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Agar, Agar-Agar
Vorkommen und Gewinnung
Agar ist ein strukturbildender Zellwandbestandteil der Rotalgen (Rhodophyceae). Als Rohstoffquelle dienen besonders Gelidium-, Gracilaria- und Pterocladia-Arten. Die wichtigsten Produktionsländer sind Japan, USA (Kalifornien) und Spanien, an deren felsigen Küsten sie vorkommen. Die Rotalgen werden geerntet, mit Wasser bei einem pH-Wert von 5-6 unter Druck bei 100 - 130°C extrahiert. Der Extrakt wird durch Filtration oder Zentrifugieren gerinigt und nachher mit Calciumhypochlorit gebleicht. Zur Isolierung des Agars wird der Extrakt ausgefroren und der nach dem Auftauen zurückbleibende gallertartige Rückstand getrocknet. Neuerdings wird das Wasser mit Hilfe einer Druckpresse ausgepresst und die restliche Wassermenge durch Trocknung entfernt. Die Jahresproduktion beläuft sichauf etwa 5'000 Tonnen.
Eigenschaften
Aussehen
Ungemahlener Agar besteht aus dünnen Streifen oder Flocken; gemahlener Agar ist ein weisses bis schwach gelbliches Pulver.
Zusammensetzung
Agar ist ein heterogenes Polysaccharid mit den Bausteinen D-Galaktose und 3,6-Anhydro-L-Galaktose. Neben der überwiegend vorliegenden und für das Geliervermögen verantwortlichen Komponenten, der Agarose, findet sich noch in geringer Menge ein schwach saures Polysaccharid, das nicht gelierende Agaropektin, das zusätzlich noch Sulfatester-, Glucuronsäure- und Brenztraubensäure-Gruppen enthält. Die Agarose ist ein neutrales, lineares Galaktan. Die D-Galaktose- und 3,6-Anhydro-L-Galaktose-Bausteine sind alternierend durch ?-(1-3)- und ?-(1-4)-Bindungen miteinander verknüpft. Infolge des hohen Anhydrogalaktoseanteils und des Fehlens von Sulfatestergruppen, was eine Verstärkung des hydrophoben Charakters bedingt, ist Agar ein sehr gutes, von Kationen unabhängiges Geliermittel.
Löslichkeit
Agar ist in kaltem Wasser unlöslich, erst bei Temperaturen über 80 °C erfolgt vollständige Lösung. Beim Abkühlen der Lösung auf etwa 35 °C erfolgt Bildung eines thermoreversiblen Gels, welches beim Erwärmen auf über 85 °C wieder schmilzt. Als neutrales Hydrokolloid wird Agar in seiner Löslichkeit durch Elektrolytzusätze nicht beeinflusst. Agar ist gegen die in dem Bereich der Lebensmitteltechnologie verwendeten Enzyme vollkommen beständig.
Agar gehört zu den Plysacchaariden mit der am stärksten ausgeprägten Gelbildungsfähigkeit (Grenzkonzentration um 0.5 %). Agar erweist sich gegen Wärmebehandlung im neutralen Medium als stabil, längere Wärmeeinwirkungen bei niedrigeren pH-Werten führt jedoch zu hydrolytischem Abbau. Agargele zeichnen sich durch hohe Gelstärke und Gelfestigkeit aus. Die Gele zeigen jedoch starke Tendenz zur Synärese und weisen geringe Transparenz auf. Mit Johannisbrotkernmehl zeigt Agar eine starke synergistische Wirkung. Der Synergismus hat seine Ursache in einer Reaktion zwischen den Doppelhelixsegmenten des Agars und den glatten, keine Galaktoseseitenketten tragenden Segmenten des Johannisbrotkernmehls. Dieser Synergismus führt zur Verbesserung der Geleigenschaften des Agars und reduziert die Synaresetendenz.
Anwendungstechnische Eigenschaften
Bei Agar überwiegt die auf seinem Geliervermögen beruhende Anwendung. Wegen der Hitzebeständigkeit seiner Gele hat sich Agar besonders für Fleisch-, Fisch- und Geflügel-Konserven bewährt, wie auch in der Back- und Süsswarenindustrie. Infolge der Löslichkeit des Agars in gesättigter Zuckerlösung, der Unabhängigkeit der Geliertemperatur von der Zuckerkonzentration und der geringen Klebrigkeit der Gele erweist sich Agar als besonders geeignet für Zuckerüberzüge und Glasuren. Weitere Verwendung findet Agar in der Süsswarenindustrie zur Herstellung von Geleebonbons und als Texturstabilisator von Eiscremes. Nachteilig für die Anwendung auf dem Lebensmittelsektor wirkt sich jedoch sein verhältnismässig hoher Preis aus. Neben der lebensmitteltechnologischen Anwendung wird Agar in grossem Umfang zur Herstellung der Nährböden in der Mikrobiologie eingesetzt.