DE4133920C1

DE4133920C1 - Verfahren zur herstellung eiweissarmer, pectinreicher zellstrukturierter materialien

Info

Publication number: DE4133920C1
Application number: DE4133920A
Authority: DE
Inventors: Christine Dipl Ing Landa; Rudolf Prof Dr Ehwald; Herbert Dr Kunzek
Original assignee: Ehwald Rudolf Profdr 10115 Berlin De; KUNZEK HERBERT DR 10319 BERLIN DE; Landa Christine Dipl-Ing 12459 Berlin De
Current assignee: Ehwald Rudolf Profdr 10115 Berlin De; KUNZEK HERBERT DR 10319 BERLIN DE; Landa Christine Dipl-Ing 12459 Berlin De
Priority date: 1991-10-12
Filing date: 1991-10-12
Publication date: 1993-11-04
Anticipated expiration: 2011-10-13

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung zellstrukturierter Materialien mit geringem Eiweiß- und hohem Pectingehalt, ausgehend von faserarmen Gewebeteilen geeigneter Kulturpflanzen und von pflanzlichen Suspensionskulturen oder aus Lemnaceen. Die erfindungsgemäß hergestellten Materialien sind vielseitig einsetzbar als Quell- und Dickungsmittel, als Adsorptions- und Bindemittel, als Kationenaustauscher, als Träger von eingeschlossenen Flüssigkeitsphasen, Enzymen oder Mikroorganismen sowie als Trennmittel in der Chromatographie. Sie sind auf Grund ihrer funktionellen Eigensschaften vor allem in der Lebensmittelindustrie, der kosmetischen Industrie, der Pharmazie sowie auf den Gebieten der Biotechnologie und Analytik anwendbar.

Es ist bekannt, daß als Quell- und Dickungsmittel sowie als Gelierstoffe vorwiegend natürliche und synthetische Polysaccharid-Hydrokolloide eingesetzt werden (Gierschner, K., Ind. Obst- und Gemüseverwert. 70 (1985) 12, 547-559). Diese Hydrokolloide weisen jedoch ein verhältnismäßig geringes Wasserbindevermögen auf. Dagegen zeichnen sich zellstrukturierte Materialien durch ein hohes Wasserbindevermögen aus, das insbesondere auf den Erhalt der gewachsenen biologischen Struktur zurückgeführt werden kann (Bock, W. und Ohm, G., Nahrung 27 (1983) 2, 205-210, Robertson, J. A. und Eastwood, M. A., J. Sci. Food Agric. 32 (1981), 819-825). Das Wasserbindevermögen solcher Materialien wird, bestimmt über die Kapillarsaugmethode nach BAUMANN mit etwa 20 g/g, bzw. über die Zentrifugenmethode ermittelt, mit etwa 30 g/g angegeben.

Eine Form der zellstrukturierten Materialien stellen die sogenannten alkoholunlöslichen Substanzen (AUS) dar. Sie werden einerseits im Rahmen einer analytischen Methode zur Untersuchung der Zellwandzusammensetzung und zur Charakterisierung der Zellwandbestandteile hergestellt (Krause, M. und Bock, W., Ernährungsforschung 18 (1973) 3, 111-123; Anger, H., und Dongowski, G., Nahrung 29 (1985) 4, 397-404) und dienen andererseits zur Ermittlung und Beurteilung der funktionellen und ernährungsphysiologischen Eigenschaften von Zellwandmaterialien bzw. Ballaststoffen. Neben dem hohen Wasserbindevermögen der Materialien spielt in diesem Zusammenhang die große Kationenaustauscherkapazität eine besondere ernährungsphysiologische Rolle. So weist beispielsweise aus Äpfeln präparierte AUS sortenabhängig ein Wasserbindevermögen von 20,8 bis 25,7 g/g (Zentrifugenmethode) auf (Gormley, R., J. Sci. Food Agric. 32 (1981), 392-398) und besitzt eine gute Kationenaustauscherkapazität, die durch Senkung des Veresterungsgrades des Protopectins über alkalische Entesterung bei Raumtemperatur noch gezielt erhöht werden kann (Kohn, R., Malovikov, A., Bock, W. und Dongowski, G., Nahrung 25 (1981) 9, 853-867). Als Nachteile dieser Materialien sind zu werten, daß keine Optimierung des Wasserbindevermögens durch systematische Variation der Herstellungsbedingungen angestrebt wurde und daß sie einen relativ hohen Proteingehalt, beispielsweise für Apfel-AUS im Bereich von 8,7% bis 13,0%, aufweisen (Gormley, R., s.o.). Der relativ hohe Proteingehalt kann nicht nur die Geschmacksneutralität der Materialien beeinträchtigen, sondern zu unspezifischen Adsorptionen und Pufferwirkung führen (Kohn, R., s.o.).

Neben AUS sind auch Lignocellulose-Präparate als zellstrukturierte Materialien mit gutem Wasserbindevermögen anzusehen (Bock, W. (1983), s.o.). Lignocellulose-Präparate sind auf Grund ihres neutralen Charakters (u. a. farblos, geschmacklos, geruchlos) gut zum Einsatz als Dickungs- und Quellmittel in der Lebensmittelindustrie geeignet. Ihr Anwendungsgebiet ist allerdings dadurch eingeschränkt, daß sie nur noch einen geringen Pectingehalt und damit beispielsweise eine geringe Kationenaustauscherkapazität aufweisen.

Zellstrukturiertes Material, ausgehend von Apfelfruchtfleisch hergestellt, läßt sich ebenfalls mit Vorteil als Stabilisator für Nährmedien einsetzen. Es bildet in einer Menge von 10 g bis 20 g Trockensubstanz noch mit einem Liter flüssigem wäßrigen Medium eine feste bis halbfeste Masse und zeichnet sich damit durch ein besonders gutes Wasserbindevermögen aus (Titel, Ch., Ehwald, R., Göring, H., Zoglauer, K., Hellmig, A. und Heilscher, K., "Stabilisator für Nährmedien", DD 2 53 639 A1). Im Vergleich zur Herstellung von AUS beinhaltet die Präparierung des zellstrukturierten Medienstabilisators nach der Abtötung des Zellgewebes zusätzliche Schritte der Extraktion mit Leitungswasser und dest. Wasser. Die Extraktion bzw. Spülung mit dest. Wasser ist dabei verhältnismäßig aufwendig, da sie bis zu einer konstanten Leitfähigkeit des Spülwassers durchzuführen ist. Sie bewirkt zwar einerseits eine merkliche Verbesserung des Wasserbindevermögens der hergestellten Materialien, ist jedoch andererseits nicht in der Lage, die Extraktion von Eiweißstoffen entscheidend zu begünstigen. Damit entstehen Produkte, die in ihren Eigenschaften mehr oder weniger stark durch die Proteinkomponente beeinflußt werden. So kann die Anwesenheit der Proteine zu unspezifischen Adsorptionseigenschaften und unerwünschter Pufferwirkung, beeinträchtigter Quellfähigkeit nach dem Trocknen, erhöhtem Pigmentgehalt und reduzierter Extrahierbarkeit der Lipide führen. Dadurch wird der Anwendungsbereich der proteinhaltigen zellstrukturierten Materialien deutlich eingeschränkt.

Zur Herstellung von Zellwandgerüstsubstanz sind auch prinzipiell die Methoden zur Isolierung von Ballaststoffen zu berücksichtigen (Poth, B. und Gebhardt, E. Ernährungsforschung 35 (1990) 4, 117-120). Bei dem üblichen Verfahren zur Bestimmung der Ballaststoffe erfolgt u.a. eine enzymatische Behandlung mit Amylasen und Proteasen zur Entfernung von Stärke und Eiweiß (Amtliche Sammlung von Untersuchungsverfahren nach § 35 LMBG; Untersuchung von Lebensmitteln; Bestimmung der Gesamtballaststoffe in Lebensmitteln: L - 00.00 - 18). In den unlöslichen Ballaststoffen von Obst und Gemüse beträgt der nach Kjeldahl bestimmte Restproteingehalt bevorzugt zwischen 5 und 10% und liegt mit 4,5% für unlösliche Apfelballaststoffe relativ niedrig (Kulikowski, W., "Entwicklung und Anwendung des "Berliner Verfahrens" zur Bestimmung von löslichen und unlöslichen Ballaststoffen in pflanzlichen Lebensmitteln", Dissertation, Fachbereich für Lebensmitteltechnologie und Biotechnologie der Technischen Universität Berlin, Berlin 1985; D 83; FB 13/Nr. 183).

Ferner ist bekannt, daß vesikuläre Zellwandprodukte mit einem gereinigten und pectinreichen Zellwandgerüst durch ein spezielles Verfahren hergestellt werden können, das auf der Verdauung des Protoplasmarestes durch verschiedene Enzyme eines pectinase- und cellulasefreien Hydrolasegemisches (Pancreasenzyme oder Papain-Rohpräparate) nach Lipidextraktion beruht (Ehwald, R. und Fuhr, G. 1987, DD 2 47 570 A3, Ehwald, R., Fuhr, G., Olbrich, M., Göring, H., Knösche, R. u. Kleine, R., DD 2 69 744 A3, Ehwald, R., Göring, H., Jungnickel, F. und Augsten, H., DD 24 69 20 A 1). Entproteinisierte vesikuläre Trägermaterialien sind vielseitig einsetzbar. Da sie aus gereinigten Kohlenhydratwänden mit reproduzierbaren Eigenschaften bestehen und insbesondere der Proteingehalt um mehr als 90% reduziert ist, besitzen sie eine höhere Kapazität für die Flüssigkeitsadsorption und höhere Quellfähigkeit nach dem Trocknen als Zellwandprodukte, die lediglich von wasser- und ethanolextrahierbaren Substanzen befreit wurden. Das bisher bekannte Verfahren zur Herstellung proteinarmer Zellwandprodukte hat den Nachteil, daß vor der Einwirkung des Enzyms eine Extraktion der Lipide mit Ethanol oder anderen organischen Lösungsmitteln durchgeführt werden muß, weil sonst der Angriff der Proteasen und Hydrolasen auf den unlöslichen Protoplasmarest nur sehr unvollständig ist. Der hierdurch erforderliche mehrfache Einsatz organischer Lösungsmittel bedingt einen vergrößerten Arbeits- sowie Zeitaufwand und erhöht in Verbindung mit dem notwendigen Enzymeinsatz die Verfahrenskosten.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines einfachen und ökonomischen Verfahrens zur Herstellung eiweißarmer, pectinreicher zellstrukturierter Materialien, die sich durch ein hohes Wasserbindevermögen sowie definierte Kationenaustauscher- und Adsorptionseigenschaften auszeichnen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, das es ermöglicht, mit geringem technischen Aufwand aus faserarmen Gewebeteilen von Kulturpflanzen oder pflanzlichen Suspensionskulturen bzw. aus Lemnaceen zellstrukturierte Materialien herzustellen, die sich durch einen geringen Eiweiß- und hohen Pectingehalt auszeichnen sowie ein ausgeprägtes Wasserbindevermögen aufweisen. Das Verfahren soll eine kontrollierte Beibehaltung oder gezielte Verringerung des Pectin-Veresterungsgrades gewährleisten, so daß Produkte mit definiert variierten Kationenaustauscher- und Adsorptionseigenschaften zugänglich werden.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Entfernung der Eiweißstoffe aus pflanzlichen Gewebeteilen oder Lemnacen in schwach alkalischer Lösung bei pH-Werten zwischen 8,0 und 9,5 bevorzugte im Bereich von pH 8,4 bis 9,1 und bei Temperaturen unter 60°C, bevorzugt zwischen 35°C und 45°C, durchgeführt und dabei die Einwirkung proteinfällender Agentien auf die zu extrahierenden Teile vermieden wird.

Die Erfindung beruht auf dem unerwarteten Befund, daß eine effektive Extraktion der Eiweißstoffe aus dem zellstrukturierten Material mit schwach alkalischen wäßrigen Extraktionsmitteln bei milder Wärmeeinwirkung stattfindet. Die Extraktion eines großen Anteils der Eiweißstoffe läßt sich auf diesem Wege ohne mechanische Zerstörung der gewachsenen biologischen Struktur, einschließlich der Zellwandhüllen, bei nur unwesentlichem Protopectinverlust sowie geringer Veränderung des Pectinveresterungsgrades durchführen.

Wesentlich für das erfindungsgemäße Verfahren ist, daß während der Behandlung im schwach alkalisch wäßrigen Milieu Proteinfällungsreaktionen durch polyvalente Kationen und zu hohe Temperaturen vermieden werden. Gleichfalls darf der Einsatz von Lösungsmittelsystemen, die die Proteine anteilig ausfällen können, erst nach vollständiger Entfernung der Eiweißstoffe vorgenommen werden. Deshalb ist es vorteilhaft, an die längerzeitigen Eiweißextraktionsschritte kurzzeitige Waschungen bzw. Spülungen zur Vervolllständigung der Entfernung der extrahierten Eiweißstoffe anzuschließen, bevor Extraktionsschritte weiterer Inhaltsstoffe unter Verwendung organischer Lösungsmittelsysteme durchgeführt werden.

Als Reagenzien zur Einstellung des pH-Wertes für die Eiweißextraktion sind prinzipiell alle Basen bzw. Salze von schwachen Säuren sowie Puffersysteme geeignet, deren wäßrige Lösungen im pH-Bereich von 8,0 und 9,5 liegen und die keine proteinfällende Wirkung aufweisen. Beispielsweise können wäßrige Ammoniak-, Kaliumacetat- und Natriumcarbonat-Lösungen sowie ein Natriumcarbonat/-hydrogencarbonat-Puffersystem erfolgreich eingesetzt werden. Die Puffersysteme gestatten eine gezielte Eiweißextraktion durch ein relatives Konstanthalten des pH-Wertes und die definierte Einstellung der für die Extraktion günstigen Ionenstärke. Das bewährte Natriumcarbonat/-hydrogencarbonat- Puffersystem entsteht auch bei Verwendung von saurem Ausgangsmaterial, beispielsweise von Pflanzenteilen aus Obst, bei alleiniger Verwendung von Natriumcarbonat, durch Reaktion mit den nativen Säuren. Bei der Wahl der Bedingungen ist zu beachten, daß oberhalb eines pH-Wertes von 9,0 und einer Temperatur über 40°C zunehmend eine Pectinzersetzung und Extraktion sowie auch Pectinentesterung eintreten.

Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens gegenüber den bekannten enzymatischen Verfahren ist die Möglichkeit, die Proteinextraktion gemeinsam mit der Extraktion der übrigen wasserlöslichen Zellinhaltsstoffe ohne aufwendige vorbereitende Verfahrensschritte durchzuführen. Unerwarteterweise besitzen die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Materialien im Vergleich zu denjenigen, die in parallelen Versuchen ohne Eiweißextraktionsschritt präpariert wurden, ein signifikant verbessertes Wasserbindevermögen. Offenbar begünstigen die gewählten Bedingungen der Eiweißextraktion gleichzeitig die Auswaschung der anderen wasserlöslichen Inhaltsstoffe in ausgeprägter Weise. Dadurch wird es u. a. möglich, zellstrukturierte Materialien mit gutem Wasserbindevermögen sowie reduziertem Eiweißgehalt über stark vereinfachte Verfahren bezüglich der Zahl der Extraktionsschritte und des Lösungsmittelverbrauchs herzustellen. Vergleichende Untersuchungen unter Anwendung einfacher Varianten zur Herstellung von zellstrukturiertem Material ohne den Schritt der Eiweißentfernung, beispielsweise in Analogie zu Titel et. al., DD 2 53 639 A1 (s. oben), führen auch in diesen Fällen trotz erhöhter Schrittzahl und größerer Lösungsmittelmengen zu Produkten mit geringerem Wasserbindevermögen und höherem Eiweißgehalt.

Bei den erfindungsgemäßen Verfahren können ferner weitere Verfahrensschritte , die an das wäßrige Milieu gebunden sind, z. B. die Einstellung eines definierten Pectinveresterungsgrades, leicht mit dem Vorgang der Proteinentfernung verknüpft werden. Die Entfernung der Lipide und anderer wasserunlöslicher Komponenten läßt sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren mit der Trocknung aus Ethanol oder einer anderen als geeignet bekannten Flüssigkeit koppeln und muß nicht - wie bei dem enzymatischen Verfahren - der Eiweißentfernung vorgeschaltet werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht somit insgesamt durch eine vereinfachte Verfahrensführung bezüglich der Anzahl der Schritte und der Lösungsmittelmengen sowie durch eine verbesserte Herauslösung der Inhaltsstoffe bei gleichzeitig geringerer mechanischer Belastung des Extraktionsgutes die effektive Herstellung zellstrukturierter Materialien mit verbesserten funktionellen Eigenschaften, insbesondere bezüglich Textur und Wasserbindevermögen.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann eingesetzt werden zur Herstellung von zellstrukturierten Materialien ausgehend von Gewebeteilen pflanzlicher Rohstoffe beispielsweise von Äpfeln, Birnen, Weißkohl, Kohlrabi, Blumenkohl, Sellerie und Möhren, oder aus pflanzlichen Suspensionskulturen bzw. aus Lemnaceen. Die konkreten Bedingungen für den Verfahrensablauf sind einerseits von der Art und Qualität des eingesetzten Rohstoffs und andererseits von dem geplanten Einsatzgebiet des Erzeugnisses und damit von seinen molekularen Parametern und funktionellen Eigenschaften abhängig. Standardverfahren liefern in Abhängigkeit von der Qualität des Rohstoffs, die z. B. sortenbedingt oder vom Reifezustand beeinflußt sein kann, Materialien, die eine gewisse Schwankungsbreite der qualitätsbestimmenden Kennwerte aufweisen.

Die Verfahrensgestaltung ist insbesondere bezüglich der notwendigen Schritte von den zu fordernden Kennwerten für das zellstrukturierte Material abhängig. Insbesondere hochgereinigte Produkte mit spezifischen Eigenschaften bedingen in der Regel eine erhöhte Anzahl von Verfahrensschritten. Beispielsweise wird zellstrukturiertes Material, das einen geringen Eiweiß- sowie einen hohen Pectingehalt aufweist und das niederverestert und aschearm ist, über folgende prinzipiellen Verfahrensschritte hergestellt:

- Zerkleinerung, Abpressen der Maische, ggf. unter Gewinnung von Frucht- oder Gemüsesaft,
- alkalischer Extraktionsschritt (ggf. mehrfach und Waschschritte) zur Eiweißentfernung,
- Blanchieren, ggf. unter Einsatz von Antioxidantien,
- Pectinentesterung unter alkalischen Bedingungen,
- saure Waschung (ggf. mehrfach) zur Ascheentfernung,
- Säurefreiwaschung,
- alkoholische Trocknung oder Trocknung mit anderen geeigneten organischen Lösungsmitteln,
- schonende thermische Endtrocknung.

Der Schritt der Zerkleinerung hat einen dominierenden Einfluß auf die Korngröße des herzustellenden zellstrukturierten Materials und beeinflußt die Durchführbarkeit der Trennung zwischen fester und flüssiger Phase. Die Ausbeute an gewonnenem Frucht- oder Gemüsesaft läßt sich durch zusätzliche Extraktionsschritte mit Wasser weiter erhöhen.

Der bereits ausführlich beschriebene erfindungsgemäße Extraktionsvorgang zur Herauslösung des Eiweißes und anderer wasserlöslicher Inhaltsstoffe wird bevorzugt mit lebendem Rohmaterial, also vor dem Schritt des Blanchierens, durchgeführt; er kann aber auch prinzipiell nach dem Blanchierschritt an anderer Stelle des Verfahrens erfolgen.

Das Blanchieren dient in an sich bekannter Weise zur Enzymaktivierung und zur Verbesserung der funktionellen Eigenschaften, insbesondere der Textur und des Wasserbindevermögens. Dieser Schritt kann sowohl im wäßrigen als auch im wäßrig-organischen Milieu (auch mit hohem Anteil an organischen Lösungsmitteln) vorgenommen werden. Es empfiehlt sich, bei oxidationsempfindlichem Rohmaterial beim Blanchierschritt ein Antioxidanz einzusetzen. Als Antioxidantien können beispielsweise SO₂ bzw. schweflige Säure und ihre Salze, Citronensäure, Weinsäure und Ascorbinsäure verwendet werden. Wenn eine Anwendung des zellstrukturierten Materials in der Lebensmittelindustrie vorgesehen ist, sollten vorzugsweise natürliche Antioxidantien wie Citronensäure oder Ascorbinsäure benutzt werden. Bei weniger oxidationsempfindlichem Rohmaterial, wie bei Weißkohl oder Möhren, kann auf den Einsatz von Antioxidantien völlig verzichtet werden.

Erfindungsgemäß wird die Herstellung der eiweißarmen und pectinreichen zellstrukturierten Materialien mit herabgesetztem Veresterungsgrad über einen zweistufigen alkalischen Behandlungsprozeß realisiert.

Dabei wird die für die Erhöhung der Kationenaustauscherkapazität notwendige Pectinentesterung unabhängig von der Entfernung der Eiweißstoffe nach an sich bekannten Verfahren unter alkalischen Bedingungen im pH-Bereich von 10 bis 13 bei niedrigen Temperturen im Bereich von 2°C bis 25°C durchgeführt. Die relativ niedrigen Temperaturen und der gegenüber der Eiweißentfernung erhöhte pH-Bereich sind für die selektive Entesterung erforderlich, da ansonsten Protopectinspaltung und -extraktion nicht vermieden werden können.

Der Schritt der alkalischen Entesterung wird bevorzugt im wäßrigen Milieu entweder vor oder nach dem Schritt der Eiweißentfernung bzw. dem Blanchierschritt durchgeführt. Es ist jedoch auch möglich, diesen Schritt in wäßrig-alkoholischem oder alkoholischem Milieu vorzunehmen und somit mit den Schritten der alkoholischen Trocknung oder der Trocknung mit geeigneten anderen organischen Lösungsmitteln zu koppeln.

Für die eiweißarmen, niederveresterten pectinreichen zellstrukturierten Materialien wird der Prozeß der Dehydratisierung durch Behandlung mit Alkohol oder anderen geeigneten organischen Flüssigkeiten in unerwarteter Weise erleichtert. Dadurch kann der Prozeß der Lösungsmitteltrocknung signifikant verkürzt werden, und die Hitzeempfindlichkeit des Materials bei der Entfernung des Lösungsmittels unter Wärmeeinwirkung wird deutlich herabgesetzt.

Bei der Präparierung von aschearmen zellstrukturierten Materialien schließt sich nach der alkalischen Entesterung in an sich bekannter Weise ein saurer Extraktionsvorgang, insbesondere zur Entfernung von Kationen, an. Die sauren Extraktionsschritte und die nachfolgenden Schritte der Säurefreiwaschung können in wäßrigem Milieu oder vorteilhaft in Kombination mit dem Trocknungsvorgang im wäßrig-organischem Milieu durchgeführt werden. Beispielsweise ist die Mineralstoffauswaschung effektiv mit 70%igem salzsauren wäßrigen Ethanol möglich, wobei anschließend eine Säurefreimischung, beispielsweise mit 70%igem wäßrigen Ethanol, vorgenommen wird.

Der abschließende Vorgang der Trocknung mit Alkohol oder einem anderen als geeignet bekannten Lösungsmittel läßt sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, insbesondere wenn mit einem Gradienten Wasser - organisches Lösungsmittel gearbeitet wird, ggf. mit den Schritten der Entesterung, der Mineralstoffauswaschung sowie Entfernung der Lipide und anderer wasserunlöslichen Komponenten koppeln.

Die Entfernung des organischen Lösungsmittels zur Herstellung des getrockneten Endproduktes wird vorteilhaft unter schonenden Bedingungen unter Bewegung des Gutes im Vakuum bei Temperaturen im Bereich zwischen 50°C und 90°C durchgeführt. Das zellstrukturierte Material sollte bis zu einer Trockensubstanz von mindestens 95% getrocknet werden. Eine Trocknung zu einem Trockensubstanzgehalt von gleich oder größer 97% sichert eine langfristige Lagerstabilität der Produkte.

Mit abnehmenden Forderungen an die molekularen Parameter und funktionellen Eigenschaften der zellstrukturierten Materialien läßt sich die Anzahl der Verfahrensschritte reduzieren. So kann zellstrukturiertes Material, bei dem sich die Forderung im wesentlichen auf niedrigen Eiweißgehalt und einen hohen Gehalt an Pectin sowie ein hohes Wasserbindevermögen beschränkt, nach dem vorstehend beschriebenen prinzipiellen Verfahrensablauf unter Einsparung der Schritte der Pectinentesterung, der sauren Waschung sowie der Säurefreiwaschung hergestellt werden.

Besonders einfach gestaltet sich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren die Herstellung von zellstrukturiertem Material, das als Quell- und Dickungsmittel eingesetzt werden soll und bei dem lediglich ein hohes Wasserbindevermögen eines geruchs- und geschmacksneutralen hellfarbigen Materials verlangt wird. In diesem Fall ist es ausreichend, den nach der Entsaftung erhaltenen Rückstand nur einer partiellen Eiweißentfernung unter verhältnismäßig schwach alkalischen Bedingungen in einem Schritt zu unterziehen. Unter diesen Bedingungen erfolgt bereits eine weitgehende Herauslösung wasserlöslicher Inhaltsstoffe, so daß nach dem Blanchierprozeß die alkoholische Trocknung in bloß zwei Extraktionsschritten mit geringen Mengen an Lösungsmitteln ausreichend ist. Trotz des stark verkürzten Herstellungsprozesses werden so zellstrukturierte Materialien mit ausgeprägtem Wasserbindevermögen und partiell reduziertem Eiweißgehalt zugänglich.

Für zellstrukturierte Materialien, die ausgehend von pflanzlichen Rohstoffen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden, können bei Bedarf prinzipiell folgende Kennwerte gesichert werden: Wasserbindevermögen 50 g/g bis 150 g/g, bevorzugt 60 bis 100 g/g (Zentrifugenmethode); Eiweißgehalt kleiner 8%, bevorzugt kleiner 4% (Kjeldahl-Methode);
Galacturonangehalt (als Maß für den Pectinanteil) größer als 25% (Titrimetrische Methode); kontrolliert einstellbarer Pectinveresterungsgrad beginnend ab 10% (Titrimetrische Methode); Aschegehalt kleiner 8%, bevorzugt kleiner 2%. Bei spezifischen Anforderungen können die einzelnen Kennwerte durch entsprechende Variationen der Herstellungsverfahren wesentlich verbessert werden. Beispielsweise lassen sich für aus Apfelfruchtfleisch hergestellte zellstrukturierte Materialien die einzelnen Kennwerte wie folgt optimieren:
Wasserbindevermögen 80 bis 100 g/g (Zentrifugen-Methode oder gravitatische Methode) bzw. 30 bis 40 g/g (Kapillarsaugmethode); Eiweißgehalt 1 bis 2% (Titrimetrische Methode); Pectinverlust bei der Herstellung kleiner 3 g Protopectin/100 g Material; variabel einstellbarer Veresterungsgrad des Pectins im Bereich von 10 bis 80% (Titrimetrische Methode); Aschegehalt kleiner 0,5%.

Die Erfindung soll nachstehend an Beispielen erläutert werden.

Beispiel 1 Herstellung von zellstrukturiertem Apfelmaterial: eiweißarm; pectinreich; niederverestert; aschearm

1 kg geschälte und vom Kerngehäuse befreite Äpfel der Sorte "Granny Smith" wurden zerkleinert und mit einem Entsafter der Firma AEG, Typ ESF 103, entsaftet. Der dabei erhaltene Rückstanad wurde wie folgt extrahiert bzw. gewaschen:

- 6 Stunden bei 40°C unter Rühren mit 1700 ml Natriumcarbonatlösung, beginnend mit einem pH-Wert des Gemisches von 9,0,
- 5 min mit 1350 ml dest. Wasser,
- 10 min Kochen mit einem Gemisch aus 666 ml dest. Wasser und 3 ml 37% Natriumhydrogensulfitlösung,
- 5 min mit 800 ml dest. Wasser,
- 16 Stunden bei 7°C mit 300 ml Natriumcarbonatlösung, pH 10,81,
- 10 min mit 1300 ml dest. Wasser,
- 10 min mit 700 ml 90% Ethanol,
- 10 min mit 400 ml 70% salzsaurem wäßrigen Ethanol (50 ml konz. HCl pro Liter 70% Ethanol),
- 10 min mit 200 ml 70% salzsaurem Ethanol,
- Chloridfrei Waschen mit 70% Ethanol,
- 10 min Waschen mit 300 ml 90% Ethanol,
- 10 min Waschen mit 300 ml 96% Ethanol (Ablauf < 94prozentiger Alkohol).

Nach jedem Extraktions- und Waschschritt wurde abgepreßt. Die Trocknung erfolgte 1 Stunde im Vakuumrotationsverdampfer bei einer Wasserbadtemperatur von 70°C.
Ausbeute: 11,2 g (1,12%, bezogen auf eingesetztes Apfelfruchtfleisch).
Eiweißgehalt 1,52% (Kjeldahl-Bestimmung).
Aschegehalt 0,29%.
Wasserbindevermögen 52,2 g/g (Gravitatische Methode; Kunzek, H., Schönfelder, U. und Heilscher K., - Lebensmittelindustrie 37 (1990) 3, 123-127).
Veresterungsgrad 22,1% (Titrimetrische Methode).
Galacturonangehalt 27,6% (Titrimetrische Methode).

Es werden vergleichbare Ergebnisse bezüglich aller Kenndaten erhalten, wenn bei der abschließenden alkoholischen Trocknung nur ein Waschschritt durchgeführt wird und der abgetrennte Alkohol eine Konzentration <88 Volumenprozent aufweist.

Beispiel 2 Herstellung von zellstrukturierem Apfelmaterial: eiweißarm; pectinreich, mittelverestert; aschearm

1 kg Apfelfruchtfleisch wurde in Analogie zu Beispiel 1 entsaftet. Der abgepreßte Rückstand wurde folgenden Extraktions- bzw. Waschschritten unterworfen:

- 2 Stunden bei 40°C unter Rühren mit 1700 ml Natriumcarbonatlösung, pH des Gemisches zu Beginn 8,9,
- 2 Stunden bei 40°C unter Rühren mit 1700 ml Natriumcarbonatlösung, pH des Gemisches zu Beginn 9,0.
- 10 min bei 40°C mit 1700 ml Natriumcarbonatlösung, pH 8,9,
- 10 min mit 800 ml dest. Wasser,
- 10 min Kochen mit einem Gemisch aus 666 ml dest. Wasser und 3 ml 37% Natriumhydrogensulfitlösung,
- 10 min mit 400 ml 80% wäßrigem Ethanol,
- 10 min mit 400 ml 70% salzsauren wäßrigen Ethanol (50 ml konz. HCl pro Liter 70% Ethanol),
- Chloridfrei Waschen mit 70% Ethanol,
- 10 min mit 150 ml 90% Ethanol,
- 2mal 10 min je 150 ml 96% Ethanol (Ablauf letzte Waschung 94% Ethanol).

Nach jedem Extraktions- oder Waschschritt wurde mit Hilfe eines Filtertuches abgepreßt. Nach dem Trocknen im Vakuumrotationsverdampfer wurden 13,0 g (1,3%) zellstrukturiertes Material erhalten.
Trockensubstanz 95,59%.
Eiweißgehalt 1,44% (Kjeldahl-Methode)
Aschegehalt 0,80%.
Wasserbindevermögen 53,0 g/g (Gravitatische Methode).
Veresterungsgrad 51,7% (Titrimetrische Methode).
Galacturonangehalt 28,9% (Titrimetrische Methode).

Beispiel 3 Herstellung von zellstrukturiertem Apfelmaterial: eiweißarm; pectinreich; hochverestert

1 kg geschälte und vom Kerngehäuse befreite Äpfel der Sorte "Granny Smith" wurden - wie in Beispiel 1 beschrieben = entsaftet. Der dabei erhaltene Rückstand wurde wie folgt extrahiert bzw. gewaschen:

- 4 Stunden bei 40°C unter Rühren mit 1700 ml Natriumcarbonatlösung, beginnend mit einem pH-Wert des Gemisches von 8,9,
- 10 min mit 1700 ml auf 40°C erwärmter Natriumcarbonatlösung, pH 9,0,
- 10 min mit 800 ml dest. Wasser,
- 10 min Kochen in 670 ml dest. Wasser, dem 3 ml 37%ige Natriumhydrogensulfitlösung zugesetzt ist,
- 10 min mit 400 ml 80% Ethanol,
- 10 min mit 150 ml 90% Ethanol,
- 10 min mit 150 ml 95% Ethanol,
- 10 min mit 150 ml 95% Ethanol (Ablauf: 93%iger Alkohol).

Nach jedem Extraktions- bzw. Waschschritt wurde abgepreßt. Das nach dem letzten Schritt gewonnene Material wurde 1 Stunde im Vakuumrotationsverdampfer bei einer Wasserbadtemperatur von 80°C getrocknet:
Ausbeute 12,37 g (1,24%).
Trockensubstanz 98,18%.
Eiweißgehalt 1,26% (Kjehldahl-Bestimmung).
Aschegehalt 3,30%.
Wasserbindevermögen 84,7 g/g (Gravitatische Methode).
Veresterungsgrad 70,4% (Titrimetrische Methode).
Galacturonangehalt 30,4% (Titrimetrische Methode).

Bei Verwendung von Kaliumacetatlösung bzw. Ammoniaklösung anstelle der Natriumcarbonatlösung wurden vergleichbare Ergebnisse erhalten.

Ein paralleler Versuch mit gleichem Ausgangsmaterial und vergleichbarer Aufarbeitung, jedoch ohne Anwendung der Natriumcarbonat-Extraktion und -Waschung, ergab ein Produkt mit einem Wasserbindevermögen von 74,3 g/g.

Beispiel 4 Herstellung von zellstrukturiertem Apfelmaterial; partielle Eiweißentfernung

1 kg Apfelfruchtfleisch wurde analog zu Beispiel 1 entsaftet. Der abgepreßte Rückstand wurde folgenden Extraktions- bzw. Waschschritten unterworfen:

- 2 Stunden Extraktion bei 40°C mit 1700 ml Natriumcarbonatlösung mit einem Anfangs-pH-Wert des Gemisches von pH 8,4,
- 10 min kochen mit 1000 ml dest. Wasser, nachdem der pH-Wert mit 5%iger Citronensäure auf pH 4,5 eingestellt wurde,
- 10 min waschen mit 400 ml 90%igem Ethanol,
- 10 min waschen mit 250 ml 96%igem Ethanol (abgepreßte Lösung: 89%iges Ethanol).

Nach jedem Schritt wurde mit Hilfe eines Filtertuches abgepreßt. Die Trocknung erfolgte 1 Stunde im Vakuumrotationsverdampfer bei einer Wasserbadtemperatur von 80°C.
Ausbeute 15,0 g (1,50%).
Eiweißgehalt 1,34% (Kjeldahl-Methode).
Aschegehalt 1,84%
Wasserbindevermögen 72,8 g/g (Gravitatische Methode).
Veresterungsgrad 56,4% (Titrimetrische Methode).
Galacturonangehalt 30,2% (Titrimetrische Methode).

Dieses vereinfachte Verfahren ermöglicht im Vergleich zu einer Variante ohne den Schritt der Eiweißentfernung eine Reduzierung der Extraktions- und Waschschritte von 5 auf 4 und der benötigten Alkoholmenge um 45% (ber. auf 96%iges Ethanol). Das ohne den Schritt der Eiweißentfernung präparierte Produkt besitzt einen um 63% erhöhten Eiweißgehalt sowie ein um 10,3% reduziertes Wasserbindevermögen.

Beispiel 5 Herstellung von zellstrukturiertem Weißkohlmaterial; eiweißarm; aschearm

1 kg von Strunk und Außenblättern befreiter Weißkohl wurde in Analogie zu Beispiel 1 entsaftet und der abgepreßte Rückstand folgenden Extraktions- bzw. Waschschritten unterzogen:

- zweimal je 3 Stunden extrahieren mit 2000 ml Natriumcarbonatlösung unter Rühren bei 40°C, beginnend mit einem pH-Wert des Gemisches von jeweils 9,0,
- zweimal je 3 Stunden extrahieren mit 2000 ml Natriumcarbonatlösung unter Rühren bei 40°C, beginnend mit einem pH-Wert des Gemisches von jeweils 9,0,
- 10 min waschen bei 40°C mit 2000 ml Natriumcarbonatlösung, pH = 9,0,
- 10 min waschen mit 1000 ml dest. Wasser,
- 10 min kochen mit 1000 ml dest. Wasser,
- 10 min waschen mit 500 ml 80%igem Ethanol,
- zweimal 10 min waschen mit je 350 ml 70%igem salzsaurem Ethanol,
- chloridfrei waschen mit 70%igem Ethanol,
- 10 min waschen mit 350 ml 90%igem Ethanol,
- zweimal 10 min waschen mit je 350 ml 96%igem Ethanol.

Nach jedem Schritt wurde abgepreßt und der schließlich verbleibende Rückstand 1 Stunde im Vakuumrotationsverdampfer bei 80°C getrocknet.

Ausbeute 16,2 g (1,6%).
Eiweißgehalt 3,35% (Kjehldahl-Bestimmung).
Aschegehalt 0,55%.
Wasserbindevermögen 51,0 g/g (Gravitatische Methode).
Veresterungsgrad 32,3% (Titrimetrische Methode).
Galacturonangehalt 36,3% (Titrimetrische Methode).

Beispiel 6 Herstellung von zellstrukturiertem Weißkohlmaterial; eiweißarm

1 kg Weißkohl wurde analog zu Beispiel 5 aufgearbeitet, wobei folgende Schritte eingespart wurden:

- zweimal 10 min waschen mit je 350 ml 70%igem salzsauren Ethanol,
- chloridfrei waschen mit 70%igem Ethanol.

Ausbeute: 20 g (2,0%).
Eiweißgehalt 3,66% (Kjehldahl-Bestimmung).
Aschegehalt 5,37%.
Wasserbindevermögen 61,4 g/g (Gravitatische Methode).
Veresterungsgrad 33,2% (Titrimetrische Methode).
Galacturonangehalt 35,6% (Titrimetrische Methode).

Bei einem Vergleichsversuch mit gleichem Ausgangsmaterial und vergleichbarer Aufarbeitung, allerdings ohne Natriumcarbonat-Behandlungsschritte, wurde ein Produkt mit einem Eiweißgehalt von 5,68% und einem Wasserbindevermögen von 54,6 g/g erhalten.

Beispiel 7 Herstellung von zellstrukturiertem Weißkohlmaterial; partielle Eiweißentfernung

1 kg von Strunk und Außenblättern befreiter Weißkohl wurde in Analogie zu Beispiel 1 entsaftet. Der Rückstand wurde folgendermaßen aufgearbeitet:

- 2 Stunden Extraktion mit 1700 ml Natriumcarbonatlösung, beginnend mit einem pH-Wert des Gemisches von pH 8,4,
- 10 min kochen mit 1000 ml dest. Wasser, nachdem der pH-Wert mit 5%iger Citronensäure auf pH 5,5 eingestellt wurde,
- 10 min waschen mit 400 ml 90%igem Ethanol,
- 10 min waschen mit 250 ml 96%igem Ethanol.

Nach jedem Waschschritt wurde abgepreßt und der Rückstand dann 2 Stunden im Vakuumrotationsverdampfer bei einer Wasserbadtemperatur von 80°C getrocknet.
Ausbeute 17,1 g (1,71%).
Eiweißgehalt 7,65% (Kjehldahl-Methode).
Aschegehalt 3,92%.
Wassserbindevermögen 66,2 g/g (Gravitatische Methode).
Veresterungsgrad 30,4% (Titrimetrische Methode).
Galacturonangehalt 32,9% (Titrimetrische Methode).

Beispiel 8 Herstellung von zellstrukturiertem Möhrenmaterial; eiweißarm

1 kg gewaschene und geschälte Möhren wurde in Analogie zu Beispiel 1 entsaftet. Dann unterzog man den Rückstand folgenden Extraktions- bzw. Waschschritten:

- 4 Stunden extrahieren bei 40°C unter Rühren mit 1700 ml Natriumcarbonatlösung. pH 9,0,
- 10 min waschen mit 1700 ml Natriumcarbonatlösung, pH 9,0.
- 10 min waschen mit 1000 ml dest. Wasser,
- 10 min kochen mit 1000 ml dest. Wasser,
- 10 min waschen mit 500 ml 80%igem Ethanol,
- 10 min waschen mit 350 ml 90%igem Ethanol,
- zweimal 10 min waschen mit je 350 ml 96%igem Ethanol.

Nach jedem Schritt wurde abgepreßt und der letztlich verbleibende Rückstand dann 1 Stunde im Vakuumrotationsverdampfer bei 80°C getrocknet.
Ausbeute: 24,5 g (2,45%).
Eiweißgehalt 3,06% (Kjehldahl-Methode).
Aschegehalt 5,81%.
Wasserbindevermögen 63,9 g/g (Gravitatische Methode).
Veresterungsgrad 29,7% (Titrimetrische Methode).
Galacturonangehalt 43,3% (Titrimetrische Methode).

Bei einem parallelen Versuch mit gleichem Ausgangsmaterial und vergleichbarer Aufarbeitung, allerdings ohne Natriumcarbonat-Behandlungsschritte, wurde ein Produkt mit einem Wasserbindevermögen von 59,9 g/g erhalten.

Beispiel 9 Herstellung von zellstrukturiertem Möhrenmaterial; partielle Eiweißentfernung

1 kg geschälter Möhren wurde in Analogie zu Beispiel 1 entsaftet und anschließend folgenden Extraktions- und Waschschritten unterworfen:

- 4 Stunden Extraktion mit 1600 ml Natriumcarbonatlösung, beginnend mit einem pH-Wert des Gemisches von pH 8,4,
- 10 min kochen mit 1000 ml dest. Wasser, nachdem der pH-Wert mit 5%iger Citronensäure auf pH 5,5 eingestellt wurde,
- 10 min waschen mit 500 ml 90%igem Ethanol,
- 10 min waschen mit 400 ml 96%igem Ethanol.

Nach jedem Schritt wurde abgepreßt und der schließlich verbleibende Rückstand 2 Stunden im Vakuumrotationsverdampfer bei einer Wasserbadtemperatur von 90°C getrocknet.
Ausbeute 19,6 g (1,96%).
Eiweißgehalt 4,46% (Kjehldahl-Methode).
Aschegehalt 8,12%.
Wasserbindevermögen 61,9 g/g (Gravitatische Methode).
Veresterungsgrad 31,2% (Titrimetrische Methode).
Galacaturonangehalt 35,6% (Titrimetrische Methode).

Ein paralleler Vergleichsversuch, bei dem anstelle der Eiweißextraktion eine Wasserwaschung durchgeführt wurde, ergab ein Produkt mit einem Wasserbindevermögen von 52,4 g/g (Abnahme um 15,3%).

In einem weiteren parallelen Versuch, der wiederum ohne Eiweißextraktionsschritt durchgeführt wurde, konnte ein Wasserbindevermögen von 60,5 g/g (vergleichbar mit demjenigen des über Eiweißextraktion erhaltenen Produktes) erst über zwei zusätzliche Extraktionsschritte mit Ethanol (Mehrverbrauch von 82%, ber. auf 96%iges Ethanol) erreicht werden.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eiweißarmer, pectinreicher zellstrukturierter Materialien, die ein großes Wasserbindevermögen sowie eine definiert einstellbare Kationenaustauscherkapazität aufweisen und ausgehend von pflanzlichen Gewebeteilen oder Lemnacen durch folgende Verfahrensschritte erhalten werden:

a) Entsaften,
b) alkalische Extraktion zur Eiweißentfernung,
c) Blanchieren, gegebenenfalls unter Zusatz von Antioxidantien,
d) Pectinentesterung unter alkalischen Bedingungen,
e) saure Waschung zur Ascheentfernung,
f) Säurefreiwaschung,
g) alkoholische Trocknung oder Trocknung mit anderen geeigneten Lösungsmitteln,
h) thermische Endtrocknung und/oder Trocknung im Vakuum.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zellstrukturierte Materialien mit gutem Wasserbindevermögen und anteilig reduziertem Eiweißgehalt über vereinfachte Verfahren bezüglich der Zahl der Extraktionsschritte und des Lösungsmittelverbrauches hergestellt werden können.

3. Verfahren zur Herstellung pectinreicher zellstrukturierter Materialien mit großem Wasserbindevermögen und anteilig reduziertem Eiweißgehalt über ein vereinfachtes Verfahren mit nur einem alkalischen Extraktions-, einem Blanchier- und zwei Waschschritten mit Alkoholen oder anderen geeigneten Flüssigkeiten und mit reduziertem Lösungsmittelverbrauch nach folgendem Verfahrensablauf:

a) Entsaften,
b) alkalische Extraktion zur Eiweißentfernung,
c) Blanchieren, gegebenenfalls unter Zusatz von Antioxidantien,
d) alkoholische Trocknung oder Trocknung mit anderen geeigneten Lösungsmitteln,
e) thermische Trocknung und/oder Trocknung im Vakuum.

4. Verfahren zur Herstellung eiweißarmer, pectinreicher zellstrukturierter Materialien, die ein großes Wasserbindevermögen aufweisen und ausgehend von pflanzlichen Gewebeteilen oder Lemnaceen über die Extraktion in wäßrigem und organischem Milieu und Trocknung aus Alkoholen oder anderen geeigneten Flüssigkeiten erhalten werden, dadurch gekennzeichnet, daß das zerkleinerte Material mit einer schwach alkalischen Lösung zur Extraktion der Eiweißstoffe in Kombination mit der Extraktion der wasserlöslichen Stoffe bei einer Temperatur zwischen 20 und 60°C selektiv unter geringem Pectinverlust und geringer Entesterung des Pectins behandelt wird, wobei die Einwirkung proteinfällender Agenzien vermieden wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zerkleinerte Material mit einer schwach alkalischen Lösung einer Base, eines Salzes einer schwachen Säure oder eines Puffersystems bei einem pH-Wert von 8,0 bis 9,5 behandelt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Extraktion der Eiweißstoffe aus frisch zerkleinertem Parenchymgewebe unter Erwärmung auf 35 bis 45°C unter alkalischen Bedingungen im pH-Bereich von 8,4 bis 9,1 über einen Zeitraum von 2 bis 6 Stunden durchgeführt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Extraktion der Eiweißstoffe aus frisch zerkleinertem Apfelparenchymgewebe unter Erwärmung auf 35 bis 45°C unter alkalischen Bedingungen im pH-Bereich von 8,4 bis 9,1 über einen Zeitraum von 2 bis 6 Stunden durchgeführt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Herstellung hellfarbiger, zellstrukturierter Materialien ausgehend von oxidationsempfindlichen Rohstoffen ein Antioxidanz, bevorzugt Citronensäure, Weinsäure, Ascorbinsäure oder SO₂ bzw. schweflige Säure oder eines der entsprechenden Salze, zugesetzt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eiweißarmes, pectinreiches zellstrukturiertes Material mit kontrolliert herabgesetztem Veresterungsgrad des Pectins und definierten Kationenaustauscher- und Adsorptionseigenschaften in einem zweistufigen alkalischen Behandlungsprozeß hergestellt wird, wobei eine Stufe im pH-Bereich von 8,0 bis 9,5 bei Temperaturen von 25 bis 60°C und die andere bei einem pH-Wert von pH 10 bis pH 13 und Temperaturen von 2 bis 25°C durchgeführt wird.

10. Zellstrukturiertes eiweißarmes, pectinreiches Material mit großem Wasserbindevermögen, das ausgehend von pflanzlichen Gewebeteilen oder Lemnaceen über die Extraktion in wäßrigem und organischem Milieu und Trocknung aus Alkoholen oder anderen geeigneten Flüssigkeiten erhalten werden kann, dadurch geeignet, daß das Material durch eine Behandlung mit einer schwach alkalischen Lösung zur Extraktion der Eiweißstoffe in Kombination mit der Extraktion der wasserlöslichen Stoffe bei einer Temperatur zwischen 20 und 60°C selektiv unter geringem Pectinverlust und geringer Entesterung des Pectins, wobei die Einwirkung proteinfällender Agenzien vermieden wird, herstellbar ist.

11. Zellstrukturiertes Material nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß es über einen Extraktionsschritt mit einer schwach alkalischen Lösung einer Base, eines Salzes einer schwachen Säure oder eines Puffersystems bei einem pH-Wert von 8,0 bis 9,5 herstellbar ist.

12. Zellstrukturiertes Material nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß es durch Extraktion der Eiweißstoffe aus frisch zerkleinertem Parenchymgewebe unter Erwärmung auf 35 bis 45°C unter alkalischen Bedingungen im pH-Bereich von 8,4 bis 9,1 über einen Zeitraum von 2 bis 6 Stunden herstellbar ist.

13. Zellstrukturiertes Material nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß es durch Extraktion der Eiweißstoffe aus frisch zerkleinertem Apfelparenchymgewebe unter Erwärmung auf 35 bis 45°C unter alkalischen Bedingungen im pH-Bereich von 8,4 bis 9,1 über einen Zeitraum von 2 bis 6 Stunden herstellbar ist.

14. Zellstrukturiertes Material nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß hellfarbiges Material ausgehend von oxidationsempfindlichen Rohstoffen durch Zusatz eines Antioxidanz, bevorzugt Citronensäure, Weinsäure, Ascorbinsäure oder SO₂ bzw. schweflige Säure oder eines der entsprechenden Salze, herstellbar ist.

15. Zellstrukturiertes Material nach Anspruch 10 dadurch gekennzeichnet, daß eiweißarmes, pectinreiches, zellstrukturiertes Material mit herabgesetztem Veresterungsgrad des Pectins und definierten Kationenaustauscher- und Adsorptionseigenschaften in einem zweistufigen alkalischen Behandlungsprozeß herstellbar ist, wobei eine Stufe im pH-Bereich von 8,0 bis 9,5 bei Temperaturen von 25 bis 60°C und eine andere bei einem pH-Wert von pH 10 bis pH 13 und Temperaturen von 2 bis 25°C durchgeführt wird.

16. Zellstrukturiertes Material, herstellbar nach Anspruch 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasserbindevermögen 50 g/g bis 150 g/g beträgt (Zentrifugenmethode), der Eiweißgehalt kleiner 8% (Kjeldhal-Methode), der Galacturonangehalt größer 25% (Titrimetische Methode) und der Aschegehalt kleiner 8% ist sowie der Pectinveresterungsgrad ab 10% einstellbar ist.

17. Zellstrukturiertes Material, herstellbar nach Anspruch 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasserbindevermögen 60 bis 100 g/g (Zentrifugenmethode), der Eiweißgehalt kleiner 4% (Kjehldahl-Methode), der Galacturonangehalt größer 25% (Titrimetrische Methode) und der Aschegehalt kleiner als 2% ist sowie der Pectinveresterungsgrad ab 10% einstellbar ist.

18. Zellstrukturiertes Apfelmaterial, herstellbar nach Anspruch 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Kennwerte wie folgt optimierbar sind: das Wasserbindevermögen 80 bis 100 g/g (Zentrifugenmethode oder gravitatische Methode); der Eiweißgehalt 1 bis 2% (Kjeldahl-Methode); der Galacturonangehalt größer 28%, der Pectinverlust bei der Herstellung kleiner 3 g pro 100 g Material; einstellbarer Veresterungsgrad des Pectins im Bereich von 10 bis 80%; der Aschegehalt kleiner als 0,5%.