Isolierung von Glucuronoarabinoxylanen aus Weizen- und Roggenkleie unter Einsatz von Ultraschall und ihre Charakterisierung im Vergleich zu konventionellen Extraktionsmethoden (PDF)

Glucuronoarabinoxylane (GAX), nach Cellulose die mengenmäßig zweitwichtigsten Biopolymere aus Pflanzen, sind backtechnisch, ernährungsphysiologisch, technisch und medizinisch bedeutsame natürliche Pflanzeninhaltsstoffe. Die technischen und backtechnischen Eigenschaften sind vor allem mit ihren physikochemischen Eigenschaften wie Wasserlöslichkeit, oxidativer Quervernetzung, Gel- und Viskositätsbildung, Wasserbindevermögen sowie Emulsions- und Schaumstabilisierungsfähigkeit verbunden. Aufgrund ihrer chemischen Struktur und physiologischen Funktionalität als Lebensmitteln zugesetzter Ballaststoff könnten die GAX auch gesundheitlich vorteilhafte Wirkungen wie die Förderung des Sättigungsgefühls oder eine natürliche Anregung der Verdauung besitzen und positive Effekte auf den Blutglucose- und Insulinspiegel bei Diabetikern zeigen. GAX kommen in Weizen- und Roggenkleie in besonders großen Mengen vor (bis 35 % in Trockenmasse). Weizen- und Roggenkleie fallen als Mühlennebenprodukte (14-20 % in Trockenmasse) bei der Weizen- und Roggenmehlherstellung in erheblichen Mengen an und werden vorwiegend als Futtermittel verwertet. Die Extrahierbarkeit von GAX aus Weizen- und Roggenkleie ist schwierig, da diese Polysaccharide miteinander und mit anderen Zellwandbestandteilen wie Lignin, Proteinen und Cellulose durch Diferulasäurebrücken sowie durch andere Ester-, Ether- und Wasserstoffbrückenbindungen fest verbunden sind. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war, ein neues Extraktionsverfahren zur schonenden Gewinnung von GAX aus Weizen- und Roggenkleie in höchstmöglicher Reinheit und in optimalen Ausbeuten unter Einsatz von Ultraschall zu entwickeln und mit den bekannten ("klassischen") Extraktionsmethoden zu vergleichen. Weiteres Ziel war, die GAX aus den Getreidekleien chemisch-analytisch zu charakterisieren und deren chemische Struktur aufzuklären.