Cellulose und Cellulosederivate: Grundlagen, Wirkungen und Applikationen
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| Published: |
Hamburg
Behr's Verl.
2013
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| Edition: | 1. Aufl. |
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INHALTSVERZEICHNIS
VORWORT V
DIE AUTORIN VII
1 CELLULOSE 1
1.1 ENTWICKLUNGSGESCHICHTE 1
1.1.1 HISTORISCHER URSPRUNG 1
1.1.2 INDUSTRIELLE ENTWICKLUNG VOM ANFANG BIS HEUTE 2
1.1.3 AKTUELLE DATEN ZUR CELLULOSEVERARBEITUNG 3
1.2 ROHSTOFFE UND BIOLOGISCHE HERKUNFT 4
1.2.1 POTENTIELLE QUELLE.N 4
1.2.2 HOLZ ALS CELLULOSELIEFERANT 6
1.2.2.1 BAUMHOLZ UND MEHRJAEHRIGE PFLANZEN 6
1.2.2.2 EINJAHRESPFLANZEN 9
1.2.3 BIOLOGISCHER AUFBAU UND BIOSYNTHESE 10
1.2.4 ERKLAERUNG FUER DIE INDUSTRIELLE DERIVATISIERUNG 15
1.3 ZELLSTOFFGEWINNUNG 17
1.4 CHEMISCHER AUFBAU UND STRUKTUREN 19
1.4.1 MOLEKULARE STRUKTUR 19
1.4.1.1 ELEMENTARE STRUKTUR 19
1.4.1.2 STRUKTURELLE ANOMALIEN 21
1.4.1.3 KETTENLAENGE UND MOLEKULARGEWICHT 22
1.4.2 SEKUNDAERE STRUKTUR 24
1.4.2.1 GITTERNETZSTRUKTUR UND KRISTALLISATION 25
1.4.2.2 KETTENSTEIFIGKEIT DES CELLULOSEMOLEKUELS 34
1.4.3 SUPRAMOLEKULARE STRUKTUR DER NATUERLICHEN CELLULOSEFASER 34
1.4.3.1 MODELLE 34
1.4.3.2 FRANSENFIBRILLARSTRUKTUR 35
1.5 RHEOLOGIE 36
1.5.1 LOESUNGSVERHALTEN 36
1.5.2 GELBILDUNG UND VERHALTEN MIT ANDEREN INHALTSSTOFFEN 38
1.6 STABILITAET 38
1.6.1 PHYSIKALISCHE EIGENSCHAFTEN 38
1.6.2 STABILITAET IN LEBENSMITTELN 39
1.6.3 CHEMISCHE REAKTIONEN 40
1.6.4 MOEGLICHKEITEN ZUM ABBAU 42
1.7 RHEOMETRIE 44
1.8 SYNERGIEN MIT ANDEREN HYDROKOLLOIDEN 45
1.9 ANWENDUNG IN LEBENSMITTELN 45
CELLULOSE UND CELLULOSEDERIVATE I X
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IMAGE 2
INHALTSVERZEICHNIS
1.10 TECHNISCHE ANWENDUNGEN ( NON FOOD APPLICATIONS ) 45
1.11 ERNAEHRUNGSPHYSIOLOGISCHE EIGENSCHAFTEN 46
1.12 LEBENSMITTELRECHTLICHER STATUS 47
2 MIKROKRISTALLINE CELLULOSE 49
2.1 HERSTELLUNG 49
2.2 CHEMISCHER AUFBAU 51
2.3 RHEOLOGIE 52
2.3.1 LOESUNGSVERHALTEN 52
2.3.2 GELBILDUNG UND VERHALTEN MIT ANDEREN INHALTSSTOFFEN 52
2.4 STABILITAET 53
2.5 RHEOMETRIE 54
2.6 SYNERGIEN MIT ANDEREN HYDROKOLLOIDEN 56
2.7 LEBENSMITTEL-ANWENDUNGEN MIT TYPISCHEN REZEPTUREN 56
2.7.1 BACKWAREN, SNACKS UND FUELLUNGEN 59
2.7.2 MILCHPRODUKTE - EISCREME, DESSERTS UND KAESEZUBEREITUNGEN 61 2.7.3
SUESSWAREN 65
2.7.4 GETRAENKE (RTD) 67
2.7.5 SUPPEN, SAUCEN, SALATDRESSINGS UND MARINADEN 72
2.8 TECHNISCHE ANWENDUNGEN ( NON FOOD APPLICATIONS ) 76
2.9 ERNAEHRUNGSPHYSIOLOGISCHE EIGENSCHAFTEN 77
2.10 LEBENSMITTELRECHTLICHER STATUS 77
3 GRUNDLAGEN DER WASSERLOESLICHEN CELLULOSEETHER UND METHYLCELLULOSE 79
3.1 HERSTELLUNG VON CELLULOSEETHERN 79
3.1.1 ALLGEMEINE GRUNDLAGEN 79
3.1.2 PRODUKTION DES MONOETHERS METHYLCELLULOSE 83
3.2 CHEMISCHER AUFBAU 86
3.3 RHEOLOGIE 87
3.3.1 GENERELLES QUELL-UND LOESUNGSVERHALTEN VON CELLULOSEETHERN 87
3.3.1.1 EINFLUSSFAKTOREN 87
3.3.1.2 STADIEN VON DER QUELLUNG BIS ZUR AUFLOESUNG 90
3.3.2 LOESUNGSVERHALTEN DES MONOETHERS METHYLCELLULOSE 92
3.3.2.1 GEEIGNETE LOESUNGSMITTEL 92
3.3.2.2 PHYSIKALISCHE DATEN 93
3.3.2.3 MOLEKULARGEWICHT UND VISKOSITAET 94
3.3.2.4 RHEOLOGISCHES PROFIL - EINFLUSSFAKTOREN AUF DIE KALTVISKOSITAET
95 3.3.2.5 GRENZFLAECHENAKTIVITAET WAESSRIGER LOESUNGEN 102
3.3.2.6 MISCHUNGEN ZUR VISKOSITAETSEINSTELLUNG 105
3.3.3 GELIERUNG UND GELBILDUNG VON METHYLCELLULOSE 107
X BEHR S VERLAG, HAMBURG
IMAGE 3
INHALTSVERZEICHNIS
3.3.3.1 GRUNDLAGEN UND ZUSAMMENHAENGE 107
3.3.3.2 EINFLUSS DES LOESUNGSMITTELS AUF DIE GELIERUNG 114
3.3.3.3 MECHANISMUS UND URSACHE DER THERMISCH INDUZIERTEN GELBILDUNG 116
3.3.3.4 NICHT-THERMISCHE GELIERUNG 118
3.3.3.5 UNTERSCHIED ZWISCHEN METHYLCELLULOSE UND HPMC 119
3.3.4 DISPERGIERUNG UND HYDRATATION 119
3.3.5 TECHNIK DER VERZOEGERTEN HYDRATATION 122
3.3.6 FUNKTIONELLE EIGENSCHAFTEN AUS DER METHYLIERUNG 123
3.3.7 VERHALTEN VON METHYLCELLULOSE MIT ANDEREN INHALTSSTOFFEN 124
3.3.8 METHYLCELLULOSE UND HPMC ZUR FETTREDUKTION IN UEBERZUEGEN 131 3.3.9
EMULGIERENDE EIGENSCHAFTEN VON METHYLCELLULOSE 135
3.4 STABILITAET 138
3.4.1 LAGERSTABILITAET VON CELLULOSEETHERN 138
3.4.2 MIKROBIOLOGISCHE STABILITAET 139
3.4.3 PROZESSSTABILITAET NACH DER HYDRATISIERUNG 139
3.5 RHEOMETRIE 144
3.6 SYNERGIEN MIT ANDEREN HYDROKOLLOIDEN 144
3.7 LEBENSMITTEL-ANWENDUNGEN MIT TYPISCHEN REZEPTUREN 146
3.7.1 BACKWAREN 147
3.7.1.1 FUNKTIONEN UND UEBERBLICK 147
3.7.1.2 TYPISCHE REZEPTUREN 149
3.7.2 FUELLUNGEN 151
3.7.2.1 FUNKTIONEN UND UEBERBLICK 151
3.7.2.2 TYPISCHE REZEPTUREN 152
3.7.3 GLASUREN, UEBERZUEGE UND PANADEN 154
3.7.3.1 FUNKTIONEN UND UEBERBLICK 154
3.7.3.2 TYPISCHE REZEPTUREN 156
3.7.4 GEFORMTE UND EXTRUDIERTE PRODUKTE 157
3.7.4.1 FUNKTIONEN UND UEBERBLICK 157
3.7.4.1 TYPISCHE REZEPTUREN 158
3.7.5 SUPPEN UND SAUCEN, SALATDRESSINGS UND MARINADEN 162
3.7.5.1 FUNKTIONEN UND UEBERBLICK 162
3.7.5.2 STAERKE-METHYLCELLULOSE-SYNERGISMUS IN SAUCEN 163
3.7.5.3 TRADITIONELLE SUPPEN, SAUCEN, TOPPINGS 164
3.7.5.4 EMULSIONEN 165
3.7.6 SUESSWAREN UND DESSERTS 167
3.7.7 FLEISCH- UND FISCHPRODUKTE 169
3.7.8 TIERFUTTER 170
3.8 TECHNISCHE ANWENDUNGEN ( NON FOOD APPLICATIONS ) 171
3.9 ERNAEHRUNGSPHYSIOLOGISCHE EIGENSCHAFTEN 178
3.10 LEBENSMITTELRECHTLICHER STATUS 179
CELLULOSE UND CELLULOSEDERIVATE X I
IMAGE 4
INHALTSVERZEICHNIS
4 ETHYLCELLULOSE 181
4.1 HERSTELLUNG 181
4.2 CHEMISCHER AUFBAU 182
4.3 RHEOLOGIE 183
4.3.1 PHYSIKALISCH-CHEMISCHE PARAMETER 183
4.3.2 LOESUNGSVERHALTEN 185
4.3.2.1 LOESLICHKEIT IN WASSER 185
4.3.2.2 GEEIGNETE LOESUNGSMITTEL 186
4.3.3 GELBILDUNG UND VERHALTEN MIT ANDEREN INHALTSSTOFFEN 190
4.3.3.1 UEBERBLICK 190
4.3.3.2 KOMPATIBILITAET MIT HARZEN 191
4.3.3.3 VERTRAEGLICHKEIT MIT WEICHMACHERN BZW. PLASTIFIZIERUNGSMITTELN
194 4.3.4 PHYSIKALISCHE EIGENSCHAFTEN 198
4.3.5 TEMPERATUR UND VISKOSITAET 201
4.3.6 FILME 202
4.4 STABILITAET 203
4.5 RHEOMETRIE 209
4.6 SYNERGIEN MIT ANDEREN HYDROKOLLOIDEN 209
4.7 LEBENSMITTEL-ANWENDUNGEN MIT TYPISCHEN REZEPTUREN 211
4.7.1 UEBERBLICK ZU DEN FUNKTIONEN 211
4.7.2 BESCHICHTUNG UND VERKAPSELUNG MIT ETHYLCELLULOSE 212
4.8 TECHNISCHE ANWENDUNGEN ( NON FOOD APPLICATIONS ) 213
4.9 ERNAEHRUNGSPHYSIOLOGISCHE EIGENSCHAFTEN 222
4.10 LEBENSMITTELRECHTLICHER STATUS 222
4.10.1 RECHTSLAGE IN EUROPA (EU) 222
4.10.2 FDA-STATUS DER ETHYLCELLULOSE (USA) 223
5 HYDROXYPROPYLCELLULOSE 225
5.1 HERSTELLUNG 225
5.2 CHEMISCHER AUFBAU 226
5.3 RHEOLOGIE 228
5.3.1 PHYSIKALISCH-CHEMISCHE EIGENSCHAFTEN 228
5.3.2 LOESUNGSVERHALTEN 229
5.3.2.1 GEEIGNETE LOESUNGSMITTEL 229
5.3.2.2 LOESUNGSKURVEN IN WASSER UND WAESSRIGEN ALKOHOLGEMISCHEN 231 5.3.3
GELBILDUNG UND VERHALTEN MIT ANDEREN INHALTSSTOFFEN 234
5.4 STABILITAET 236
5.4.1 PROZESSSTABILITAET 236
5.4.2 HYGROSKOPIZITAET 239
5.4.3 POLYMERABBAU 239
XII BEHR S VERLAG, HAMBURG
IMAGE 5
INHALTSVERZEICHNIS
5.4.4 VERBRENNUNG 240
5.4.5 THERMOPLASTIZITAET UND FILMBILDUNG 240
5.5 RHEOMETRIE 242
5.6 SYNERGIEN MIT ANDEREN HYDROKOLLOIDEN 242
5.7 LEBENSMITTEL-ANWENDUNGEN MIT TYPISCHEN REZEPTUREN 243
5.7.1 SCHAUMPRODUKTE 243
5.7.2 FILME UND UEBERZUEGE 246
5.8 TECHNISCHE ANWENDUNGEN ( NON FOOD APPLICATIONS ) 249
5.9 ERNAEHRUNGSPHYSIOLOGISCHE EIGENSCHAFTEN 251
5.10 LEBENSMITTELRECHTLICHER STATUS 251
6 HYDROXYPROPYLMETHYLCELLULOSE 253
6.1 HERSTELLUNG 253
6.2 CHEMISCHER AUFBAU 254
6.3 RHEOLOGIE 256
6.3.1 LOESUNGSVERHALTEN 256
6.3.2 GELBILDUNG VON HYDROXYPROPYLMETHYLCELLULOSE 257
6.3.3 VERHALTEN VON HPMC MIT ANDEREN INHALTSSTOFFEN 259
6.4 STABILITAET 261
6.5 RHEOMETRIE 263
6.6 SYNERGIEN MIT ANDEREN HYDROKOLLOIDEN 264
6.7 LEBENSMITTEL-ANWENDUNGEN MIT TYPISCHEN REZEPTUREN 264
6.7.1 SCHAEUME 264
6.7.2 FILME UND UEBERZUEGE MIT HPMC 266
6.7.2.1 UEBERBLICK 266
6.7.2.2 TYPISCHE REZEPTUREN 267
6.7.3 FUELLUNGEN 270
6.7.4 BACKWAREN MIT HPMC 272
6.7.4.1 TRADITIONELLE BACKWAREN 272
6.7.4.2 GLUTEN-FREIE PRODUKTE 275
6.7.5 GEKUEHLTE UND GEFRORENE MILCHPRODUKTE UND DESSERTS 278
6.7.5.1 FUNKTIONEN UND UEBERBLICK 278
6.7.5.2 TYPISCHE REZEPTUREN 279
6.7.6 SUESSWAREN 282
6.7.7 FORMPRODUKTE MIT HPMC 285
6.7.8 SUPPEN, SAUCEN, SALATDRESSINGS UND MARINADEN 286
6.7.9 GETRAENKE 288
6.7.9.1 FUNKTIONEN UND UEBERBLICK 288
6.7.9.2 TYPISCHE REZEPTUREN 289
6.7.10 AROMENKONZENTRATE 291
6.7.10.1 FUNKTIONEN UND UEBERBLICK 291
CELLULOSE UND CELLULOSEDERIVATE XIII
IMAGE 6
INHALTSVERZEICHNIS
6.7.10.2 TYPISCHE REZEPTUREN 292
6.8 TECHNISCHE ANWENDUNGEN ( NON FOOD APPLICATIONS ) 292
6.9 ERNAEHRUNGSPHYSIOLOGISCHE EIGENSCHAFTEN 292
6.10 LEBENSMITTELRECHTLICHER STATUS 293
7 METHYLETHYLCELLULOSE 295
7.1 HERSTELLUNG 295
7.2 CHEMISCHER AUFBAU 297
7.3 RHEOLOGIE 298
7.3.1 LOESUNGSVERHALTEN 298
7.3.2 GELBILDUNG UND VERHALTEN MIT ANDEREN INHALTSSTOFFEN 298
7.4 STABILITAET 299
7.5 RHEOMETRIE 300
7.6 SYNERGIEN MIT ANDEREN HYDROKOLLOIDEN 301
7.7 LEBENSMITTEL-ANWENDUNGEN MIT TYPISCHEN REZEPTUREN 301
7.8 NON FOOD APPLICATIONS 302
7.9 ERNAEHRUNGSPHYSIOLOGISCHE EIGENSCHAFTEN 302
7.10 LEBENSMITTELRECHTLICHER STATUS 303
8 NATRIUM-CARBOXYMETHYLCELLULOSE 305
8.1 HERSTELLUNG 305
8.2 CHEMISCHER AUFBAU 307
8.3 RHEOLOGIE 309
8.3.1 LOESUNGSVERHALTEN 309
8.3.1.1 GENERELLE ZUSAMMENHAENGE 309
8.3.1.2 PHYSIKALISCH-CHEMISCHE EIGENSCHAFTEN 312
8.3.1.3 RHEOLOGISCHE PROFILE 313
8.3.1.4 EINFLUSS VON LOESUNGSMITTELGEMISCHEN 314
8.3.1.5 EFFEKT VON GELOESTEN SUBSTANZEN AUF DIE VISKOSITAET 316
8.3.1.6 MISCHUNGEN VON CMC-TYPEN 317
8.3.2 GELBILDUNG VON CARBOXYMETHYLCELLULOSE 319
8.3.2.1 MOEGLICHKEITEN ZUR GELIERUNG 319
8.3.2.2 GELE AUS NIEDRIGSUBSTITUIERTER CMC 319
8.3.2.3 GELIERUNG VON CMC MIT TRIVALENTEN KATIONEN 320
8.3.3 VERHALTEN VON CMC MIT ANDEREN INHALTSSTOFFEN 323
8.4 STABILITAET 338
8.4.1 MIKROBIOLOGISCHE ANGRIFFE 338
8.4.2 CHEMISCHER ABBAU ., 339
8.4.3 FUNKTIONELLE STABILITAET 340
8.5 RHEOMETRIE 347
8.6 SYNERGIEN VON CELLULOSEGUMMI MIT ANDEREN HYDROKOLLOIDEN 348
X I V BEHR S VERLAG, HAMBURG
IMAGE 7
INHALTSVERZEICHNIS
8.6.1 VERHALTEN MIT ANDEREN VERDICKUNGSMITTELN 348
8.6.2 INTERAKTIONEN MIT KLASSISCHEN GELBILDNERN 350
8;7 FUNKTIONELLE EIGENSCHAFTEN VON CARBOXYMETHYLCELLULOSE 350
8.8 LEBENSMITTEL-ANWENDUNGEN MIT TYPISCHEN REZEPTUREN 351
8.8.1 BACKWAREN UND GETREIDEPRODUKTE 351
8.8.2 MILCHPRODUKTE - EISCREME, DESSERTS UND KAESEZUBEREITUNGEN 355 8.8.3
SIRUPE UND FUELLUNGEN 359
8.8.4 GETRAENKE (RTD, KONZENTRATE, EMULSIONEN) 359
8.8.5 SUPPEN, SAUCEN, SALATDRESSINGS UND MARINADEN 366
8.8.6 FLEISCHPRODUKTE 371
8.8.8 TIERFUTTER 373
8.8.9 WEIN 374
8.9 TECHNISCHE ANWENDUNGEN ( NON FOOD APPLICATIONS ) 377
8.10 ERNAEHRUNGSPHYSIOLOGISCHE EIGENSCHAFTEN 382
8.11 LEBENSMITTELRECHTLICHER STATUS 382
8.11.1 ZULASSUNG ALS TECHNOLOGISCHES ADDITIV 382
8.11.2 SPEZIELLE ZULASSUNG FUER CMC 384
8.11.3 NEGATIVLISTE FUER ALLE CELLULOSEDERIVATE E 460 FF. 384
9 VERNETZTE NATRIUM-CARBOXYMETHYLCELLULOSE 387
9.1 HERSTELLUNG 387
9.2 CHEMISCHER AUFBAU 387
9.3 RHEOLOGIE 388
9.3.1 LOESUNGSVERHALTEN 388
9.3.2 GELBILDUNG UND VERHALTEN MIT ANDEREN INHALTSSTOFFEN 389
9.4 STABILITAET 389
9.5 RHEOMETRIE 389
9.6 SYNERGIEN MIT ANDEREN HYDROKOLLOIDEN 390
9.7 LEBENSMITTEL-ANWENDUNGEN MIT TYPISCHEN REZEPTUREN 390
9.8 TECHNISCHE ANWENDUNGEN ( NON FOOD APPLICATIONS ) 390
9.9 ERNAEHRUNGSPHYSIOLOGISCHE EIGENSCHAFTEN 391
9.10 LEBENSMITTELRECHTLICHER STATUS 391
10 ENZYMATISCH HYDROLYSIERTE CARBOXYMETHYLCELLULOSE 393
10.1 HERSTELLUNG 393
10.2 CHEMISCHER AUFBAU 393
10.3 RHEOLOGIE 395
10.3.1 LOESUNGSVERHALTEN 395
10.3.2 GELBILDUNG UND VERHALTEN MIT ANDEREN INHALTSSTOFFEN 395
10.4 STABILITAET 395
10.5 RHEOMETRIE 396
CELLULOSE UND CELLULOSEDERIVATE X V
IMAGE 8
INHALTSVERZEICHNIS
10.6 SYNERGIEN MIT ANDEREN HYDROKOLLOIDEN 397
10.7 LEBENSMITTEL-ANWENDUNGEN MIT TYPISCHEN REZEPTUREN 397
10.8 TECHNISCHE ANWENDUNGEN ( NON FOOD APPLICATIONS ) 398
10.9 ERNAEHRUNGSPHYSIOLOGISCHE EIGENSCHAFTEN 398
10.10 LEBENSMITTELRECHTLICHER STATUS 398
LITERATUR 399
ABKUERZUNGSVERZEICHNIS 402
MASSEINHEITEN 404
STICHWORTVERZEICHNIS 405
XVI BEHR S VERLAG, HAMBURG
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