für sehr schnell
gelierende Pektine ist der pH-Wert-Bereich
unter 3,0 unter Umständen ungünstig, insbe-
sondere, wenn die Trockensubstanz deutlich
über 60% liegt. Gelierung kann dann bereits
während der Gelherstellung eintreten, die
Gefahr der Vorgelierung ist groß.
Betrachtet man nochmals die Abbildung 6 (Seite
15), so wird deutlich, dass bei Trockensubstan-
zen um 60% und pH-Wert um 3,0 sowohl
schnell gelierende als auch langsame gelieren-
de Pektine einesetzt werden können. Unter-
schiede ergeben sich in Geliertemperatur, Ge-
lierzeit und Geltextur.
Bei hohen Trockensubstanzen und niedrigen
pH-Werten müssen langsam gelierende Pektine
eingesetzt werden, da sonst Vorgelierung ein-
tritt; bei hohen Trockensubstanzen und hohen
pH-Werten müssen schnell gelierende Pektine
eingesetzt werden, da sonst keine Gelierung
mehr stattfindet.
Zur Auswahl der geeigneten Pektintypen unter
den hochveresterten Pektinen – schnell, mittel
oder langsam gelierend – sind folgende Krite-
rien von großer Bedeutung:
Abfülltemperatur
Die geeignete Pektintype wird so ausgewählt,
dass das damit hergestellte Produkt eine Ge-
liertemperatur erhält, die unter der vorgege-
benen Abfülltemperatur liegt. Dadurch wird
Vorgelierung vermieden, die das Gel schwächen
und die Textur negativ beeinflussen würde.
Die Höhe der Abfülltemperatur wird neben
den apparativen Möglichkeiten durch die
Gebindegröße vorgegeben.
Gebinde, die schnell abkühlen, erlauben eine
Abfüllung bei hohen Temperaturen von 85°C
und 95°C. Schnell gelierende Pektine sorgen in
diesem Temperaturbereich für gute Gelierung
bei gleichzeitig guter Verteilung der Früchte im
Gel. Gebinde, die eine lange Abkühlphase
durchlaufen, erfordern niedrige Abfülltempe-
raturen, z.B. 70-75°C, da sonst die Konsistenz
der Produkte durch Hitzebeschädigung im Kern-
bereich leidet. Hier werden langsam gelierende
Pektine eingesetzt, bei deren Anwendung in
diesem Temperaturbereich keine Vorgelierung
eintritt. Eine Regulierung der Geliergeschwin-
digkeit ist darüber hinaus durch Zugabe von
geeigneten Puffersalzen (Retardatoren) mög-
lich. Eine derartige Gelierverzögerung wird vor
allem in der Süßwarenindustrie angewandt,
wo mit sehr hohen Trockensubstanzgehalten
gearbeitet wird.
Gelierzeit, Geliertemperatur
Hochveresterte Pektine werden im Bereich von
50 bis ca. 80% VEG angeboten. Diese Gruppe
von Pektinen unterscheidet sich in ihrem Gelier-
verhalten. Unter vergleichbaren Bedingungen
gelieren die höher veresterten Pektine schneller
und bei höheren Temperaturen als die Pektine
mit niedrigeren Veresterungsgraden. Deshalb
sind Gelierzeit und Geliertemperatur bei der
Beurteilung hochveresterter Pektine wichtige
Begriffe.
Die Geliertemperatur ist die Temperatur, bei
der die Gelierung von Pektingelen nach Be-
endigung der Gelzubereitung während der
Abkühlung einsetzt. Über dieser Temperatur
findet keine Gelierung statt, obwohl alle Be-
dingungen zur Gelbildung erfüllt sind. Die
Gelierung sehr hochveresterter Pektine kann
– bei vergleichbaren Testgelen – z.B. bereits ab
90°C beginnen, die der weniger hochverester-
ten Pektine z.B. ab 60°C.
Entsprechend diesen Unterschieden in Gelier-
temperatur und Gelierzeit werden hochver-
esterte Pektine angeboten als:
● sehr schnell gelierend und mit sehr hoher
Geliertemperatur
(Pektin Classic AF 101, Pektin Classic CF 101)
● schnell gelierend und mit hoher Geliertem-
peratur
(Pektin Classic AF 201, Pektin Classic CF 201)
Konfitüren und andere Fruchtaufstriche
2120
Für das Aufstreichen der Konfitüren auf Brot
oder Brötchen bedeutet dies, dass Gele mit
geringem viskosen Anteil schwerer streichbar
sind. Während des Streichvorgangs mit dem
Messer wird im Extremfall ein größeres Gelee-
stück in viele kleine Geleestückchen zerlegt.
Die Gele mit höherem viskosen Anteil lassen
sich dagegen sehr leicht auf dem Brot zu einer
zusammenhängenden Geleeschicht verstreichen.
Die Auswahl der Pektintypen hilft also mit, die
gewünschten rheologischen Parameter dieser
Produkte festzulegen.
Textur
Der für die sensorische Akzeptanz wichtige
Parameter Textur hängt neben der stofflichen
Zusammensetzung, wie z.B. Fruchtart, Frucht-
menge und Zuckerart, auch von der Auswahl
der Pektintype ab.
Pektine mit sehr hohem Veresterungsgrad
ergeben feste Gele, charakterisiert durch die
rheologischen Parameter „hochelastisch mit
sehr geringem viskosen Anteil“.
Pektine mit mittlerem Veresterungsgrad
ergeben feste Gele, charakterisiert durch die
rheologischen Parameter „hochelastisch mit
bedeutsamem viskosen Anteil“.
Bei gleichem Veresterungsgrad bilden Apfel-
pektine Gele mit deutlich höherem viskosen
Anteil als Citruspektine.
Frucht
Die eingesetzten Früchte beeinflussen je nach
Art, Reifegrad und Lagerzustand den Ablauf
der Gelierung. Die wichtigsten Faktoren sind
der Eigenpektingehalt, der Zucker- und Säure-
gehalt, weiterhin der Gehalt an Mineralstoffen
und anderen fruchteigenen Inhaltsstoffen. Mit
zunehmender Reife wird in den Früchten durch
Enzyme das fruchteigene Pektin abgebaut, das
Fruchtfleisch wird weicher. Die fruchteigene
Säure nimmt während der Reifung ab, der
Zuckergehalt zu.
Säuregehalt
Die Einstellung des für den Gelierungsvorgang
optimalen pH-Wertes bei der Konfitürenher-
stellung erfolgt durch Zugabe von Genusssäu-
ren und deren Salzen. Neben den physikalisch-
chemischen Wirkungen der Säuren spielen in
hohem Maße die geschmacksgebenden Ein-
flüsse eine Rolle. Es sind aber auch die gesetz-
lichen Bestimmungen zu berücksichtigen. Zur
Regulierung des pH-Wertes erlaubt die Konfi-
türen-Verordnung folgende Zusätze:
● Milchsäure E 270
● Citronensäure E 330
● Weinsäure E 334
● Natriumlactat E 325
● Calciumlactat E 327
● Natriumcitrat E 331
● Calciumcitrat E 333
● Natriumtartrat E 335
Zur Gewährleistung einer gleichmäßigen
Gelierung ist der Einsatz eines pH-Meters in
der Produktion von Konfitüren, Gelees und
Marmeladen unerlässlich.
Die in den Früchten vorhandene oder zum
Produkt zugesetzte Genusssäure drängt die
Dissoziation der freien Carboxylgruppen im
Pektin zurück. Während sich die dissoziierten
Carboxylgruppen wegen ihrer gleichgerichte-
ten negativen Ladung abstoßen, bilden die un-
dissoziierten Carboxylgruppen ein Netz aus, in
dem Wasser gebunden wird.
Milchsäure
Milchsäure ist als 50%ige, 80%ige und 90%ige
wässrige Milchsäurelösung im Handel erhält-
lich. Ihr spezifischer Säuregrad ist geringer als
der von Wein- oder Citronensäure.
Zur Erzielung eines bestimmten pH-Wertes
muss Milchsäure höher dosiert werden als
Wein- oder Citronensäure.
Weinsäure
Weinsäure ist ein kristallines Produkt, das gut
in Wasser löslich ist. Sie hat den höchsten
spezifischen Säuregrad der zur Verwendung
kommenden Säuren. Von Weinsäure muss am
wenigsten dosiert werden. Die Zugabe zum
Kochprozess erfolgt direkt oder als 50%ige
wässrige Lösung. Diese Säure wird relativ
wenig zur Konfitürenherstellung eingesetzt,
da ihr Säurecharakter verhältnismäßig herb ist.
Konfitüren und andere Fruchtaufstriche
2322
Liegt andererseits ein zu niedriger pH-Wert
in den Früchten vor, kann dieser angehoben
werden, um eine Vorgelierung zu vermeiden.
Will man den pH-Wert in engen Grenzen
stabilisieren, wie das bei Konfitüren der Fall
ist, nutzt man die Eigenschaften der Genuss-
säuren, mit ihren Salzen ausgezeichnete
Puffersysteme zu bilden, z.B. die Kombination
von Citronensäure und Natriumcitrat.
Die Zugabe der Fruchtsäuren in den Kochan-
satz erfolgt in der Regel am Ende des Koch-
prozesses. Dadurch wird eine Vorgelierung
verhindert, die bei optimalem pH-Wert dann
eintreten kann, wenn durch das Einziehen des
Zuckers oder der Pektinlösung die Temperatur
des Kochansatzes unter die Geliertemperatur
abfällt.
Selbst wenn alle Parameter optimal eingestellt
sind und die Temperatur über der Geliertempe-
ratur liegt, kann eine zu lange Verarbeitungs-
dauer nach Säurezugabe zu einer Vorgelierung
führen.
Niederveresterte Pektine – Gelierverhalten
Die Gelbildung von niederveresterten Pektinen
kann man sich so vorstellen:
Bei geringer Calciumionenzugabe beginnen
sich die Pektinketten über Calciumbrücken
zusammenzulagern. Wird die Calciumionen-
konzentration erhöht, bildet sich ein Gel aus.
Bei Calciumionenüberdosierung fällt unter
den gegebenen Gelherstellungsbedingungen
Calciumpektinat aus und man spricht von
„Vorgelierung“.
Das Gelgefüge verliert an Elastizität, wird
mehr pastös, mit geringeren Bruchfestigkeiten.
Das Ausfällen des Calciumpektinates ist dann
reversibel, wenn das Gel nochmals über die
Geliertemperatur erhitzt und zerstörungsfrei
abgekühlt wird.
Die für die Gelierung notwendige Menge an
Calciumionen hängt vor allem ab von der Kon-
zentration an löslicher Trockensubstanz, von
der Zuckerart, dem Produkt-pH-Wert und den
Puffersubstanzen.
Konzentration an löslicher Trockensubstanz
Die Abbildung 8 (Seite 24) zeigt, wie sich die
Bruchfestigkeit eines Gels mit vermehrter
Zugabe von Calcium bei unterschiedlicher
Trockensubstanz verändert. Während bei einer
Trockensubstanz von 60% so gut wie keine
Calciumionen zur festen Gelbildung notwendig
sind, werden bei 20-30% Trockensubstanz
deutliche Mengen an Calcium benötigt. Je ge-
ringer die Trockensubstanz im Gel, desto höher
der Calciumbedarf für die Gelierung. Die Gel-
stärke wurde bei diesen Beispielen über die
Bruchfestigkeit mit dem Herbstreith-Pektino-
meter bestimmt.
Mit zunehmender Calciumdosierung werden
die Gele bis zu einem Optimum fester, mehr
und mehr elastisch und spröde. Ab einer ge-
wissen, von der Trockensubstanz abhängigen
Calciumdosierung sinkt die Gelfestigkeit ra-
pide, es resultieren keine Gele mehr, sondern
vorgelierte Produkte.
Citronensäure
Citronensäure kommt in der Natur in zahlrei-
chen Früchten vor. Sie ist kristallin und gut
wasserlöslich. Citronensäure ist in ihrer Säure-
wirkung schwächer als Weinsäure, aber stärker
als Milchsäure. Der Geschmack der Citronen-
säure ist natürlich sauer und abgerundet.
Auch diese Säure wird bevorzugt als 50%ige
wässrige Lösung dosiert.
Bei zu hohem Säuregrad (pH-Wert unter 2,8)
erhöht sich die Gelelastizität, die Gele werden
hart und spröde. Bei niedrigem Säuregrad
(pH-Wert höher 3,3) erhält man weiche Gel-
strukturen. Bei Überschreiten einer bestimm-
ten pH-Grenze kann keine Gelierung mehr
erfolgen.
Die Anwesenheit von Pufferstoffen in Früchten
(z.B. Salze der Citronen- und Äpfelsäure)
unterdrückt das Ausmaß der pH-Änderung
durch die zugesetzte Fruchtsäure; ein Teil des
effektiven Säuregrades wird also aufgefangen.
Um den gewünschten pH-Wert zu erreichen,
muss die Säuredosierung erhöht werden.
Tab. 4: Wichtige Daten zu Milchsäure, Weinsäure und Citronensäure
Aus: Genusssäuren und Salze: Anwendung und Wirkung in Lebensmitteln/Hrsg.: Fachgruppe
Lebensmittelchemie und Gerichtl. Chemie i.d. GDCh. (Red.: G. Wieder).-Hamburg: Behr, 1989
(Lebensmittelchemie, Lebensmittelqualität; Bd. 14)
Konfitüren und andere Fruchtaufstriche
Milchsäure Weinsäure Citronensäure
EWG-Nummer E 270 E 334 E 330
Summenformel C3H6O3 C4H6O6 C6H8O7
Mol-Gewicht 90 150 192
Dissoziationsgrad
pka 1 3,86 2,93 3,08
pka 2 4,23 4,74
pka 3 5,4
pH-Wert (0,1 n Lösung) 2,8 2,2 2,2
2524
Die pH-Wert-Erhöhung führt zu einer Zunahme
an geladenen Teilchen im Gel, die Pektinmole-
küle sind stärker dissoziiert. Die Calciumionen
reagieren nun auch verstärkt mit den anderen
geladenen Puffersubstanzen, dadurch nimmt
der Anteil an Calciumionen, der mit dem Pek-
tin reagiert, ab.
Eine Erhöhung der Konzentration an Calcium-
ionen schafft mehr Verknüpfungspunkte
zwischen den Pektinmolekülen und erhält die
Gelstärke aufrecht.
Einfluss der Pufferionen
Die Art und Konzentration der in den Gelen
vorhandenen Pufferionen, die überwiegend
aus den Früchten stammen und von Fruchtart
zu Fruchtart verschieden sein können, ist von
erheblichem Einfluss auf den Calciumionenbe-
darf zur Erzielung ausreichend fester Gele.
Eine Erhöhung der Konzentration an Puffer-
substanzen, insbesondere, wenn diese
Calcium stark binden können, wie z.B. die
Salze der Citronensäure, führt ebenso wie
die pH-Wert-Erhöhung dazu, dass die Calcium-
dosierung angehoben werden muss.
Beeinflusst wird die für die Gelierung not-
wendige Calciumdosierung nicht nur, wie
beschrieben, durch die Rezepturparameter,
sondern auch durch die Herstellungstechno-
logie, insbesondere die Höhe der Abfülltem-
peratur. Je höher diese liegt, desto mehr
Calciumionen können in das Gelnetz einge-
baut werden, ohne dass es zur Vorgelierung
kommt.
Über die Höhe der Calciumdosierung kann
nicht nur die Festigkeit eines Gels gesteuert
werden, sondern auch seine rheologischen
und sensorischen Eigenschaften.
Einfluss der Zuckerart
Neben der Konzentration ist auch die Art der
Zucker oder der Zuckeraustauschstoffe wichtig
für die Gelierung. So ist der Calciumbedarf zur
optimalen Gelierung bei Zuckeraustauschstof-
fen in der Regel viel größer als der Calciumbe-
darf bei Saccharose. Auch Fructosegele benöti-
gen mehr Calciumionen.
Einfluss des Produkt-pH-Wertes
Bei Erhöhung des pH-Wertes im Gel steigt
auch der Bedarf an Calciumionen im Gel zur
Erzielung vergleichbarer Gelstärken.
Abb. 8: Saccharosegel mit steigendem Trockensubstanzgehalt (niederverestertes Pektin,
VE° 40%, 0,1 m Citronensäure/Kaliumcitrat Pufferlösung, pH-Wert im Gel 3,0
2400
2200
2000
1800
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
Pektinketten
in Lösung
Ketten-
Assoziation
Gel
Ca-Pektinat
Ausflockung
Ca2+
Ca2+
Ca2+
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150
Bru
chfe
stig
keit
[H
PE]
Calcium-Konzentration [mg Ca2+/g Pektin]
60%TS
50%TS
40%TS
30 %TS 20 %TS
Abb. 9: Gelierung nieder-
veresterter Pektine in
Abhängigkeit von der
Calciumionenkonzentration
Konfitüren und andere Fruchtaufstriche
Bereich I
Im Abschnitt I ist die Calciumkonzentration
sehr gering; in diesem Bereich sind die Frucht-
zubereitungen hochviskos bis leicht geliert.
Bereich II
In diesem Bereich sind die Gele angeliert bis
geliert. Die Gele sind zart und streichfähig. Sie
können rheologisch über ihre Viskoelastizität
charakterisiert werden:
Pektingele haben viskoelastische Eigenschaf-
ten, d.h. sowohl elastische als auch viskose
Eigenschaften.
Die elastische Komponente ist verantwortlich
für hohe Bruchfestigkeit, im Extremfall für
spröde Geltexturen, für geringe mechanische
Stabilität, verbunden mit schlechter Streich-
fähigkeit und Neigung zur Synärese. Die
viskose Komponente verhindert Sprödigkeit,
bewirkt gute Streichfähigkeit und geringe
Synäreseneigung.
Bei den Gelen des Abschnitts II überwiegen die
viskosen Einflüsse, man erhält streichfähige,
stabile Gele mit hoher Regenerationsfähigkeit
nach mechanischer Belastung und geringer
Synäreseneigung. Auch in sensorischer Hin-
sicht beeinflussen die viskosen Anteile das
Geschmacksempfinden. Die Gele „zerfließen
auf der Zunge“, der fruchtig-süße Geschmack
kommt intensiv zur Geltung.
Die Reaktion der Pektine mit Calciumionen er-
höht die Geliertemperatur und führt zum Auf-
bau einer Fließgrenze bei höherer Temperatur:
Im Ruhezustand, wenn die Konfitüren in die
Gebinde abgefüllt sind, nicht mehr gerührt
oder gepumpt werden, aber noch heiß und
flüssig sind, haben sie daher eine unendlich
hohe Viskosität; sie verhalten sich wie Festkör-
per. Das hat den Vorteil, dass Fruchtstückchen
nicht aufsteigen oder sich absetzen können,
sie verharren wie „eingeliert“. Man spricht
dann von gutem Fruchthaltevermögen.
Gleichmäßig im Gel verteilte Fruchtstückchen
sind ein Qualitätsmerkmal von Konfitüren.
Die Fließgrenze ist nicht zu ersetzen durch
eine hohe Viskosität. Eine hohe Viskosität
verzögert zwar das Aufsteigen der Früchte,
verhindert es aber nicht.
Abb. 10: Bruchfestigkeit von Pektingelen in Abhängigkeit von
der Konzentration an zugesetzten Calciumionen (Bereiche I-IV)
2726
Rheologie und Sensorik
Bei vorgegebener Rezeptur (das bedeutet:
Zuckerart und -konzentration, Pektinkonzen-
tration, Fruchtart, -menge u.a. sind konstant)
werden die Gele mit steigender Calciumkon-
zentration fester.
Die Festigkeit lässt sich über die Bruchfestig-
keit mit dem Herbstreith-Pektinometer
beurteilen.
Mit zunehmender Calciumkonzentration wird
aber nicht nur die Bruchfestigkeit der Gele
höher, es ändern sich auch rheologische und
sensorische Eigenschaften wie Streichfähigkeit,
Stabilität, Synäreseneigung, Regenerations-
fähigkeit, Fließgrenze der Gele und „Mund-
gefühl“.
Diese Eigenschaften sollen im folgenden über
die Abschnitte I-IV, in die die Kurve in Abb. 10
eingeteilt ist, beobachtet werden. Die Ab-
schnitte charakterisieren Bereiche, in denen
unterschiedliche Calcium-Pektin-Verhältnisse
vorliegen.
Konfitüren und andere Fruchtaufstriche
Bru
chfe
stig
keit
mg Ca2+/g Pektin
I II III IV
2928
Niederveresterte, amidierte Pektine
– Gelierverhalten
Einfluss der Calciumionenkonzentration
Die zur Gelierung notwendige Calciumionen-
konzentration hängt auch bei den niederver-
esterten, amidierten Pektinen von verschie-
denen Produktparametern wie zum Beispiel
dem löslichen Trockensubstanzgehalt, dem
Produkt-pH-Wert oder der Pufferionenkon-
zentration ab.
Bereits bei geringer Calciumionenkonzentra-
tion lagern sich die Pektinketten über Calcium-
brücken zusammen. Die zur Gelierung not-
wendige Calciumionenkonzentration kann
dabei schon vom natürlichen Calciumgehalt
stammen, der durch die Frucht oder durch
das Trinkwasser über die Produktrezeptur
eingebracht wird.
Die Amidgruppen stabilisieren das Netzwerk
über Wasserstoffbrückenbindungen, so dass
bereits bei niedriger Calciumionenkonzen-
tration elastisch gelierte Gele gebildet werden
können. Neben dem Veresterungsgrad be-
stimmt die Anzahl der Amidgruppen die
Reaktivität und somit den Calciumbedarf zur
Ausbildung eines Gelnetzwerkes und die
resultierende Geliertemperatur.
Durch eine Erhöhung der Konzentration an
Calciumionen werden die Gele bis zu einem
Optimum fester und die Textur der Gele wird
elastischer und spröder.
Bereich III
In Abschnitt III ist die Calciumkonzentration
sehr hoch, es existieren viele Calciumbrücken,
die die Pektinmoleküle einander dicht annä-
hern. Das Pektinnetz wird eng, ursprünglich
gebundene Wassermoleküle werden leicht aus
dem Gelnetz herausgedrückt.
Die Geltextur wird überwiegend elastisch, die
viskosen Anteile werden unterdrückt. Dadurch
haben die Gele zwar eine sehr hohe Bruchfes-
tigkeit, sind aber instabil gegen mechanische
Bearbeitung. Sind sie einmal bearbeitet wor-
den, z.B. gerührt oder gepumpt, regenerieren
sie nicht mehr oder brauchen dazu lange Zeit.
Die Synäreseneigung nimmt dadurch zu. Die
Fließgrenze bzw. das Fruchthaltevermögen
nimmt weiterhin zu, die Geliertemperatur
steigt ebenfalls an.
Bereich IV
In diesem Abschnitt ist die Calciumkonzentra-
tion zu hoch, bei der vorgegebenen Abfüll-
temperatur tritt Vorgelierung auf. Die Gel-
festigkeit nimmt ab, die Konsistenz wird
breiig, musig, es tritt Synärese auf, auch die
Fließgrenze nimmt ab. Die Textur der Produkte
ist nicht ansprechend. Dieser Bereich ist für
Konfitüren, Gelees und Marmeladen uner-
wünscht.
Ein Erhöhen der Abfülltemperatur kann bis
zu einem gewissen Grad die Vorgelierung ver-
hindern. Die Gele bleiben dann sehr fest, sind
aber spröde mit hoher Synäreseneigung.
Da die Bindungen aufgrund der Anwesenheit
der Säureamidgruppen und somit durch die
Ausbildung von Wasserstoffbrückenbindungen
zusätzlich stabilisiert werden, sind niederver-
esterte, amidierte Pektine in der Lage, über
einen weiten Bereich gleichmäßig und relativ
unabhängig von der Calciumionenkonzen-
tration zu gelieren.
Wird die Calciumdosierung stark erhöht,
kommt es zur Vorgelierung, d.h. zu einer
Überreaktion zwischen den Pektinmolekülen
und den Calciumionen. Es werden feine Gel-
partikel gebildet, das Gelgefüge verliert seinen
elastischen Charakter, die Textur wird pastös,
wodurch sich die Gelfestigkeit verringert. Bei
mechanischer Belastung tritt aus dem Gel
Wasser aus, es kommt zur Synärese. Der Vor-
gang der Vorgelierung ist reversibel. Werden
vorgelierte Gele nochmals über ihre Geliertem-
peratur hinaus erhitzt und wieder abgekühlt,
wird ein elastisches, festes Gel gebildet.
Abb. 11:
Gelierung niederveresterter, amidierter Pektine in Abhängigkeit von der Calciumionenkonzentration
NatürlicherCalciumgehaltder Früchte
Gel
fest
igke
it
Niederverestertes Amid Pektin
Niederverestertes Classic Apfelpektin
Ansteigende Calciumionenkonzentration
Konfitüren und andere Fruchtaufstriche
3130
Geliertemperatur und die Ausbildung einer be-
stimmten Geltextur, werden maßgeblich durch
die Calciumreaktivität bestimmt.
Das Verhalten niederveresterter, amidierter
Pektine in Abhängigkeit von der Calciumionen-
konzentration wird daher nicht nur durch die
vorgegebenen Rezepturparameter wie zum
Beispiel löslicher Trockensubstanzgehalt, Pro-
dukt-pH-Wert und Menge an vorhandenen/zu-
gesetzten Pufferstoffen beeinflusst, sondern
zusätzlich durch die jeweilige Calciumreakti-
vität des Pektins. Aufgrund dieser Eigenschaft
können niederveresterte, amidierte Pektine
gezielt so ausgewählt werden, dass sie bei
den unterschiedlichsten Produktparametern
gleichmäßig und relativ unabhängig von der
Calciumionenkonzentration gelieren und im
jeweiligen Endprodukt die gewünschte Textur
ausbilden.
Für spezielle Anwendungen stehen auch H&F-
Pektine mit sehr hoher Reaktivität zur Verfü-
gung. Darüber hinaus bietet H&F maßgeschnei-
derte niederveresterte, amidierte Pektine an,
die bereits mit bestimmten Pufferstoffen verse-
hen sind und auf ein ganz bestimmtes Gelier-
verhalten standardisiert werden.
a) Geliergeschwindigkeit/Geliertemperatur
niederveresterter, amidierter Pektine mit
unterschiedlicher Calciumreaktivität
Je höher die Calciumreaktivität des niederver-
esterten, amidierten Pektines ist, desto höher
ist die Geliergeschwindigkeit/Geliertemperatur
in einer Gelzubereitung, die mit diesem Pektin
hergestellt wird.
b) Geliereigenschaften niederveresterter,
amidierter Pektine mit unterschiedlicher
Calciumreaktivität bei unterschiedlicher
Abfülltemperatur
Die Textur und die Festigkeit des Endproduktes
können durch die gewählte Abfülltemperatur
stark beeinflusst werden.
Abb. 14 (Seite 32) zeigt am Beispiel zweier
niederveresterter, amidierter Pektine mit
unterschiedlicher Calciumreaktivität, wie sich
bei vergleichbaren Rezepturparametern die
Festigkeit und Textur des Endproduktes verän-
dern, wenn das Produkt bei unterschiedlichen
Temperaturen abgefüllt wird.
Wird ein Produkt, z.B. eine Fruchtzubereitung
(z.B. 45%TS, pH-Wert 3,3) mit einem calcium-
reaktiven Pektin hergestellt und abgefüllt, er-
hält man elastische Gele mit einer konstant
hohen Gelfestigkeit, so lange die Abfülltempe-
ratur über der Geliertemperatur dieser Frucht-
zubereitung liegt. Wenn die Abfülltemperatur
gesenkt wird und schließlich unterhalb der
Geliertemperatur liegt, kommt es zur Vorge-
lierung, die bewirkt, dass ein Teil der maximal
erreichbaren Gelfestigkeit verloren geht.
Gleichzeitig wird die Geltextur der vorgelier-
ten Fruchtzubereitung zunehmend viskoser,
je tiefer die Abfülltemperatur gewählt wird.
Einfluss des Rohstoffes
Die Pektine zur Herstellung von niederver-
esterten, amidierten Pektinen können sowohl
aus Apfeltrestern als auch aus Citrusschalen
gewonnen werden.
Der verwendete Rohstoff hat auch einen Ein-
fluss auf die Textur der gebildeten Gele.
Niederveresterte, amidierte Apfelpektine bil-
den bei vergleichbarem Veresterungs- und
Amidierungsgrad elastisch-viskose Texturen,
die gut streichfähig sind, ein hohes Mundge-
fühl („body“) haben und geringe Synäresenei-
gung zeigen. Gele, die mit niederveresterten,
amidierten Citruspektinen hergestellt werden,
haben höhere Geliertemperaturen und liefern
elastisch-spröde Produkte.
Geliereigenschaften niederveresterter,
amidierter Pektine mit unterschiedlicher
Calciumreaktivität
Die Geliereigenschaften niederveresterter, ami-
dierter Pektine, d.h. die Geliergeschwindigkeit/
Reaktivitätsstufen niederveresterter,
amidierter Pektine:
Geringe Reaktivität:
Pektin Amid AF 005, Pektin Amid CF 005
Mittlere Reaktivität:
Pektin Amid AF 010, Pektin Amid CF 010
Hohe Reaktivität:
Pektin Amid AF 020, Pektin Amid CF 020
Zunahme Calciumreaktivität
Zunahme Geliergeschwindigkeit/Geliertemperatur
Pektin Amid AF 005Pektin Amid CF 005
Pektin Amid AF 010Pektin Amid CF 010
Pektin Amid AF 020Pektin Amid CF 020
Konfitüren und andere Fruchtaufstriche
Abb. 12: Gelierung niederveresterter, amidierter Pektine in Abhängigkeit von der Calciumionenkonzentration
Abb. 13
Ansteigende Calciumionenkonzentration
Elas
tisc
h-s
prö
de
Text
ur
Niederverestertes amidiertesCitruspektin
Niederverestertes amidiertesApfelpektin
3332
c) Geliereigenschaften niederveresterter, ami-
dierter Pektine mit unterschiedlicher Calcium-
reaktivität bei unterschiedlichen Produkt-pH-
Werten
Der Produkt-pH-Wert hat einen großen Einfluss
auf das Gelierverhalten niederveresterter, ami-
dierter Pektine.
Am Beispiel zweier Pektine mit unterschied-
licher Reaktivität zeigt Abb. 15 die Bruchfestig-
keit in Abhängigkeit von der Calciumdosierung
bei jeweils zwei verschiedenen Produkt-pH-
Werten der Gelzubereitung.
Die Bruchfestigkeit, die bei der Verwendung
des Pektins mit geringer Reaktivität in Abhän-
gigkeit von der Calciumdosierung erreicht
wird, nimmt bei beiden Produkt-pH-Werten
mit steigender Calciumionenkonzentration zu.
Bei vergleichbarer Calciumionenkonzentration
nimmt die Gelstärke von pH 3,2 bis zu pH 3,6
ab, das heißt die Gele werden mit Erhöhung
des pH-Wertes weicher, die viskosen Anteil
nehmen zu.
Der Calciumbedarf steigt mit Zunahme des
pH-Wertes im Endprodukt, d.h. um vergleich-
bar feste Gele zu erhalten, benötigen Gele mit
höherem pH-Wert mehr Calciumionen als Gele
mit tieferem pH-Wert.
Die Bruchfestigkeiten der Gele, welche mit
einem Pektin mit hoher Reaktivität hergestellt
sind, nehmen zunächst ebenfalls mit steigen-
der Calciumionenkonzentration zu.
Im Vergleich liegen die absoluten Messwerte
in diesem Bereich höher als beim Pektin mit
geringer Reaktivität. Gleichzeitig ist die Textur
der Gele, die mit dem reaktiveren Pektin her-
gestellt sind, bei vergleichbarem pH-Wert elas-
tischer.
Ab einer bestimmten Calciumionenkonzentra-
tion nimmt die Gelstärke der Gele mit einem
Produkt-pH-Wert von pH 3,2 allerdings wieder
ab, da die Geliertemperatur dieser Gelzuberei-
tung so hoch ist, dass es unter den gegebenen
Bedingungen zur Vorgelierung kommt. Die
Textur verliert dadurch an Elastizität und wird
zunehmend viskos.
Im Gegensatz dazu werden mit dem reaktiven
Pektin bei einem pH-Wert von pH 3,6 über
einen weiten Bereich elastische Gele ausge
bildet. Der Kurvenverlauf ist flach, d.h. die
Bruchfestigkeit dieser Gele ändert sich mit
zunehmender Calciumdosierung nur gering.
Für den Anwender bedeutet ein flacher Kurven-
verlauf, dass der Arbeitsbereich unter diesen
Bedingungen groß ist, da die Gele sehr tolerant
gegenüber Schwankungen im Calciumgehalt
sind. Dadurch werden eine hohe Flexibilität
und Produktionssicherheit gewährleistet.
Niederveresterte, amidierte Pektine mit hoher
Reaktivität wie z.B. Pektin Amid CF 020 oder
Pektin Amid AF 020 sind aus diesem Grund
besonders gut für die Anwendung bei höheren
Produkt-pH-Werten geeignet, während bei Pro-
dukten mit tieferen pH-Werten gerne Pektine
mit einer geringen Reaktivität, zum Beispiel
Pektin Amid CF 005 oder Pektin Amid AF 005,
verwendet werden.
Aufgrund der relativ hohen Geliertemperatur
der Fruchtzubereitung, die mit dem reaktiven
Pektin hergestellt ist, nimmt die Endgelfestig-
keit mit sinkender Abfülltemperatur relativ
schnell ab. Wird diese Fruchtzubereitung
schließlich bei niedriger Temperatur (z.B. 60°C)
abgefüllt, resultiert aufgrund der Vorgelierung
eine pastöse Textur mit erhöhter Synäresenei-
gung.
Wenn die gleiche Fruchtzubereitung mit einem
Pektin mit geringerer Calciumreaktivität her-
gestellt wird, ist die Gelfestigkeit über einen
größeren Temperaturbereich konstant, da diese
Fruchtzubereitung eine niedrigere Geliertem-
peratur aufweist. Produkte, hergestellt mit
Pektinen mit geringer Calciumreaktivität, kön-
nen daher auch bei niedrigeren Temperaturen
verarbeitet und abgefüllt werden. Die Produkte
haben nur eine sehr geringe Synäreseneigung.
Abb. 14: Textur von Gelen, hergestellt mit niederveresterten, amidierten Pektinen mit unterschiedlicher Calcium-
reaktivität in Abhängigkeit von der Abfülltemperatur
Konfitüren und andere Fruchtaufstriche
Gel
fest
igke
it
Sinkende Abfülltemperatur
Niederverestertes amidiertes Pektinmit hoher Reaktivität
Niederverestertes amidiertes Pektinmit geringer Reaktivität
3534
Gelierverhalten bei 20%TS
Mit steigender Calciumionenkonzentration
nimmt die Bruchfestigkeit, gemessen mit dem
Herbstreith-Pektinometer Mark IV, zu, die
Textur der Gele wird fester und elastischer.
Über den gesamten untersuchten Bereich lie-
fert das hochreaktive Pektin bei vergleichbarer
Calciumionenkonzentration festere Gele als
die Pektine mit der mittleren bzw. geringen
Reaktivität.
Eine vergleichbare Bruchfestigkeit der Gele er-
fordert bei Pektinen mit mittlerer und geringer
Reaktivität höhere Calciumdosierungen als bei
Pektinen mit hoher Reaktivität.
Um elastisch gelierte Gele auszubilden, benöti-
gen die Gelzubereitungen, die mit den Pekti-
nen mittlerer und geringer Reaktivität her-
gestellt werden, eine gewisse Menge an
Calciumionen, während die Gele mit dem reak-
tiven Pektin schon bei einem geringen Zusatz
an Calciumionen, der zum Beispiel aus den
Früchten oder dem Trinkwasser stammen
kann, elastisch gelieren.
Im Gegensatz zu den Pektinen mit geringer
und mittlerer Reaktivität ist der Kurvenverlauf
bei dem Pektin mit hoher Reaktivität flach und
die Bruchfestigkeit der Gele ändert sich über
einen weiten Bereich nur gering.
Das reaktive Pektin benötigt bei geringen
Trockensubstanzgehalten (0-20%TS) zur
Gelierung eine gewisse Menge an Calcium-
ionen, zeigt dann aber eine hohe Toleranz
gegenüber Schwankungen im Calciumgehalt
und somit eine gleichmäßige Gelierung über
einen weiten Arbeitsbereich.
Demzufolge sind niederveresterte, amidierte
Pektine mit hoher Calciumreaktivität wie
zum Beispiel Pektin Amid CF 020 oder Pektin
Amid AF 020 hervorragend geeignet für den
Einsatz in Produkten mit geringem Zuckerge-
halt, wie zuckerarmen Fruchtzubereitungen
oder Feinkostprodukten.
Pektine mit sehr hoher Reaktivität wie zum
Beispiel Pektin Amid CF 025 oder Pektin
Amid CB 025 eignen sich unter anderem für
Tortenguss, Sprühnappage oder Götterspeise.
d) Geliereigenschaften niederveresterter, ami-
dierter Pektine mit unterschiedlicher Calcium-
reaktivität bei unterschiedlichem Trockensubs-
tanzgehalt
Ein wichtiger Parameter bei der Auswahl
niederveresterter, amidierter Pektine ist neben
dem Produkt-pH-Wert auch der Gehalt an lös-
licher Trockensubstanz. Bei einer Änderung des
löslichen Trockensubstanzgehaltes zeigen die
niederveresterten, amidierten Pektine in
Abhängigkeit von ihrer Calciumreaktivität
unterschiedliche Geliereigenschaften. Je nach
Produkt und dessen Gehalt an löslicher Trocken-
substanz kann so durch die Auswahl der richti-
gen Pektintype das gewünschte Gelierverhal-
ten erreicht werden.
Am Beispiel von drei Pektinen mit unterschied-
licher Reaktivität zeigen die folgenden Abbil-
dungen die Bruchfestigkeit in Abhängigkeit
von der Calciumdosierung für Gelzubereitun-
gen in verschiedenen Trockensubstanzberei-
chen (20%, 40%, 60%TS).
Abb. 15: Bruchfestigkeit (Herbstreith-Pektinometer Mark IV) von Gelen (40%TS, 1,0% Pektin), hergestellt bei ver-
schiedenen Produkt-pH-Werten mit niederveresterten, amidierten Pektinen mit unterschiedlicher Calciumreaktivität
in Abhängigkeit von der Calciumionenkonzentration
Abb. 16: Bruchfestigkeit von Gelen (20%TS, 1,0% Pektin, pH-Wert 3,2), hergestellt mit niederveresterten, amidierten
Pektinen mit unterschiedlicher Calciumreaktivität in Abhängigkeit von der Calciumionenkonzentration
Bru
chfe
stig
keit
[H
PE]
Ansteigende Calciumkonzentration
Niederverestertes amidiertes Pektinmit hoher Ca-Reaktivität
Niederverestertes amidiertes Pektinmit geringer Ca-Reaktivität
pH 3,2 pH 3,6
Bru
chfe
stig
keit
[H
PE]
Ansteigende Calciumionenkonzentration
hohe Calcium-reaktivität
mittlere Calcium-reaktivität
geringe Calcium-reaktivität
20 %TS
Konfitüren und andere Fruchtaufstriche
3736
Da bei einem löslichen Trockensubstanzgehalt
von 40%TS die Pektine mit hoher Calcium-
reaktivität und ganz besonders die Pektine mit
mittlerer Calciumreaktivität eine gleichmäßige
Gelierung über einen weiten Bereich und so-
mit hohe Toleranz gegenüber Calciumionen
zeigen, sind mittelreaktive Pektine hervorra-
gend geeignet für den Einsatz in Produkten in
diesem Trockensubstanzbereich.
So wird zum Beispiel im Gelierzuckerbereich
(2:1) bei ca. 40% Trockensubstanzgehalt mit
den verschiedensten Früchten gearbeitet, die
sich vor allem im Calciumgehalt und im Säure-
gehalt unterscheiden.
Zusätzlich variieren die Herstellungsbedingun-
gen im häuslichen Bereich von Anwender zu
Anwender. Trotzdem werden gleichmäßig ge-
lierte Produkte mit ausreichender Festigkeit
erwartet. Niederveresterte, amidierte Pektine
mittlerer Reaktivität sind ein Garant für das
Gelingen dieser Zubereitungen. Niederver-
esterte, amidierte Pektine mit mittlerer
Calciumreaktivität wie zum Beispiel Pektin
Amid CF 010 oder Pektin Amid AF 010 werden
weiterhin zum Beispiel in kalorienreduzierten
Fruchtzubereitungen, Fruchtzubereitungen für
Joghurt oder zur Frucht-Sahne-Stabilisierung
eingesetzt.
Gelierverhalten bei 60%TS
Bei einem löslichen Trockensubstanzgehalt von
60%TS gelieren die Pektine mit hoher und mit
mittlerer Calciumreaktivität bereits ohne den
separaten Zusatz von Calciumionen. Bei der
Zugabe von Calciumionen steigen die Bruchfe-
stigkeitswerte zunächst an, die Geltextur wird
fester und elastisch-spröder.
Bei weiterer Erhöhung der Calciumionenkon-
zentration kommt es schon relativ früh zur
Vorgelierung und damit zu einer Abnahme in
der Gelfestigkeit. Bei einem löslichen Trocken-
substanzgehalt von 60%TS steigt die Gelier-
temperatur dieser Pektine mit zunehmender
Calciumionenkonzentration so stark an, dass be-
reits während des Kochvorganges die Gelierung
eintritt und das Gel nicht mehr zerstörungsfrei
abgefüllt werden kann. Aus der Vorgelierung
resultieren pastöse Gele mit sinkender Festigkeit
und erhöhter Neigung zu Synärese.
Da die Geliertemperatur von Gelen mit stei-
gender Reaktivität der Pektine zunimmt, ist
die Calciumionenkonzentration, bei der die
Vorgelierung einsetzt, um so geringer, je höher
die Reaktivität des niederveresterten, amidier-
ten Pektins ist. Das Pektin mit der geringen
Reaktivität geliert bei einem Trockensubstanz-
gehalt von 60%TS bereits ohne separate
Calciumdosierung. Im Gegensatz zu den Pekti-
nen mit hoher und mittlerer Reaktivität ist der
Kurvenverlauf beim Pektin mit geringer Reak-
tivität flach und die Bruchfestigkeit der Gele
ändert sich über einen weiten Bereich nur
gering. Selbst bei hohen Calciumdosierungen
kommt es nicht zur Vorgelierung.
Niederveresterte, amidierte Pektine mit gerin-
ger Calciumreaktivität wie zum Beispiel Pektin
Amid CF 005 oder Pektin Amid AF 005 sind
daher sehr gut geeignet für den Einsatz in
Produkten mit hohem Zuckergehalt, wie zum
Beispiel Konfitüren, Fruchtaufstriche und
Fruchtzubereitungen für Joghurt.
Die hohe Geliertemperatur der niederverester-
ten, amidierten Pektine mit hoher Reaktivität
wie zum Beispiel Pektin Amid CF 020 oder
Pektin Amid AF 020 kann technologisch bei
dieser Trockensubstanz zur Floatingverhinde-
rung genutzt werden. Bereits während des
Kochvorgangs beginnt die Gelierung und wird
durch die Säurezugabe noch verstärkt. Diese
Gelierung führt zu einer Viskositätszunahme,
wodurch die Früchte in der Zubereitung wäh-
rend des Abfüllvorgangs nicht separieren.
Gelierverhalten bei 40%TS
Wird der Gehalt an löslicher Trockensubstanz
auf 40%TS erhöht, so bilden niederveresterte,
amidierte Pektine mit mittlerer und höherer
Calciumreaktivität bereits bei einer geringen
Konzentration an Calciumionen elastisch ge-
lierte Produkte. Die Bruchfestigkeit ist be-
sonders bei den Gelen, die mit dem Pektin
mittlerer Reaktivität hergestellt werden, über
einen sehr weiten Bereich gleichmäßig hoch
und relativ unabhängig von der Calciumionen-
konzentration. Bei einer bestimmten, relativ
hohen Calciumionenkonzentration nimmt bei
den Gelen, hergestellt mit dem hochreaktiven
Pektin, die Gelstärke etwas ab, da hier die
Geliertemperatur so hoch ist, dass das Gel
unter den gegebenen Bedingungen bereits
beginnt, vorzugelieren. Die Textur wird dann
zunehmend viskos, wodurch die Bruchfestig-
keitswerte sinken.
Das Pektin mit geringer Calciumreaktivität
benötigt hingegen eine gewisse Menge an
Calciumionen, um elastische Gele auszubilden.
Die Bruchfestigkeitswerte steigen dann mit
zunehmender Calciumionenkonzentration an
und die Gele werden fester.
Bei vergleichbarer Gelfestigkeit bildet das
Pektin mit einer hohen Calciumreaktivität
elastisch-spröde Geltexturen aus, während
die Gele mit dem Pektin geringer Reaktivität
elastisch-viskos und geschmeidig gelieren.
Abb. 17: Bruchfestigkeit
von Gelen (40% TS, 1,0%
Pektin, pH-Wert 3,2), herge-
stellt mit niederveresterten,
amidierten Pektinen mit
unterschiedlicher Calcium-
reaktivität in Abhängigkeit
von der Calcium-
ionenkonzentration
Abb. 18: Bruchfestigkeit
von Gelen (60%TS, 1,0%
Pektin, pH-Wert 3,2), herge-
stellt mit niederveresterten,
amidierten Pektinen mit
unterschiedlicher Calcium-
reaktivität in Abhängigkeit
von der Calcium-
ionenkonzentration
Konfitüren und andere Fruchtaufstriche
Bru
chfe
stig
keit
[H
PE]
Ansteigende Calciumionenkonzentration
Bru
chfe
stig
keit
[H
PE]
Ansteigende Calciumionenkonzentration
Niederveresteres amidiertes Pektin mit hoher Reaktivität
Niederveresteres amidiertes Pektin mit mittlerer Reaktivität
Niederveresteres amidiertes Pektin mit geringer Reaktivität
Niederveresteres amidiertesPektin mit hoher Reaktivität
Niederveresteres amidiertesPektin mit mittlerer Reaktivität
Niederveresteres amidiertesPektin mit geringer Reaktivität
40%TS
60 %TS
3938
Hochveresterte Pektine (HV-Pektine)
Gelierte Produkte mit HV-Pektinen haben in
der Regel Trockensubstanzgehalte von minde-
stens 60%. Bei diesen hohen Trockensubstanz-
en zeigen unter optimalen Bedingungen her-
gestellte Produkte so lange keine Synärese,
wie das Gel unzerstört bleibt.
Eine geringere Synäresemenge kann während
des normalen Verbrauchs der gelierten Produkte
auftreten (z.B. im Haushalt), besonders aber,
wenn das Gel gerührt oder gepumpt wird.
HV-Pektin-Gele können ihre Geltextur nach
mechanischer Zerstörung nicht mehr regene-
rieren. Sind die Gele erst einmal in ihrer Textur
beschädigt, tritt Synärese auf und verstärkt
sich während einer längeren Lagerzeit.
Pektine bilden viskoelastische Gele aus, d.h.
Gele mit sowohl elastischen als auch viskosen
Anteilen. Je höher der elastische und je gerin-
ger der viskose Anteil der Gele ist, desto anfäl-
liger sind die Geltexturen gegenüber mechani-
scher Bearbeitung und desto mehr neigen sie
zur Synärese.
Das Verhältnis von elastischen und viskosen
Anteilen wird durch den Veresterungsgrad der
Pektine und ihre Reaktivität gegenüber mehr-
wertigen Ionen bestimmt.
Sehr hoch veresterte Pektine bilden sehr elasti-
sche Gele mit hohen Geliertemperaturen aus.
Mittelveresterte Pektine bilden elastische Gele
mit höheren viskosen Anteilen und niedrigeren
Geliertemperaturen aus. Aufgrund des erhöh-
ten viskosen Anteils sind mittelveresterte Pek-
tine weniger empfindlich gegenüber mechani-
scher Belastung, haben geringere Neigung zur
Synärese und ergeben streichfähigere Gele.
Ein weiterer Grund für eine hohe Gelelastizität
ist eine Ionenempfindlichkeit, die auch bei
hochveresterten Pektinen in Abhängigkeit von
Rohstoff und Herstellungsart auftritt. Die Ionen-
empfindlichkeit wird wahrscheinlich auch durch
die Art der Verteilung der freien Carboxyl-
gruppen im Pektinmolekül beeinflusst. Das
blockweise Auftreten freier Carboxylgruppen
(bedingt durch entsprechende Enzymaktivitä-
ten im Rohstoff) bewirkt eine hohe Ionenemp-
findlichkeit. Dadurch werden die Gele hochela-
stisch bis spröde und neigen verstärkt zur
Synärese.
Hochveresterte Classic Apfel Pektine sind ver-
gleichsweise unempfindlich gegenüber Ionen,
da die Carboxylgruppen – herstellungsbedingt
– statistisch über das ganze Molekül verteilt
sind. Enzyme, die blockweise entestern, sind
im Rohstoff Apfeltrester, im Gegensatz zu an-
deren Rohstoffen, z.B. Citrusschalen, nicht
aktiv.
Die häufigsten Ursachen für Synärese sind un-
geeignete Herstellungsbedingungen, die unter
dem Begriff „Vorgelierung“ zusammengefasst
werden können.
Vorgelierung tritt immer dann auf, wenn eine
zu niedrige Abfülltemperatur für die Gele
gewählt wird. Die Gründe können sein (bei
geeigneter Pektindosierung):
● zu hohe Zuckerkonzentration
● zu hohe Säuredosierung (bewirkt zu
niedrigen pH-Wert im Produkt)
● eine ungeeignete Pektintype, z.B. ein zu
schnell gelierendes Pektin
Hier hilft es, Zucker- und Säurekonzentration
zu korrigieren sowie Abfülltemperatur und
Pektintype aufeinander abzustimmen.
Ein weiterer Grund für Synärese kann in unge-
nügendem Zuckeraustausch zwischen Frucht
und flüssigem Medium liegen, evtl. bedingt
durch zu kurze Kochzeiten bei Früchten mit
harter Schale oder festem Fruchtfleisch.
Zur Absonderung von Flüssigkeit kommt es
auch dann, wenn die Pektindosierung zu ge-
ring gewählt oder das Pektin nicht vollständig
gelöst wird. Das vorhandene Wasser kann
dann nicht ausreichend immobilisiert werden.
Die „Synärese“ ist normalerweise bei Konfitü-
ren und anderen Fruchtzubereitungen eine
unerwünschte Erscheinung, die von vielen Fak-
toren abhängig ist. Im folgenden werden sie
etwas ausführlicher besprochen.
Das Pektin soll das freie Wasser im Produkt im-
mobilisieren. Wird während der Gel-Herstellung
und der weiteren Behandlung der Gele der
gewünschte Wasserbindungseffekt nicht voll-
ständig erreicht, zeigt das Gel die Tendenz,
sich „zusammenzuziehen“ und Flüssigkeit ab-
zusondern; dies wird als Synärese bezeichnet.
(Die Pektinketten nähern sich einander zu sehr
und drücken das ursprünglich gebundene Was-
ser aus dem Gelnetz.)
Entsprechend ihren unterschiedlichen Gelier-
mechanismen muss das Auftreten von Synäre-
se bei hoch- und niederveresterten Pektinen
getrennt betrachtet werden.
SYNÄRESEVERHALTEN
Konfitüren und andere Fruchtaufstriche
Abb. 19: Bestimmung des
Synärese-Verhaltens
von Fruchtzubereitungen
4140
Die geeignete Pektin- und Calciumdosierung
hängt, wie bereits beschrieben, von pH-Wert,
Ionenstärke, Zuckerart und -menge ab und
muss deshalb auf diese Parameter abgestimmt
sein. Ein wichtiger und oft schwer einzuschät-
zender Einflussfaktor ist die Ionenzusammen-
setzung der Früchte, die auch innerhalb einer
Fruchtart und -sorte unterschiedlich sein kann.
In solchen Fällen kann auf ein calciumunemp-
findliches Pektin ausgewichen werden.
Das Auftreten von starker Synärese bei Konfi-
türen, Marmeladen und Gelees sieht unappe-
titlich aus und wird aus diesem Grund von
Konfitürenherstellern und Verbrauchern als
Qualitätsmangel angesehen, der vermieden
werden sollte.
Niederveresterte Pektine
Entscheidend für das Auftreten von Synärese
in Gelen mit niederveresterten Pektinen ist das
rezepturmäßig gewählte Verhältnis von Pektin
zu Calcium.
Bei geeigneter Dosierung von niederverester-
tem Pektin und relativ wenig Calciumionen er-
hält man thixotrope Gele mit hoher Regenera-
tionsgeschwindigkeit. Das heißt, wird ein Gel
mechanisch bearbeitet, z.B. bei der Entnahme
von Konfitüren aus dem Glas, regeneriert sich
das zerstörte Gel so schnell wieder, dass Flüs-
sigkeit erst gar nicht aus dem Pektinnetz aus-
treten kann; die Synäreseneigung dieser Gele
ist relativ gering.
Eine Erhöhung der Calciummenge im Verhält-
nis zur gewählten Pektindosierung macht die
Gele elastischer, der Anteil an Viskosität sinkt,
die Textur wird im Extremfall spröde und nicht
mehr streichfähig, man erhält thixotrope Gele
mit sehr geringer Regenerationsgeschwindig-
keit. Bei Zerstörung der Gele dauert es sehr
lange, bis sich die Textur wieder aufbaut, Flüs-
sigkeit kann austreten.
Konfitüren und andere Fruchtaufstriche
4342 Je nach Einsatz der Pektine werden unterschied-
liche Standardisierungsmethoden angewandt.
Die Standardisierung von hochveresterten Pek-
tinen auf konstante Grädigkeit erfolgt inter-
national mit Hilfe des Ridgelimeters nach der
„USA-Sag-Methode“.
Dabei wird ein 65%TS Zucker-Pektin-Wasser-
gel gekocht, dessen pH-Wert auf ca. 2,0 einge-
stellt ist. Das Gel wird unter definierten Bedin-
gungen (25°C, 24 Stunden) abgekühlt. Nach
dem Abkühlen wird es gestürzt und seine pro-
zentuale Einsackung unter seinem Eigenge-
wicht nach genau zwei Minuten mit dem so
genannten Exchange-Ridgelimeter bestimmt.
Ein Gel mit einer Sackung von 23,5% gilt als
Standardgel.
Die Grädigkeit des Pektins berechnet sich dann
nach der Formel
a = Zuckermenge im Gel (650 g)
b = Pektinmenge im Gel (4,33 g)
Bei einer Sackung von 23,5% ist der Faktor
F = 1 und die °Sag = 150. Für Gele, die stärker
einsacken (schwächere Gele) werden Korrektur-
faktoren < 1 verwendet, für Gele, die weniger
stark einsacken, ergeben sich Korrekturfakto-
ren > 1. Für diese Faktoren wurde eine Tabelle
erstellt.
Die beschriebene Methode ist seit vielen Jah-
ren die Handelsbasis für hochveresterte Pekti-
ne. Aber diese Methode ist nicht unumstritten,
es wird kritisiert, dass der sehr niedrige pH-
Wert im Gel „praxisfremd“ sei. Das heißt, das
Pektin wird über die Gelierung eines Produktes
beurteilt, wie es in der Praxis nicht hergestellt
wird. Die „innere Festigkeit“, bezeichnet als
„Bruchfestigkeit“, korreliert stärker mit dem
sensorischen Festigkeitsempfinden als die
USA-Sag-Werte. Deshalb gibt es zunehmend
Bestrebungen, die hochveresterten Pektine
nicht nur nach USA-Sag zu beurteilen, sondern
zusätzlich nach der Bruchfestigkeit.
Bei der Bestimmung der Bruchfestigkeit und
der Textur mit dem Herbstreith-Pektinometer
wird ein nahezu beliebiges Gel bis zur Zerstö-
rung des Gelgefüges belastet und die hierfür
notwendige Kraft in Abhängigkeit von der Zeit
gemessen.
Vorteile dieser Methode sind die einfache Hand-
habung, gute Reproduzierbarkeit und vor
allem die überaus große Flexibilität in Bezug
auf die Rezeptur. So können Gele beurteilt
werden, die genau auf die jeweilige Anwen-
dung abgestimmt sind.
Fruchtaufstriche, welche Fruchtbestandteile
enthalten, können allerdings nur reproduzier-
bar gemessen werden, wenn die Früchte fein
vermahlen oder zumindest relativ klein und
homogen verteilt vorliegen.
Zur Bestimmung der Bruchfestigkeit und der
Textur mit dem Herbstreith-Pektinometer wird
die Gelzubereitung (Sol) in einen standardisier-
ten Prüfbecher mit Zerreißfigur eingefüllt. Die-
se Zerreißfigur wird nach einer definierten Zeit
der Ausgelierung aus dem Gel gezogen und
die hierzu notwendige Kraft gemessen. Aus
dem resultierenden Kraft-Zeit-Diagramm erhält
man folgende Aussagen:
Die Maximalkraft entspricht der Kraft, die zur
Zerstörung des Gels notwendig ist und wird
als Bruchfestigkeit bezeichnet. Diese Bruch-
festigkeit bzw. innere Festigkeit korreliert sehr
gut mit der Festigkeit, die bei der sensorischen
Beurteilung der Gele beim ersten Kauen oder
dem ersten Löffeln empfunden wird.
Da Pektin aus natürlichen, pflanzlichen Rohstof-
fen extrahiert wird, besitzt es je nach Qualität
der Rohstoffe unterschiedliche Eigenschaften.
Aus diesem Grund werden die Pektine analy-
siert und auf die festgelegten Eigenschaften
standardisiert, damit beim Einsatz von Pektin
stets die gleich bleibende Textur erzielt wird.
Standardisierung von H&F-Pektinen
Abb. 20: Ridgelimeter (USA-Sag-Methode)
F x ab
°USA-Sag =
Konfitüren und andere Fruchtaufstriche
4544
Elastisch-viskose Gele benötigen zum Beispiel
eine geringe Kraft, um zerstört bzw. gebrochen
zu werden und haben daher eine relativ niedere
Bruchfestigkeit.
Da elastisch-viskose Gele einen inneren Zusam-
menhalt haben, ist nach der Zerstörung ein
ständiger geringer Kraftaufwand notwendig,
um die Zerreißfigur aus dem Gel zu ziehen.
Daraus resultiert eine relativ große Integral-
fläche bei der Kraft-Zeit-Kurve.
Setzt man die Bruchfestigkeit, also die Maxi-
malkraft, und das Integral der Kraft-Zeit-Kurve
ins Verhältnis, erhält man für die Texturkon-
stante K einen relativ geringen Wert.
Sensorisch werden diese Gele als sehr gut
streichfähig und gleichmäßig fest mit hohem
Mundgefühl beurteilt.
Elastische Gele haben hohe Bruchfestigkeits-
werte, sie brechen also unter einem großen
Kraftaufwand. Durch die Zerstörung zerbre-
chen elastische Gele in einzelne Bruchstücke.
Daher ist nach dem Bruch nur noch ein gerin-
ger Kraftaufwand notwendig, um die Zerreiß-
figur herauszuziehen, wodurch sich eine ver-
hältnismäßig kleine Fläche unter der Kraft-
Zeit-Kurve ergibt. Die berechnete Textur-
konstante K hat dann einen höheren Wert
als bei viskosen, streichfähigen Gelen.
Sensorisch werden elastisch spröde Gele oft
als weniger gut streichfähig und etwas rau mit
weniger Mundgefühl beurteilt.
Werden die Maximalkraft und das Integral der
resultierenden Kraft-Zeit-Kurve ins Verhältnis
gesetzt, erhält man die so genannte Textur-
konstante K. Dieser Wert gibt Auskunft über
die Streichfähigkeit der Gele und das Verhal-
ten einer Gelzubereitung während des Kauens
und Schluckens im Mund.
Mit dem Herbstreith-Pektinometer Mark IV
können die Größen Bruchfestigkeit und Textur-
konstante K bestimmt und verschiedene Typen
von Pektingelen unterschieden werden:
Bestimmung der Textureigenschaften mit dem
Oszillationsrheometer
Die zuvor beschriebene Texturkonstante K, die
mit dem Herbstreith-Pektinometer Mark IV zur
Bestimmung der Textureigenschaften von Pek-
tingelen herangezogen wird, korreliert sehr
gut mit der so genannten dynamischen Weißen-
bergzahl W' (Windhab, 1990), die mit Hilfe
eines Oszillationsrheometers ermittelt werden
kann.
Die Bestimmung der dynamischen Weißen-
bergzahl W' ist eine relativ aufwändige rheo-
metrische Methode, bei der mit einer speziel-
len oszillierenden Messtechnik die elastischen
(G') und die viskosen Anteile (G'') eines Pektin-
gels bestimmt und ins Verhältnis gesetzt
werden (W' = G' : G'').
Pektingele gehören zu den viskoelastischen
Substanzen, das heißt, sie sind überwiegend
elastisch, besitzen aber zusätzlich mehr oder
weniger hohe viskose Anteile, die einen ganz
bedeutenden Einfluss auf die Textur haben.
Abb. 21: Herbstreith-Pektinometer
Abb. 22: Oszillationsrheometer
Konfitüren und andere Fruchtaufstriche
Als einfache und ohne technischen Aufwand
leicht durchzuführende Methode hat sich die
Bestimmung der Gelierzeit nach Joseph und
Bayer durchgesetzt. Joseph, G.H., Bayer, W.F. (1949): Food Technol. 3, 18-22
Bei dieser Methode wird eine Gelzubereitung
entsprechend der Ridgelimeter-Methode her-
gestellt und der Geliervorgang unter definier-
ten Abkühlbedingungen beobachtet. Die Zeit
bis zum Einsetzen der Gelierung wird gemes-
sen und als Gelierzeit definiert.
Aufgrund der praxisfremden Rezepturparame-
ter (keine Pufferstoffe, pH-Wert ca. 2,2) korre-
lieren die Messwerte nur in gewissen Grenzen
mit den Erfahrungen aus der Praxis.
Dieses wird besonders deutlich, wenn auf-
grund eines niedrigen Veresterungsgrades
oder aufgrund des Rohstoffes (wie bei Citrus-
pektinen durch eine blockweise Verteilung der
Carboxylgruppen) schon deutliche Reaktionen
mit Ionen, v. a. zweiwertigen Kationen wie
zum Beispiel Calciumionen, erwartet werden.
Zur Bestimmung der Geliertemperatur hat
Herbstreith&Fox eine rheometrische Methode
mit Hilfe eines Oszillationsrheometers erarbei-
tet. Bei dieser Methode wirkt auf eine Probe
während des Abkühlens Kraft in Form einer
sinusförmigen, oszillierenden Bewegung ein,
4746
die Abfülltemperatur im Produktionsprozess
gewählt werden. Liegt die Geliertemperatur
des Produktes höher als die vorgegebene Ab-
fülltemperatur, kommt es zu einer Vorgelie-
rung, d.h., das Produkt beginnt bereits vor
dem Abfüllen zu gelieren. Bei der mechani-
schen Belastung während der Abfüllung wird
das bereits gebildete Gelnetzwerk irreversibel
zerstört, wodurch im Endprodukt ein partieller
Verlust der endgültigen Gelfestigkeit resultiert.
Andererseits benötigen Produkte, die ganze
Früchte oder Fruchtstücke enthalten, eine rela-
tiv hohe Geliertemperatur, da diese Produkte
nach dem Abfüllen so schnell gelieren sollen,
dass die enthaltenen Früchte oder Fruchtstücke
keine Zeit mehr haben aufzuschwimmen und
sich vom restlichen Gel zu trennen.
Die Gelierzeit bzw. die Geliertemperatur wer-
den zum einen durch die Rezepturparameter
wie löslicher Trockensubstanzgehalt, Produkt-
pH-Wert, Pufferstoffe und Pektindosierung be-
einflusst, zum anderen wird diese Größe durch
den Veresterungsgrad, den Rohstoff für die
Pektingewinnung und das Herstellungsverfah-
ren des Pektins bestimmt.
gemessen wird die ebenfalls sinusförmige Ant-
wortbewegung der Probe. Die Probe wird bei
dieser Messung nicht zerstört.
Ist die Probe flüssig, überwiegen die viskosen
Anteile und man erhält zwischen angewandter
Kraft und Antwortbewegung eine Phasenver-
schiebung von ca. 90°. Ist die Probe fest geliert,
überwiegen die elastischen Kräfte, die resul-
tierende Phasenverschiebung geht gegen 0.
Sind viskose und elastische Anteile gleich groß,
sprechen wir von einem Sol-Gel-Übergang
bzw. einem Gelpunkt. Der Phasenverschie-
bungswinkel beträgt dann 45°, die dazuge-
hörende Temperatur definieren wir als Gelier-
temperatur.
Die hochveresterten Pektine werden aufgrund
der Gelierzeit/Geliertemperatur üblicherweise
in folgende Gruppen eingeteilt:
● schnell gelierend (rapid set)
● mittelschnell gelierend (medium rapid set)
● langsam gelierend (slow set)
● sehr langsam gelierend (extra slow set xss)
Da es bislang noch keine offizielle Methode
zur Bestimmung der Gelierzeit bzw. Geliertem-
peratur von Pektingelen gibt, erfolgt diese
Einteilung willkürlich und kann von Hersteller
zu Hersteller stark schwanken.
Die Textur, d.h. das Aussehen und die Struktur
der Geloberfläche, das sensorische Festigkeits-
empfinden beim Löffeln und Zerstreichen und
der haptische Eindruck (Mundgefühl) von
Fruchtaufstrichen wird durch das Verhältnis
von elastischen zu viskosen Eigenschaften
bestimmt. Je höher die elastischen Anteile in
einem Gel sind, desto höher ist die dynamische
Weißenbergzahl W'.
Die Textur der Gele mit einer hohen dynami-
schen Weißenbergzahl (W' = 15-20) ist elastisch-
spröde, die Gele haben eine strukturierte, raue
Oberfläche und häufig eine etwas höhere
Synäreseneigung.
Gele mit einer kleinen dynamischen Weißen-
bergzahl (W' = 5-10) sind elastisch-viskos, gut
streichfähig und geschmeidig, haben eine glatte
Oberfläche und geringe Synäreseneigung.
Bestimmung der Gelierzeit/Geliertemperatur
Neben der gewünschten Textur ist die Gelier-
temperatur für den Hersteller von Fruchtzube-
reitungen eine besonders wichtige Größe. Je
höher die Geliertemperatur liegt, desto schnel-
ler geliert das Produkt und desto höher muss
Abb. 23: Viskoelastische Substanz (Phasenverschiebung zwischen 0° und 90°)
Konfitüren und andere Fruchtaufstriche
Sch
ub
span
nu
ng
/Def
orm
atio
n
Zeit
4948
Citruspektine haben in der Regel hochelasti-
sche bis spröde Geleigenschaften mit einer
relativ hohen Synäreseneigung. Apfelpektine
bilden dagegen elastische Gele mit einem ge-
wissen Anteil an Viskosität aus, der eine sehr
gute Streichfähigkeit mit geringer Synärese-
neigung bewirkt und auch den Geschmack der
Gele beeinflusst: Apfelpektingele „zerfließen“
im Mund, der fruchtige und süße Geschmack
wird intensiv wahrgenommen.
Aufgrund dieser Eigenschaften bietet
Herbstreith&Fox-Classic Apfel und Citrus
Pektine für die unterschiedlichsten Produkt-
wünsche an.
Daneben hat Herbstreith&Fox für den Frucht-
bereich Combi Pektine (Apfel/Citrus) entwickelt,
die sich von den herkömmlichen Pektinen durch
ihre Herstellungsweise und ihre Eigenschaften
unterscheiden. Zur Herstellung der Combi Pek-
tine werden Apfel- und Citrustrester in einem
(je nach dem gewünschten Endprodukt) be-
stimmten Mischungsverhältnis gemeinsam
extrahiert.
Classic Pektine
Die in diesem Bereich wichtigen Classic Pektine
enthalten in ihrer Nomenklatur die Buchstaben-
kombination AF, wobei „A“ für den Rohstoff
„Apfel“ steht und „F“ für den Anwendungs-
bereich „Frucht“, entsprechend „C“ für den
Rohstoff „Citrus“.
Für den Bereich der Konfitüren und Marme-
laden im Trockensubstanzbereich über 60%
stehen alle hier aufgeführten hochveresterten
Classic Pektine zur Verfügung und zusätzlich
das niederveresterte Pektin Classic AF 802.
Welche Type im speziellen Fall gewählt wird,
wird bestimmt durch
● die Rezeptur
● die Herstellungstechnologie
● die Anforderung an die Textur
Mit fallendem Veresterungsgrad fällt auch die
Geliertemperatur der Gele, wenn sie mit diesen
Pektinen unter immer gleichen Bedingungen
und nach gleicher Rezeptur hergestellt sind.
Das Pektin Classic AF 101 ist ein extra schnell
gelierendes Pektin, das Pektin Classic AF 201
ein sehr schnell gelierendes Pektin und das
Pektin Classic AF 401 ein mittelschnell gelieren-
des Pektin. Die Textur verändert sich ebenfalls
mit fallendem Veresterungsgrad, die Ge-
schmeidigkeit und damit auch die Streichfähig-
keit der Pektingele nimmt zu.
Beispiel für Rezepturfaktoren und Technologie:
Konfitüre mit 62% Trockensubstanz,
pH-Wert 3,0:
Wird hier das Pektin Classic AF 101 eingesetzt,
so hat das Produkt bei diesen Parametern eine
sehr hohe Geliertemperatur. Um Vorgelierung
zu vermeiden, muss die angewandte Technolo-
gie deshalb die Möglichkeit bieten, sehr heiß
abzufüllen. Die Textur der Gele ist hochelastisch,
die Streichfähigkeit wenig ausgeprägt. Zur
Absenkung der Geliertemperatur und zur Ver-
besserung der Streichfähigkeit werden deshalb
bevorzugt Pektine mit niedrigeren Veresterungs-
graden eingesetzt. Soll aber das gleiche Pro-
dukt mit einem höheren pH-Wert, z.B. 3,3,
hergstellt werden, so hat Pektin Classic AF 101
gegenüber den anderen Pektinen Vorteile.
Durch den hohen Veresterungsgrad geliert
dieses Pektin auch bei höheren pH-Werten
noch gut, und infolge des höheren Produkt-
pH-Wertes ist die Geliertemperatur niedriger,
die Textur geschmeidiger.
Maßgeschneiderte Pektine zur gezielten
Steuerung sensorisch-rheologischer Eigen-
schaften von Konfitüren, Gelees und Frucht-
zubereitungen
Die steigenden Qualitätsanforderungen, die an
Konfitüren, Gelees und Fruchtzubereitungen
gestellt werden, begrenzen sich nicht nur auf
Gelfestigkeit, sondern erstrecken sich immer
mehr auf Konsistenz, Textur und Synäresever-
halten. Die vom Verbraucher als optimal ange-
sehene Konsistenz kann je nach Land und
Produkt sehr stark variieren. So werden in
manchen Ländern für spezielle Produkte sehr
feste, eher spröde Gele gewünscht, in anderen
Ländern werden besonders streichfähige Gele
(Schweizer Konsistenz) bevorzugt. Von einer
„Konfitüre extra“ erwarten die Verbraucher
generell eine festere Konsistenz als von z.B.
einem Kompott oder Fruchtgrütze.
In Konfitüren, Gelees und Fruchtzubereitungen
werden bevorzugt Pektine als Geliermittel und
Verdickungsmittel eingesetzt, da diese von
Natur aus schon in den Früchten enthalten sind
und somit eine natürliche Textur ergeben.
Handelsüblich sind Apfel- und Citruspektine
mit unterschiedlichen Veresterungsgraden,
wobei jedes dieser Pektine rohstoff- und
veresterungsgradbedingt ganz typische Gel-
texturen ausbildet.
Classic, Combi und Amid Pektineund ihre Anwendung
Konfitüren und andere Fruchtaufstriche
5150
Für Gelees im Trockensubstanzbereich über
60% können ebenfalls alle aufgeführten hoch-
veresterten Pektine eingesetzt werden, be-
sonders zu empfehlen ist aber das Pektin
Classic CF 501. Die Geliertemperatur dieses
langsam gelierenden Pektins liegt vergleichs-
weise niedrig. Im Produkt während der Ko-
chung eingearbeitete Luftblasen können ent-
weichen, bevor die Gelierung einsetzt, so dass
ein klares Gel entsteht. Höher veresterte Pekti-
ne ergeben im Gelee eher harte, teilweise
spröde Geltexturen, da Fruchtstücke und
Fruchtfasern, die mit zur Geschmeidigkeit der
Gele beitragen, fehlen.
Konfitüren und andere Fruchtaufstriche
Konfitüre „Extra”
Pektin Classic AF 401
50 g Pektinlösung 5%ig (= 0,25%)
450 g Frucht
420 g Saccharose, kristallin
200 g Glucosesirup (15% Dextrose,
15% Maltose, 13% Maltotriose)
x ml Citronensäurelösung 50%ig
zur Einstellung des pH-Wertes
Einwaage: ca. 1120 g
Auswaage: ca. 1000 g
TS-Gehalt: ca. 63%
pH-Wert: 3,0-3,1
Herstellung:
A Herstellung der Pektinlösung siehe
„Anwendungstechnische Information“.
B Frucht, Glucosesirup und Saccharose
mischen und auf ca. 90°C erhitzen.
C Heiße Pektinlösung zugeben und auf
Endtrockensubstanz auskochen.
D Citronensäurelösung zur Einstellung des
pH-Wertes zudosieren.
E Abfülltemperatur auf Gebindegröße
abstimmen.
Herbstreith&Fox KG Rezeptur
Produkt
Konfitüre „Extra”
Pektin Classic AF 504
80 g Pektinlösung 5%ig (= 0,4%)
450 g Frucht
420 g Saccharose, kristallin
200 g Glucosesirup (15% Dextrose,
15% Maltose, 13% Maltotriose)
x ml Citronensäurelösung 50%ig
zur Einstellung des pH-Wertes
Einwaage: ca. 1150 g
Auswaage: ca. 1000 g
TS-Gehalt: ca. 63%
pH-Wert: 3,0-3,1
Herstellung:
A Herstellung der Pektinlösung siehe
„Anwendungstechnische Information“.
B Frucht, Glucosesirup und Saccharose
mischen und auf ca. 90°C erhitzen.
C Heiße Pektinlösung zugeben und auf
Endtrockensubstanz auskochen.
D Citronensäurelösung zur Einstellung des
pH-Wertes zudosieren.
E Abfülltemperatur auf Gebindegröße
abstimmen.
Herbstreith&Fox KG Rezeptur
Produkt
Gelee „Extra”
Pektin Classic CF 501
4 g Pektin (= 0,4%)
450 g Fruchtsaft, ca. 12%TS
410 g Saccharose, kristallin
200 g Glucosesirup (15% Dextrose,
15% Maltose, 13% Maltotriose)
x ml Citronensäurelösung 50%ig
zur Einstellung des pH-Wertes
Einwaage: ca. 1065 g
Auswaage: ca. 1000 g
TS-Gehalt: ca. 63%
pH-Wert: 3,0-3,1
Herstellung:
A Pektin mit ca. 100 g Saccharose aus der
Gesamtmenge mischen.
B Mischung „A“ in Fruchtsaft einrühren
und aufkochen, bis das Pektin vollständig
gelöst ist.
C Restzucker und Glucosesirup zugeben
und auf Endtrockensubstanz auskochen.
D Citronensäurelösung zur Einstellung des
pH-Wertes zudosieren.
E Abfülltemperatur auf Gebindegröße
abstimmen.
Herbstreith&Fox KG Rezeptur
Produkt
Das Pektin Classic AF 401 hat eine mittelschnelle
Gelierzeit und zeichnet sich aus durch eine aus-
geprägte Geschmeidigkeit, Streichfähigkeit und
Vollmundigkeit der Gele.
Die besondere Eigenschaft des Pektin Classic
AF 504 besteht darin, bereits während des
Herstellungsprozesses bei sehr hohen Tempe-
raturen eine ausreichende Fließgrenze aufzu-
bauen. Ganze Früchte oder große Fruchtstücke
werden so in Schwebe gehalten und eine opti-
male Fruchtverteilung wird erreicht. Deshalb
ist dieses Pektin besonders geeignet für Pro-
dukte, bei denen ein gutes Fruchthaltever-
mögen wichtig ist, z.B. Kirschkonfitüre mit
großen Fruchtstücken.
Die mit Pektin Classic AF 504 hergestellten Ge-
le besitzen eine sehr streichfähige Textur und
eine äußerst geringe Synäreseneigung.
5352
Konfitüren und andere Fruchtaufstriche
Fruchtaufstriche, die mit Fruchtsaftkonzentrat
gesüßt sind, enthalten meistens viele Mineral-
stoffe. Hier empfiehlt es sich, je nach Textur-
wunsch und Trockensubstanzgehalt, abgepuf-
ferte niederveresterte Pektine oder mittelver-
esterte Pektine wie Pektin Classic AF 601 oder
das hochveresterte Pektin Classic AF 401 ein-
zusetzen.
Um Konfitüren in ihrem Brennwert zu reduzie-
ren, muss der Zuckergehalt deutlich gesenkt
werden. Dadurch wird den Konfitüren nicht
nur die „Süße“ genommen, sondern Textur
und Mundgefühl werden beeinträchtigt. Der
Zusatz eines niederveresterten Pektins mit ge-
eigneter Calciumdosierung baut Textur und
Mundgefühl wieder auf.
Diät-Fruchtaufstrich
Pektin Classic AF 703
180 g Pektinlösung 5%ig (= 0,9%)
450 g Frucht
630 g Fructosesirup, 70%TS
0,9 g tri-Calciumdicitrat x 4H2O
x ml Citronensäurelösung 50%ig
zur Einstellung des pH-Wertes
Einwaage: ca. 1260 g
Auswaage: ca. 1000 g
TS-Gehalt: ca. 50%
pH-Wert: ca. 3,2-3,4
Herstellung:
A Herstellung der Pektinlösung siehe
„Anwendungstechnische Information“.
B Frucht, Fructosesirup und Calciumcitrat
mischen und auf ca. 90°C erhitzen.
C Heiße Pektinlösung zugeben und auf
Endtrockensubstanz auskochen.
D Citronensäurelösung zur Einstellung des
pH-Wertes zudosieren.
E Abfülltemperatur auf Gebindegröße
abstimmen.
Herbstreith&Fox KG Rezeptur
Produkt
Kalorienreduzierte Konfitüre „Extra”
Pektin Classic AF 802
180 g Pektinlösung 5%ig (= 0,9%)
450 g Frucht
380 g Saccharose, kristallin
40 g Wasser
x ml Citronensäurelösung 50%ig
zur Einstellung des pH-Wertes
Einwaage: ca. 1050 g
Auswaage: ca. 1000 g
TS-Gehalt: ca. 43%
pH-Wert: ca. 3,2-3,3
Herstellung:
A Herstellung der Pektinlösung siehe
„Anwendungstechnische Information“.
B Frucht, Saccharose und Wasser mischen
und auf ca. 90°C erhitzen.
C Heiße Pektinlösung zugeben und auf
Endtrockensubstanz auskochen.
D Citronensäurelösung zur Einstellung
des pH-Wertes zudosieren.
E Abfülltemperatur auf Gebindegröße
abstimmen.
Herbstreith&Fox KG Rezeptur
Produkt
Kalorienreduzierte Konfitüre „Extra”
Pektin Classic AF 703
240 g Pektinlösung 5%ig (= 1,2%)
500 g Frucht
240 g Saccharose, kristallin
70 g Wasser
0,7 g tri-Calciumdicitrat x 4H2O
Konservierungsstoff
x ml Citronensäurelösung 50%ig
zur Einstellung des pH-Wertes
Einwaage: ca. 1050 g
Auswaage: ca. 1000 g
TS-Gehalt: ca. 30%
pH-Wert: ca. 3,2-3,4
Herstellung:
A Herstellung der Pektinlösung siehe
„Anwendungstechnische Information“.
B Frucht, Saccharose, Wasser, Calciumcitrat
und Konservierungsstoff mischen und auf
ca. 90°C erhitzen.
C Heiße Pektinlösung zugeben und auf
Endtrockensubstanz auskochen.
D Citronensäurelösung zur Einstellung
des pH-Wertes zudosieren.
E Abfülltemperatur auf Gebindegröße
abstimmen.
Herbstreith&Fox KG Rezeptur
Produkt
Für diätetische Konfitüren, Marmeladen und
Gelees im Trockensubstanzbereich über 60%
gelten ebenfalls die vorab beschriebenen Prin-
zipien. Jedoch beeinflussen die darin einge-
setzten Zuckeraustauschstoffe, z.B. Fructose
oder Sorbit, die Konsistenz der Gele; mit die-
sen Zuckeraustauschstoffen werden Gele wei-
cher und sehr geschmeidig. Hier können – je
nach Wünschen an die Textur – im Vergleich zu
den herkömmlichen Produkten auch Pektine
mit höheren Veresterungsgraden (z.B. Classic
AF 201, Classic CF 201) eingesetzt werden.
Im Trockensubstanzbereich zwischen 55% und
60% wird das Pektin Classic AF 101 empfohlen,
das aufgrund seines sehr hohen Veresterungs-
grades trockensubstanztoleranter ist als die
weniger hoch veresterten Pektintypen. Sinkt
die Trockensubstanz unter 55%, so werden
niederveresterte Pektine (z.B. Classic AF 703)
mit einer geeigneten Menge an Calciumsalz
eingesetzt.
5554
Konfitüren und andere Fruchtaufstriche
Für den Einsatz in niederkalorischen Konfitüren
und Fruchtzubereitungen bietet Herbstreith&
Fox niederveresterte Classic Apfelpektine in
zwei Qualitäten an:
● H&F-Classic Apfelpektine standardisiert auf
konstante Calciumempfindlichkeit, z.B.
Classic AF 703. Bei diesem Pektin ist die
separate Zugabe von Calcium erforderlich
um eine viskose, streichfähige Textur zu er-
halten. Die Calciumdosierung ist zum einen
abhängig von der löslichen Trockensubstanz
des Endproduktes, zum anderen von der
gewünschten Textureigenschaft, welche
über die Calciumdosierung gesteuert und
eingestellt werden kann.
● H&F-Classic Apfelpektine mit konstanter
Calciumempfindlichkeit, bereits mit Calcium-
salzen und/oder anderen Pufferstoffen auf
konstante Geliereigenschaften standardisiert
z.B. Classic AF 802/Classic AF 803. Bei diesen
Pektinen ist kein separater Zusatz von Cal-
ciumsalzen erforderlich. Diese Pektine sind
aufgrund ihrer Pufferstoffe bei unterschied-
lichen Trockensubstanzen flexibel einsetzbar.
Die Produktfestigkeit sowie die gewünsch-
ten Textureigenschaften werden über die
Pektindosierung eingestellt.
Das Pektin Classic AF 901 ist speziell für Prei-
selbeerzubereitungen entwickelt. Es verleiht
diesen Produkten eine geschmeidige Textur
und sorgt für eine gute Fruchtverteilung.
Neben diesen Standard-Pektinen entwickelt
Herbstreith&Fox in enger Zusammenarbeit
mit seinen Kunden ganz spezielle, auf deren
Wünsche abgestimmte Pektine.
Combi Pektine
Durch spezielle Extraktionsbedingungen wer-
den Combi Pektine mit sehr spezifischen Eigen-
schaften gewonnen. Diese Pektine liegen in
ihren Geliereigenschaften zwischen den klassi-
schen Apfel- und den klassischen Citruspekti-
nen. Die bei den Apfelpektinen ausgeprägte-
ren viskosen Eigenschaften werden durch die
höhere Elastizität der Citruspektine ergänzt. Es
resultieren Pektine, die Gele mit hoher Elasti-
zität ausbilden und dabei gleichzeitig streich-
fähig sind und relativ wenig Synäreseneigung
zeigen.
Standard HB Pektine
Die Standard HB Pektine werden mit einem
speziellen Produktionsprozess hergestellt. Sie
bilden elastische und spröde Gele aus, die ten-
denziell eine vergleichbare Textur wie Citrus-
pektine aufweisen. Trotzdem ist die Synärese-
neigung der Gele äusserst tief – ähnlich zu
Apfelpektinen.
Ein weiterer Vorteil der Standard HB Pektine ist
ihre hohe Flexibilität in der Anwendung und
der somit erhöhten Produktionssicherheit.
Amid Pektine
Mit amidierten, niederveresterten Pektinen
lassen sich Fruchtaufstriche mit zarter, elasti-
scher Geltextur herstellen. Im Vergleich zu den
niederveresterten Classic Pektinen ist bei einem
Trockensubstanzbereich von ungefähr 40-55%
keine gesonderte Calciumionenzugabe notwen-
dig. Erst bei Fruchtaufstrichen unter 40%TS
kann je nach Fruchtart, Pektin und Prozesspa-
rameter eine Calciumionenzugabe notwendig
werden, um die optimalen Geliereigenschaften
zu erzielen.
Fruchtzubereitung
Pektin Amid AF 010
7 g Pektin (= 0,7%)
400 g Frucht
350 g Saccharose, kristallin
280 g Wasser
x ml Citronensäurelösung 50%ig
zur Einstellung des pH-Wertes
Einwaage: ca. 1045 g
Auswaage: ca. 1000 g
TS-Gehalt: ca. 40%
pH-Wert: ca. 3,3-3,5
Herstellung:
A Pektin mit ca. 100 g Saccharose aus
der Gesamtmenge mischen.
B Mischung „A“ in Frucht und Wasser
einrühren und aufkochen, bis das
Pektin vollständig gelöst ist.
C Auf Endtrockensubstanz auskochen.
D Citronensäurelösung zur Einstellung
des pH-Wertes zudosieren.
E Abfülltemperatur auf Gebindegröße
abstimmen.
Herbstreith&Fox KG Rezeptur
Produkt
Fruchtaufstrich
Pektin Amid CF 005
5 g Pektin (= 0,5%)
450 g Frucht
350 g Saccharose, kristallin
180 g Glucosesirup (15% Dextrose,
15% Maltose, 13% Maltotriose)
50 g Wasser
x ml Citronensäurelösung 50%ig
zur Einstellung des pH-Wertes
Einwaage: ca. 1035 g
Auswaage: ca. 1000 g
TS-Gehalt: ca. 55%
pH-Wert: ca. 3,1-3,3
Herstellung:
A Pektin mit ca. 100 g Saccharose aus
der Gesamtmenge mischen.
B Mischung „A“ in Frucht und Wasser
einrühren und aufkochen, bis das
Pektin vollständig gelöst ist.
C Restmenge Saccharose und Glucosesirup
zugeben und auf Endtrockensubstanz
auskochen
D Citronensäurelösung zur Einstellung
des pH-Wertes zudosieren.
E Abfülltemperatur auf Gebindegröße
abstimmen.
Herbstreith&Fox KG Rezeptur
Produkt
Wird mit flüssigen Zuckern oder Zuckersirupen
gearbeitet, kann das Pektin auch in der zehn-
fachen Menge Flüssigzucker/Zuckersirup unter
langsamem Rühren suspendiert werden. Diese
Suspension kann danach in heißes Wasser von
min. 80°C zu einer 3-5%igen Pektinlösung ein-
gearbeitet werden.
Soll das Pektin direkt in den Produktansatz
eingebracht werden, d.h. nicht als Pektin-
lösung, eignet sich die o.g. Vormischung des
Pektins mit der fünf- bis zehnfachen Menge
Zucker bzw. Suspension mit Flüssigzucker oder
Zuckersirupen. Es ist hierbei darauf zu achten,
dass der Trockensubstanzgehalt im Ansatz
während der Auflösung des Pektins nicht
höher als 30% liegt, da ansonsten die Lös-
lichkeit erschwert würde.
Einarbeitungsmöglichkeiten von Pektin in
den Produktansatz
Die beste Möglichkeit, das standardisierte
Pektin dem Kochprozess zuzufügen, ist die
Herstellung von Pektinlösungen mittels ge-
eigneter Apparaturen.
Stehen nur langsam laufende Rührwerke zur
Verfügung, wird das Pektin mit ungefähr der
fünffachen Menge Zucker versetzt und diese
Mischung in Wasser von min. 80°C aufgelöst.
Auf diese Weise sind 3-5%ige Pektinlösungen
herstellbar.
Ist ein Lösegerät mit schnell laufendem Rühr-
werk vorhanden (mehr als 1500 U/Min.), wird
das Pektin bei laufendem Rührwerk und einer
Wassertemperatur von min. 80°C direkt in den
Rührsog eingestreut und gelöst. Abhängig von
der Pektintype können so 5-7%ige Pektin-
lösungen hergestellt werden.
Mit modernen Injektionsmischern sind heute
7-10%ige Pektinlösungen herstellbar. Ein Fließ-
bild für eine moderne Schnelllöseanlage zeigt
Abbildung 24.
Bei Einsatz solcher hochprozentigen Pektin-
lösungen ist die beim Kochprozess zu ver-
dampfende Wassermenge deutlich niedriger
als bei Verwendung von 3-5%igen Pektin-
lösungen.
Herstellungsverfahrenvon Konfitüren, Gelees und Marmeladen
5756
Konfitüren und andere Fruchtaufstriche
Trockene Einarbeitung von Pektin
in den Produktansatz
Pektin Pektin
Vormischen VormischenRührwerkca. 500 min-1
Rührwerkca. 500 min-1
Produkt-ansatz
Produkt-ansatz
Trocken-Ingredienzien
Flüssigzucker
Einarbeiten einer Pektindispersion
in den Produktansatz
Abb. 24: Einarbeitung Pektin in den Produktansatz/ Fließbild Schnelllöseanlage
Herstellung von Pektinlösungen
Pektin
Pektin
Pektin Ingredienzien
Vormischen
Rührwerkca. 1500 min-1
Rührwerkca. 500 min-1
Rührwerkca. 1500-
2000 min-1
Wasser Wasser
Wasser
5958
Das Behältermaterial moderner Kochkessel ist
V2A-Edelstahl. Verschiedene Gesichtspunkte
bestimmen die Bauweise der Kessel:
● Eine flache Bauweise bewirkt eine große
Oberfläche des Kochgutes und somit große
Verdampfungsfläche und Verringerung der
Kochzeit.
● Ein flacher, großflächiger Behältnisboden
mit angesetztem Dampfmantel gewährt
eine möglichst große Heizfläche.
● Die flache Bauweise bedingt einen niedrigen
Füllstand; dadurch verkürzt sich der Weg
der Dampfblasen von der Heizfläche zur
Flüssigkeitsoberfläche und die Überhitzungs-
gefahr wird verringert.
● Ein langsam laufendes Ankerrührwerk mit
Abstreifern gewährleistet schonende
Fruchtbehandlung und verhindert ein
Anbrennen an der Kesselwand.
● Eingebaute Schikanen, die in geeigneter
Weise von oben in das Rührwerk eingreifen,
brechen den Rührstrom und verbessern bei
guter Erhaltung der Fruchtstückigkeit die
Verteilung und die Diffusion während des
Kochvorganges.
● Bei geschlossenen Kesseln verhindert ein
hoher Dom das Überschäumen des Koch-
gutes.
Moderne Kochkessel sind mit automatischen
Dosieranlagen für Glucosesirup, Säurelösung
und Pektinlösung versehen. Durch den Einbau
eines Prozess-Refraktometers und einer pH-
Messkette ist die automatische Kontrolle von
Trockensubstanzgehalt und pH-Wert möglich.
Auch kontinuierlich arbeitende Vakuumkoch-
anlagen werden zur Herstellung von Konfitü-
ren, Gelees und Marmeladen angeboten und
eingesetzt.
Das Kochverfahren im offenen Kessel
Nur noch in wenigen, oft kleineren Hersteller-
betrieben wird heute das Kochen im offenen
Kessel durchgeführt. Die Besinnung auf hand-
werkliche Tradition verhilft diesem Kochver-
fahren zu einer gewissen Renaissance.
Konfitüren und andere Fruchtaufstriche
Das Einkochen
Ziel des Einkochens von Konfitüren, Gelees
und Marmeladen ist ein haltbares Endprodukt
mit gefordertem Soll-Trockensubstanzgehalt
und den angestrebten Produkteigenschaften.
Durch das Kochverfahren wird ein ausreichen-
der Zuckeraustausch zwischen flüssigem Me-
dium und Frucht erzielt, um ein Auswässern im
Fertigprodukt während der Lagerung zu ver-
hindern. Bei Verwendung von SO2-konservier-
ten Früchten muss die Einhaltung des maximal
zugelassenen Schwefeldioxidgehaltes gewähr-
leistet sein.
Der Kochkessel
Zur industriellen Herstellung von Konfitüren,
Gelees und Marmeladen in Kochkesseln unter-
scheidet man vom Einkochprinzip her zwei
Arten:
● Kochen im offenen Kessel
unter Atmosphärendruck und
● Kochen im geschlossenen Vakuumkessel
unter vermindertem Druck.
Vorwärmer
Im Vorwärmer werden die geschütteten
Früchte und die zugesetzten Zuckerarten auf
70-80°C aufgeheizt und von einem Ankerrühr-
werk mit Abstreifer durchgemischt.
Bei Beerenobst ist es oft erforderlich, mit
Wasser vorzukochen, um ein Platzen der hart-
häutigen Früchte zu erreichen und einen aus-
reichenden Zuckeraustausch zu ermöglichen.
Das Kochverfahren in Vakuum-Kochanlagen
Das Kochen in Vakuum-Kochanlagen erfolgt in
geschlossenen Kochkesseln unter verminder-
tem Druck. Die wesentlichen Vorteile bei die-
sem Kochverfahren liegen in den niedrigen
Kochtemperaturen und den kurzen Kochzei-
ten. Beide Kriterien sind ausschlaggebend für
ein optimales Endprodukt in Aussehen, Farbe,
Aroma und Vitamingehalt, weil die Rohstoffe
möglichst wenig strapaziert werden.
6160
Abfüllung von Konfitüren, Gelees und
Marmeladen
Die Konfitüren, Gelees und Marmeladen gelan-
gen aus dem Vakuumkessel über Pumpen oder
noch schonender im freien Fall in beheizte
Abfüllwannen mit Rührwerk, von denen auf
die Abfüllmaschinen abgezogen wird. Die
Temperatur des Kochgutes bei Abfüllung liegt
im Bereich von 70-85°C.
Durch die relativ hohe Abfülltemperatur und
einen Vakuumverschluss mit Kopfraumbe-
dampfung wird keimfreie Abfüllung bei voll-
kommener Haltbarkeit während der Lagerung
gewährleistet. Vor dem Abdecken der Gläser
empfehlen sich geeignete Maßnahmen zur
Keimfreihaltung der Produktoberfläche wäh-
rend des Abfüllvorgangs. Eine UV-Bestrahlung
der Leergläser oder der Deckel vor dem Befül-
len ist zum Schutz vor Sekundärinfektionen
ebenfalls zweckmäßig.
Nach dem Füllen und Verschließen durchlaufen
die Gläser einen Tunnelkühler, in dem sie durch
Berieseln mit kaltem Wasser auf eine Tempera-
tur von 40-50°C gebracht werden. Das rasche
Absenken der Temperatur verhindert Karameli-
sationserscheinungen und Farbveränderungen
im Füllgut (Nachbrennen) und bringt das Pro-
dukt in einen Temperaturbereich, in welchem
die Gelierung bereits einsetzt und sich noch
langsam eine optimale Geltextur ausbilden
kann.
Nach dem Kühlen erfolgt die Etikettierung und
anschließend die Verpackung. Vor dem Ver-
sand sollten die Gläser bis zur völligen Ausge-
lierung gelagert werden.
Die kurzen Kochzeiten und relativ große Koch-
ansätze ergeben eine hohe Wirtschaftlichkeit
des Verfahrens. Der Ablauf einer Vakuum-
kochung gliedert sich in folgende Schritte:
Vakuumkessel
Die vorgewärmte Frucht-Zucker-Mischung wird
vom Vorwärmer durch Vakuum in den Kessel
eingezogen und unter Dampfzufuhr und Rüh-
ren im Vakuum eingedampft. Zur Schaumver-
hütung können Speiseöle und -fette sowie
Mono- und Diglyceride von Speisefettsäuren
der Kochung zugesetzt werden. Dann wird die
Pektinlösung zudosiert und im Vakuum bis
zum Erreichen der gewünschten End-Trocken-
substanz weiter eingedampft. Aufgrund der
niedrigen Kochtemperaturen bis herunter auf
65°C setzt man langsam bis mittelschnell ge-
lierende Pektine ein.
Ist die End-Trockensubstanz erreicht, wird be-
lüftet und die Säure zudosiert. Die Temperatur
des Kochgutes steigt dabei an; sie soll vor dem
Ablassen 80-85°C betragen, um eine keimfreie
Abfüllung zu gewährleisten.
Bei sehr aufwändigen Kochanlagen mit Aromen-
rückgewinnung werden aus den Brüden die
flüchtigen Aromenteile kondensiert und dem
Kochgut vor dem Ablassen des Ansatzes
wieder zugesetzt. In diesem Kochverfahren
können nicht nur Konfitüren, Gelees und
Marmeladen hergestellt werden, sondern auch
diätetische Fruchterzeugnisse und Fruchtzu-
bereitungen für die Milch- und Backindustrie.
Abb. 25: Vakuum-Kochanlage
Konfitüren und andere Fruchtaufstriche
Flüssige Zucker, Zucker-sirupe, Glucosen
Vorwärmer
Vakuumkessel
Dampf
Abfüllwanne
Tunnelkühler End-verpackung
Lager, Auslieferung
Etikettier-maschineAbfüllmaschine +
Deckelverschließer
Kühler
Vakuumpumpe
Frucht
Zucker
Pektinlösung
Säurelösung
KühlwasserH2O
H2O
Dampf
6362
Trockensubstanzgehalt und Refraktometrie
Die Trockensubstanzgehalte der Rohstoffe und
der Endprodukte sind wichtige Kennzahlen für
die Berechnung von Konfitüren-, Gelee- und
Marmeladen-Rezepturen. Sie geben an, welche
Mengen an gelösten Feststoffen (Zucker, Säu-
ren, Pektine, Salze usw.) in 100 g der Masse in
wasserfreier Form enthalten sind. Z.B. enthält
eine wasserfreie Substanz 100%TS; eine Frucht
mit 10% Feststoffgehalt und 90% Wasser
einen Trockensubstanzgehalt von 10%. Zur
Messung des TS-Gehaltes dient das Refrak-
tometer.
An modernen Konfitürenkochanlagen sind
digitalanzeigende Refraktometer mit Tempera-
turkompensation in der Kesselwandung instal-
liert, die ein Beobachten des Trockensubstanz-
verlaufs über den gesamten Kochprozess
erlauben.
Allgemeine Berechnung und Erstellung von Rezepturen
Abb. 26: Brechung des Lichtes
Abb. 27: Abbe-Refraktometer
Konfitüren und andere Fruchtaufstriche
c1 = sin α = nc2 sin β
c1
α
Medium 1
Medium 2
c2
β
1
1. Okularlinse2. Objektivlinse3. Reflexionsprisma4. Amiliprismen5. Objektivlinse6. Skalenpalette7. Reflexionsspiegel8. Beleuchtungsprisma9. Messprisma
10. Reflexionsspiegel
2
3
4
5
6
7
10
9
8
Strahlengang beim Abbe-Refraktometer
Sehfeld beim Abbe-Refraktometer
6564
Das Abbe-Refraktometer besitzt eine direkte
Anzeige des Brechungsindex; auf Zuckerlösung
geeichte Geräte zeigen den Trockensubstanz-
gehalt in Prozent Zucker an. Die Messgenauig-
keit der refraktometrischen Bestimmung des
Trockensubstanzgehaltes beträgt ± 1%.
Die wichtigsten Teile des Refraktometers sind:
● Doppelprisma zur Aufnahme der zu
messenden Flüssigkeit, drehbar um seine
horizontale Achse
● Fernrohr zur Beobachtung der Grenzlinie
der Totalreflexion
● verstellbarer Kompensator zur Farb-
kontrastierung der Grenzlinie
● Skalensektor, fest im Fernrohr angebracht,
auf dem die Teilung des Brechungsindex
bzw. der Trockensubstanz angegeben ist
Handrefraktometer
Besonders handlich und unkompliziert in der
Bedienung sind Hand- oder Taschenrefrakto-
meter.
Sie haben eine etwas geringere Messgenauig-
keit als die Abbe-Refraktometer, die jedoch für
die meisten Anwendungen ausreichend ist.
Den optischen Aufbau eines kleinen Handre-
fraktometers zeigt die Abb. 28 auf Seite 64.
Die durch die Konfitüren-Verordnung festge-
legte Einwaage an Pulpe, Mark, Saft oder
wässrigen Fruchtauszügen und der refrakto-
metrisch bestimmte Mindestgehalt an löslicher
Trockensubstanz von 60% bilden die Basis der
Rezepturherstellung. Der Weg der Rezeptur-
und Ausbeuteberechnung sei an einem all-
gemeinen Beispiel erläutert:
Die Mengensumme der gesamten Rohstoffe
ergibt die Ansatzgröße. Der Ansatz besteht
aus 60 kg Trockensubstanz und 41,5 kg Wasser.
Um einen Trockensubstanzgehalt von z.B. 63%
zu erreichen, muss eine bestimmte Menge
Wasser verdampft werden.
Die Menge des zu verdampfenden Wassers
ergibt sich aus der Differenz der Ansatzgröße
und der theoretischen Ausbeute (101,5 kg-
95,2 kg = 6,3 kg Wasser). Bei den Rezeptur-
berechnungen wird häufig von einer durch-
schnittlichen Trockensubstanz von 10% für die
Früchte ausgegangen. Tatsächlich schwanken
diese Werte jedoch beträchtlich. Die Tabelle
gibt für die wichtigsten Früchte die mittleren
Trockensubstanzwerte und die dazugehörigen
Schwankungsbreiten an.
Die Bestimmung des Gehalts an festen Inhalts-
stoffen in einer einfachen Lösung erfolgt über
den Brechungsindex „n“; Refraktometrie ist die
Bezeichnung dieser Bestimmungsmethode. Der
Brechungsindex „n“ ist die Verhältniszahl der
Lichtgeschwindigkeit im untersuchten Medium
und in der Luft. Die physikalische Grundlage
hierfür bildet das Snellius'sche Gesetz, wonach
sich bei der Brechung von monochromatischem
Licht (Licht einer bestimmten Wellenlänge) an
der Grenzfläche zweier Medien der Einfalls-
winkel α zum Brechungswinkel β verhält wie
die Lichtgeschwindigkeit in diesen Medien.
Die refraktometrische Bestimmung des Trocken-
substanzgehaltes erfolgt bei 20°C. Der Brech-
ungsindex ist temperaturabhängig; für genaue
Messungen sollte ein thermostatisiertes Re-
fraktometer benutzt werden. Bei zunehmen-
der Temperatur wird mit abnehmender Dichte
die Brechungszahl kleiner.
Abb. 28: Optischer Aufbau eines kleinen Handrefraktometers Abb. 29: Handrefraktometer
Konfitüren und andere Fruchtaufstriche
Probe
kleineBrechung
große Brechung
Prisma Linse Skala Linse
6766
aus: Souci-Fachmann-Kraut: Die Zusammensetzung der
Lebensmittel, Nährwert-Tabellen 1989/90, Wissenschaft-
liche Verlagsgesellschaft mbH Stuttgart 1989.
Tab. 5:
Tab. 6:
Trockensubstanzgehalt von Rohstoffen:
Trockensubstanz bei
Frucht ca. 10%
Fruchtsäften ca. 8%
Zucker ca. 100%
Glucosesirup 80%TS ca. 80%
Pektin ca. 100%
kristalliner Säure ca. 100%
Die Konfitüren-Verordnung enthält mit Aus-
nahme der Zusatzstoffe eine abschließende
Regelung über die Zusammensetzung der Le-
bensmittel, die unter der Bezeichnung Konfi-
türe extra, Konfitüre, Gelee extra, Gelee, Mar-
melade, Gelee-Marmelade und Maronenkrem
in den Verkehr gebracht werden dürfen.
In der Verordnung sind Herstellung und Be-
schaffenheit dieser Produkte vorgeschrieben;
es werden die zulässigen Ausgangserzeugnisse
und die freiwilligen Zutaten mit Ausnahme der
Lebensmittelzusatzstoffe aufgezählt.
Für alle Erzeugnisse, die unter die Verordnung
fallen, ist eine Mindesttrockensubstanz von
60% festgelegt. Hiervon ausgenommen sind
Erzeugnisse, bei denen der Zucker ganz oder
teilweise durch Süßungsmittel ersetzt wurde.
Die Mindestmenge der zu verwendenden
Früchte ist bei den einzelnen Produkten nach
Fruchtart und dem Zusatzbegriff „extra“ unter-
schiedlich hoch angesetzt:
● Konfitüre extra muss mit 450 g Früchten
pro 1000 g Erzeugnis hergestellt werden.
Niedrigere Werte sind für rote und schwar-
ze Johannisbeeren, Hagebutten, Quitten,
Ingwer, Kaschuäpfel, Vogelbeeren, Sand-
dorn und Passionsfrucht festgesetzt.
● Konfitüre muss mit 350 g Früchten pro
1000 g Erzeugnis hergestellt werden. Auch
hier gibt es Ausnahmen bei den o.g. Früchten.
● Marmeladen werden mit mindestens 200 g
Citrusfrüchten pro 1000 g Erzeugnis herge-
stellt.
Basierend auf dem „Lebensmittel- und Bedarfs-
gegenständegesetz“, gelten in Deutschland für
Konfitüren, Gelees und Marmeladen folgende
lebensmittelrechtlichte Bestimmungen:
Konfitüren-Verordnung (Verordnung über Kon-
fitüren und einige ähnliche Erzeugnisse vom
23.10.2003 [BGBl. I. S. 2151] in der zurzeit gül-
tigen Fassung). Durch diese Verordnung wurde
die EG-Konfitüren-Richtlinie (Richtlinie des Ra-
tes vom 20.12.2001-2001/113/EG zur Anglei-
chung der Rechtsvorschriften über Konfitüren,
Gelees, Marmeladen und Maronencreme [ABl.
Nr. L 10/67] in der zurzeit gültigen Fassung) in
das deutsche Recht umgesetzt.
Für die brennwertverminderten und/oder diä-
tetischen Konfitüren, Gelees und Marmeladen
sind darüber hinaus die Nährwert-Kennzeich-
nungsverordnung (Verordnung über nährwert-
bezogene Angaben bei Lebensmitteln vom
25.11.1994 [BGBl. I. S. 3526] in der zurzeit gül-
tigen Fassung), die Zusatzstoff-Zulassungsver-
ordnung (Verordnung über die Zulassung von
Zusatzstoffen zu Lebensmitteln vom 29.01.1998
[BGBl. I. S. 231] in der zurzeit gültigen Fas-
sung) und die Diätverordnung (Verordnung
über diätetische Lebensmittel vom 25.08.1988
[BGBl. I. S. 1713] in der zurzeit gültigen Fas-
sung) zu beachten.
Von der Codex Alimentarius Commission liegt
im Entwurfsstadium ein Standard für „Jams,
Jellies and Marmalades“ vor, der viele Paralle-
len zum deutschen bzw. europäischen Recht
aufweist.
Lebensmittelrechtliche Bestimmungen
kg TS ges. x 100%
%TS Soll 63%
60 kg x 100%= = 95,2 kg theoretische Annahme
Trockensubstanzgehalt in %
Rohstoff Menge TS-Gehalt Trockensubstanz
Frucht 45,0 kg ca. 10% 4,5 kg
Zucker 51,0 kg ca. 100% 51,0 kg
Glucosesirup 80%TS 5,0 kg ca. 80% 4,0 kg
Pektin 0,3 kg ca. 100% 0,3 kg
Säure 0,2 kg ca. 100% 0,2 kg
101,5 kg 60,0 kg
Rohstoff Durchschnitts- Schwankungs-wert breite
Apfel 14,7 10,0-19,6
Kirsche, süß 17,2 14,0-20,2
Pflaume 16,3 12,1-21,3
Pfirsich 13,5 10,9-13,8
Aprikose 14,7 10,7-17,3
Erdbeere 10,5 7,6-15,9
Himbeere 15,5 14,0-16,0
Brombeere 15,3 13,0-17,8
Johannisbeere, rot 15,3 10,4-18,6
Stachelbeere 12,7 11,1-14,9
Konfitüren und andere Fruchtaufstriche
6968
Der Zusatz von Konservierungsmitteln ist bei
den geforderten hohen Trockensubstanzen
nicht vorgesehen und auch nicht notwendig.
Ausnahmen bilden brennwertreduzierte Er-
zeugnisse für die Sorbinsäure und Benzoe-
säure und ihre Salze zugelassen sind. Mit
Ausnahme der extra-Erzeugnisse dürfen Kon-
fitüren, Gelees und Marmeladen einen Gehalt
an Schwefeldioxid von höchstens 50 mg/kg
aufweisen, bedingt durch die Verwendung
geschwefelter Früchte.
Konfitüre extra, Gelee extra und Maronen-
creme dürfen nicht gefärbt werden.
Eine Gemeinschaftsregelung für Konfitüren,
Gelees und Marmeladen im Trockensubstanz-
bereich unter 60% muss noch erarbeitet wer-
den. Die Konfitüren-Richtlinie ermöglicht für
diesen Produktbereich bisher unterschiedliche
nationale Regelungen. Diese Produkte, z.B. mit
50% Trockensubstanz, werden deshalb inner-
halb der EG auch sehr unterschiedlich bezeich-
net. In Deutschland findet sich beispielsweise
die Bezeichnung „Fruchtaufstrich“. In Öster-
reich ist die Bezeichnung Konfitüre für ein
Erzeugnis mit 55% Trockensubstanz erlaubt.
Der Bezeichnungsschutz der Konfitüren-
Verordnung lässt zwei Ausnahmen zu:
● Brennwertverminderte Erzeugnisse und
● Diätetische Erzeugnisse
Erzeugnisse, die unter den geschützten
Bezeichnungen der Konfitüren-Verordnung
in den Verkehr gebracht werden, zeigen
zusammenfassend folgende wesentliche
Merkmale:
● Mindesttrockensubstanzgehalt (60% oder
mehr) muss eingehalten werden.
● Fruchtart, Fruchtanteil und Zuckerarten
sind definiert.
● Lebensmittel, die zugesetzt werden dürfen,
wie z.B. Honig, Vanille, Citronensaft, Spiri-
tuosen, Kräuter usw., sind abschließend
aufgezählt.
● Zulässige Zusatzstoffe sind in der Zusatz-
stoff-Zulassungsverordnung abschließend
aufgezählt:
Als Geliermittel für Konfitüre extra und Gelee
extra sind nur Pektine, amidierte Pektine und
„flüssiges Pektin“ zugelassen, alle ohne
Höchstmengenbegrenzung – quantum satis,
d.h. es darf soviel wie technologisch notwen-
dig eingesetzt werden.
Für Konfitüren, Gelees und Marmeladen sind
als Geliermittel weiterhin Alginate, Agar-Agar,
Carrageen, Johannisbrotkernmehl, Guarkern-
mehl, Xanthan und Gellan mit einer Höchst-
grenze von jeweils 10 g/kg erlaubt.
Für alle Erzeugnisse sind zur Regulierung des
pH-Wertes Milchsäure, Äpfelsäure, Citronen-
säure und Weinsäure sowie deren Salze
zugelassen.
Brennwertverminderte Erzeugnisse
Bei diesen Erzeugnissen muss der Zucker ganz
oder teilweise durch Süßungsmittel (Zucker-
austauschstoffe bzw. Süßstoffe) ersetzt werden.
Eine bloße Reduzierung des Zuckergehaltes
reicht nicht aus. Hier wird der geschmacklichen
Komponente Rechnung getragen. Nach der
Konfitüren-Verordnung dürfen Erzeugnisse,
die die vorgeschriebene Mindesttrockensub-
stanz unterschreiten, trotzdem die geschützte
Bezeichnung tragen, sofern sie
a) im übrigen allen Anforderungen der Konfi-
türen-Verordnung entsprechen. Darunter ist zu
verstehen, dass die Regelungen bezüglich
Fruchtanteil und Fruchtart, Zutaten und Zu-
satzstoffen übernommen werden. Es gibt
Ausnahmen:
● Zur Konservierung ist für „zuckerarme Kon-
fitüren, Gelees, Marmeladen sowie ähnliche
Erzeugnisse mit reduziertem Brennwert“
der Einsatz von Benzoesäure und deren
Salzen bis zu einer Menge von 500 mg/kg,
Sorbinsäure und deren Salzen bis zu einer
Höchstmenge von 1000 mg/kg, die Kombi-
nation beider Konservierungsstoffe bis zu
einer Menge von 1000 mg erlaubt.
● Zur Färbung sind für brennwertverminderte
Konfitüren, Gelees und Marmeladen eine
Reihe von Farbstoffen z.B. Cochenillerot A
(E 124), Kurkumin (E 100) oder Chinolingelb
(E 104) zugelassen.
b) die Vorschriften der Nährwertkennzeich-
nungs-Verordnung erfüllen. Eine Herabsetzung
des Gehaltes an löslicher Trockensubstanz
bedeutet eine Brennwertverminderung. Die
Nährwertkennzeichnungs-Verordnung schreibt
vor, dass Lebensmittel mit Angaben über den
verminderten Brennwert dann in den Verkehr
gebracht werden dürfen, wenn
● die Brennwertverminderung gegenüber dem
herkömmlichen Produkt mindestens 30%
beträgt; eine Konfitüre extra, brennwertver-
mindert, darf nicht mehr als 44% Trocken-
substanz aufweisen.
Konfitüren und andere Fruchtaufstriche
7170
Als Süßungsmittel sind die in Tabelle 7 aufge-
führten Zuckeraustauschstoffe und Süßstoffe
zugelassen.
„Ohne Zuckerzusatz” bedeutet: ohne Zusatz
von Monosacchariden oder Disacchariden und
ohne Zusatz von Lebensmitteln, die wegen
ihrer süßenden Eigenschaften verwendet
werden; bei Lebensmitteln für Diabetiker
bedeutet „ohne Zuckerzusatz”: ohne Zusatz
von Mono- und Disacchariden außer Fructose.
Rechenbeispiel:
Die Mindesttrockensubstanz bei Konfitüre
extra ist 60%, der Großteil der auf dem Markt
befindlichen Konfitüren extra hat aber aus
Haltbarkeitsgründen eine Trockensubstanz
von 63%. So kann für die „herkömmliche“
Konfitüre extra von einer Trockensubstanz von
63% ausgegangen werden. Die maximale
Trockensubstanz für brennwertverminderte
Konfitüre errechnet sich dann so:
● der auf 100 g bezogene durchschnittliche
Brennwert und Gehalt an verwertbaren
Kohlenhydraten angegeben ist;
können, soweit Abweichungen von den zwin-
genden Produktvorschriften durch den diäteti-
schen Zweck bedingt sind. Im Bereich der Kon-
fitüren sind zurzeit nur diätetische Erzeugnisse
für Diabetiker wichtig:
Diätetisch bedingt ist bei diesen Produkten:
● die Reduktion des Zuckergehaltes, d.h.
Diabetiker-Konfitüren dürfen auch mit einer
Trockensubstanz unter 60% hergestellt
werden;
● der Austausch von D-Glucosehaltigen
Zuckerarten durch Süßungsmittel (Zucker-
austauschstoffe und Süßstoffe).
Alle Anforderungen bezüglich Fruchtart,
Fruchtanteil, Zutaten richten sich nach der
Konfitüren-Verordnung die der Zusatzstoffe
nach der Zusatzstoff-Zulassungsverordnung.
Für brennwertverminderte diätetische Konfitü-
ren sind die selben Süßungsmittel wie für die
brennwertverminderten Konfitüren zugelassen.
Farbstoffe:
Mit Ausnahme der extra-Erzeugnisse dürfen
die übrigen Produkte der Konfitüren-Verord-
nung z.B. Konfitüre einfach und die entspre-
chenden brennwertverminderten Produkte,
gefärbt werden. Die Liste der zugelassenen
Farbstoffe umfasst hierbei z.B. Carotine,
Beetenrot und Anthocyane, die ohne Mengen-
begrenzung verwendet werden dürfen sowie
z.B. Cochenillerot A oder Chinolingelb, die bis
zu 100 mg/kg eingesetzt werden dürfen.
Diätetische Erzeugnisse
Diätetische Lebensmittel sind dazu bestimmt,
einem besonderen Ernährungszweck zu die-
nen. Sie müssen sich von anderen Lebensmit-
teln vergleichbarer Art durch ihre Zusammen-
setzung oder ihre Eigenschaften maßgeblich
unterscheiden.
Es gilt der Grundsatz, dass diätetische Konfitü-
ren und ähnliche Erzeugnisse unter den ge-
schützten Bezeichnungen der Konfitüren-
Verordnung in den Verkehr gebracht werden
63% - = 44%63 x 30
100
Tab. 7:
Konfitüren und andere Fruchtaufstriche
Zuckeraustauschstoffe Höchstmengenin mg/kg
Konfitüren, Gelees und
Marmeladen brennwert-
vermindert oder ohne
Zuckerzusatz hergestellt
Sorbit E 420
ohne
Mengenbegrenzung
(„quantum satis”)
Mannit E 421
Isomalt E 953
Maltit E 965
Lactit E 966
Xylit E 967
Süßstoffe
Konfitüren, Gelees und
Marmeladen brennwert-
vermindert
Acesulfam K E 950 1000
Aspartam E 951 1000
Aspartam-Acesulfamsalz E 962 1000
Cyclamat E 952 200
Sucralose E 955 50
7372
Konfitüren und andere Fruchtaufstriche
1. Konfitüren, Marmeladen, Gelees und Fruchtzubereitungen, TS > 55° Bx
Tab. 8: VE° = Veresterungsgrad/A° = Amidierungsgrad
Pektintype VE° A° Standardisierung mit Charakteristik + HaupteinsatzgebietNeutralzuckern + EigenschaftenZusammensetzung
Classic AF 101 > 77% - konst. Bruchfestigkeit Apfelpektin, Konfitüren, MarmeladenE 440 extra schnell gelierend u. Fruchtzubereitungen
(TS > 58%, pH 3,0-3,3)Diätetische Erzeugnissez.B. mit Sorbit (TS > 55%, pH 2,8-3,2)
Classic AF 201 72-76% - konst. Bruchfestigkeit Apfelpektin, Konfitüren, MarmeladenE 440 sehr schnell gelierend u. Fruchtzubereitungen
(TS > 58%, pH 2,8-3,2)
Classic AF 202 70-72% - 150° +/- 5°USA-Sag Apfelpektin, Konfitüren, Marmeladenkonst. Bruchfestigkeit schnell gelierend, u. FruchtzubereitungenE 440 feste Textur (TS > 58%, pH 2,8-3,2)
Classic AF 401 59-64% - 150° +/- 5°USA-Sag Apfelpektin, Konfitüren, Marmeladenkonst. Bruchfestigkeit mittelschnell gelierend, für Glasware und Groß-E 440 geschmeidiges gebinde
Gelgefüge Fruchtzubereitungenund Fruchtaufstriche z.B.mit Konzentrat gesüßt(TS > 58%, pH 2,8-3,2)
Classic AF 501 56-63% - 150° +/- 5°USA-Sag Apfelpektin, Konfitüren, Marmeladenkonst. Bruchfestigkeit langsam gelierend, u. Fruchtzubereitungen E 440 streichfähige Geltextur für Großgebinde
(TS > 58%, pH 2,8-3,2)Gelees(TS > 60%, pH 2,8-3,2)
Classic AF 504 51-58% - konst. Bruchfestigkeit Apfelpektin, Konfitüren, MarmeladenE 440 optimale Frucht- u. Fruchtzubereitungen
verteilung, (TS > 58%, pH 2,8-3,2)auch bei hoher Abfüll-temperatur geschmeidi-ges Gelgefüge
Classic AF 601 48-54% - 150° +/- 5°USA-Sag Apfelpektin, Konfitüren, Marmeladenkonst. Bruchfestigkeit geschmeidiges Gefüge, u. FruchtzubereitungenE 440 streichfähige Textur (TS > 55%, pH 2,8-3,2)
Classic AF 605 48-54% - konst. Bruchfestigkeit Apfelpektin, Haushaltsgeliermittel E 440 sehr gute Löslichkeit, 1 + 1 (1Teil Zucker/
auch bei höherer 1 Teil Frucht)Trockensubstanz
Amid AF 005 32-40% 10-16% konst. Gelierkraft amidiertes Apfelpektin FruchtzubereitungenE 440 niedrige Calcium- (TS 50-65%, pH 3,0-3,5)
reaktivität
Classic CF 201 >70% - 150° +/- 5°USA-Sag Citruspektin, Konfitüren, Marmeladenkonst. Bruchfestigkeit schnell gelierend u. Fruchtzubereitungenkonst. Gelierzeit (TS > 58%, pH 2,9-3,3)E 440
Classic CF 301 65-70% - 150° +/- 5°USA-Sag Citruspektin, Konfitüren, Marmeladenkonst. Bruchfestigkeit mittelschnell u. Fruchtzubereitungenkonst. Gelierzeit gelierend (TS > 58%, pH 2,9-3,3)E 440
Classic CF 401 60-66% - 150° +/- 5°USA-Sag Citruspektin, Konfitüren, Marmeladenkonst. Bruchfestigkeit langsam u. Fruchtzubereitungenkonst. Gelierzeit gelierend (TS > 58%, pH 2,9-3,3)E 440
Classic CF 501 55-61% - 150° +/- 5°USA-Sag Citruspektin, Konfitüren, Marmeladenkonst. Bruchfestigkeit extra langsam u. Fruchtzubereitungenkonst. Gelierzeit gelierend (TS > 58%, pH 2,9-3,3)E 440
Amid CF 005 32-40% 10-16% konst. Gelierkraft amidiertes Citruspektin, Konfitüren, MarmeladenE 440 geringe Calcium- niederkalorische
reaktivität Fruchtzubereitungen,Fruchtaufstriche(TS > 55%, pH 3,0-3,5)
2. Konfitüren, Marmeladen, Gelees und Fruchtzubereitungen, TS < 55° Bx
Tab. 9: VE° = Veresterungsgrad /A° = Amidierungsgrad
Pektintype VE° A° Standardisierung mitNeutralzuckern + Zusammensetzung
Charakteristik + Eigenschaften
Haupteinsatzgebiet
Classic AF 703 38-44% - konst. Calciumreaktivitätkonst. BruchfestigkeitE 440
Apfelpektin,mittlere Calcium-empfindlichkeit
Konfitüren u. Fruchtzu-bereitungen(TS < 55%, pH 3,0-3,4)Fruchtpürees(TS 15-25%, pH 3,3-3,8)Fruchtsoßen(TS < 55%, pH 3,0-3,8)
Classic AF 802 38-44% - konst. Calciumreaktivitätkonst. BruchfestigkeitE 440, E 450, E 341
Apfelpektin,geschmeidiges Gelgefü-ge, streichfähige Texturohne Calciumzusatz
Konfitüren, Marmeladenu. Fruchtzubereitungen (TS 35-60%, pH 3,0-3,4)Fruchtsoßen u. -desserts(TS 25-45%, pH 2,8-3,6)
Classic AF 803 38-44% - konst. Calciumreaktivitätkonst. BruchfestigkeitE 440, E 341, E 450
Apfelpektin,geschmeidigesGelgefüge,streichfähige Textur
Konfitüren, Marmeladenu. Fruchtzubereitungen(TS 25-50%, pH 3,0-3,4)Fruchtdesserts(TS 10-25%, pH 3,0-3,8)
Classic AF 813 36-43% - konst. Calciumreaktivitätkonst. BruchfestigkeitE 440, E 333
Apfelpektin,geschmeidigesGelgefüge,optimale Frucht-verteilung
Fruchtzubereitungen(TS 45-55%, pH 3,0-3,4)
Classic AF 901 36-44% - konst. Calciumreaktivitätkonst. BruchfestigkeitE 440, E 333
Apfelpektin,mittelschnell gelierend,geschmeidigesGelgefüge
Preiselbeeren(TS ca. 50%, pH 2,8-3,3)
Amid AF 005-A 30-38% 7-14% konst. GelierkraftE 440, E 333, E 452
amidiertes Apfelpektin, niedrige Calcium-reaktivität
Konfitüren, Marmeladen,niederkalorische Frucht-zubereitungenFruchtaufstriche(TS < 55%, pH 3,0-3,5)
Amid AF 010 30-36% 14-20% konst. GelierkraftE 440
amidiertes Apfelpektin, mittlere Calcium-reaktivität
Konfitüren, Marmeladen,niederkalorische Frucht-zubereitungenFruchtaufstriche(TS 30-55%, pH 3,0-3,5)
Amid AF 020 27-32% 18-23% konst. GelierkraftE 440
amidiertes Apfelpektin,hohe Calcium-reaktivität
Fruchtzubereitungen,Gelees(TS 10-40%, pH 3,0-4,0)
Amid CF 010 30-36% 14-20% konst. Gelierkraft E 440
amidiertes Citruspektin, mittlere Calcium-reaktivität
Konfitüren, Marmeladen,niederkalorische Frucht-zubereitungenFruchtaufstriche(TS 30-55%, pH 3,0-3,5)
Amid CF 020 27-32% 18-23% konst. GelierkraftE 440
amidiertes Citruspektin, hohe Calcium-reaktivität
Konfitüren, Marmeladen,niederkalorische Frucht-zubereitungenFruchtaufstriche(TS 10-40%, pH 3,0-4,5)
Amid CF 025 24-29% 21-25% konst. GelierkraftE 440
amidiertes Citruspektin, sehr hohe Calcium-reaktivität
Konfitüren, Marmeladen,niederkalorische Frucht-zubereitungenFruchtaufstriche(TS 10-30%, pH 3,0-4,5)
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Pektine von Herbstreith&Fox sind seit vielen
Jahrzehnten weltweit ein Begriff. Die ständig
verbesserten Produktionsverfahren und ein
hoher Qualitätsstandard haben maßgeblich
zu unserem heutigen Erfolg im Weltmarkt bei-
getragen. Diese Entwicklung war dabei stets
von innovativem Denken und weitsichtiger
Forschung geprägt.
Heute können wir dem Markt Pektine für alle
derzeit denkbaren Anwendungsmöglichkeiten
zur Verfügung stellen. Konsequente Produk-
tions- und Qualitätskontrollen mit modernsten
analytischen Geräten garantieren die gleich
bleibend hohe Qualität unserer Pektine.
Neben den Herausforderungen, die sich unsere
Mitarbeiter in Forschung und Entwicklung
immer wieder selbst stellen, haben natürlich
auch die vielfältigsten Anforderungen der
Anwender zu dieser positiven und kontinuier-
lichen Weiterentwicklung beigetragen.
Zu einer erfolgreichen Zusammenarbeit mit
den Anwendern gehört selbstverständlich
auch unser Know-how-Transfer. Bereits im
Bereich der Rohstoffbewertung und -kontrolle
kann Ihnen unsere Analyse wertvolle Hilfe
geben.
Darüber hinaus bieten wir dem Anwender
auch Rezepturen und Fertigungslösungen, z.B.
zur Herstellung hochwertiger Konfitüren,
Gelees oder Marmeladen, an.
Hierbei werden die erforderlichen Pektine bei
der Zusammenstellung und Optimierung der
Rezepturen in der vorteilhaftesten Weise von
unseren Technologen integriert.
Auch die Analyse Ihres Fertigproduktes trägt
dazu bei, eine hohe und beständige Qualität
zu sichern oder gibt Ihnen sogar Aufschluss
über eine mögliche Verbesserung Ihres End-
produktes.
Neue und Erfolg versprechende Produktideen
sollen nicht an rezeptur- oder fertigungstech-
nischen Problemen scheitern. Dafür treten wir
ein. Im Sinne des Herstellers, des Produktes
und des Verbrauchers.
Individualitätist unsere Stärke
Konfitüren und andere Fruchtaufstriche