Baukasten für die Texturanalyse

Die Texture Analyser TA.XT2i und TA.HDi können mit verschiedenen Messkammern, Prüfwerkzeugen und Zubehörteilen kombiniert werden. Welche Prüfvorrichtung zum Einsatz kommt, hängt von Art und Umfang der durchzuführenden Untersuchung ab. Die Vorrichtungen oder Werkzeuge, die für spezielle Anwendungen entwickelt worden sind, werden auf der Arbeitsplattform der Prüfgeräte bzw. an deren beweglichen Arm fixiert. Die zu untersuchenden Proben legt man in die Messkammer, auf die Grundplatte des Texture Analysers oder spannt sie in entsprechende Vorrichtungen ein.

Bei einer Messung bewegt sich der Arm des Texture Analysers, in den eine Kraftmess-zelle eingebaut ist, nach unten und dringt in die Probe ein bzw. komprimiert diese. Während der Untersuchung werden die Messdaten, beispielsweise Zeit, Weg und Kraft, mit einer Datenrate von 500 Punkten pro Sekunde aufgezeichnet. Die Auswertung der Daten übernimmt die Software Texture Expert Exceed für Windows. Die Messergebnisse stehen als Bericht, Tabelle oder Grafik, beispielsweise als Kraft/Weg- oder Kraft/Zeit-Diagramm zur Verfügung.

Zur Analyse der Knusprigkeit von Kornflakes oder gepufften Cerealien dient die Kramer-Scherzelle, die auf der Arbeitsplattform des Texture Analysers montiert wird. Durch das Herabfahren der parallel angeordneten Schneiden wird die in der Scherzelle befindliche Probe komprimiert und Scherkräften ausgesetzt.

Auch die Knusprigkeit von Cerealien in Flüssigkeiten lässt sich mit Texture Analysern bestimmen. Für diese Untersuchungen gibt es die wasserdichte Ottawa-Zelle (Abb. 2). Sie besteht aus einer Probenkammer und einer Bodenplatte, zwischen denen eine Dichtung angeordnet ist. Um das System abzudichten, drückt man mit Hilfe zweier Hebel Probenkammer und Bodenplatte fest aufeinander, so dass die Dichtung komprimiert ist. Nun kann man Flüssigkeit auf die Cerealien geben. Löst man die Hebel und hebt damit den Druck auf die Gummidichtungen auf, läuft die Flüssigkeit ab und die Untersuchung kann sofort beginnen. Die Cerealien werden mit einem quadratischen Flachstempel zusammengedrückt. Spezielle Berechnungsfunktionen in der Texture-Expert-Exceed-Software ermöglichen die Analyse der aus mehreren Peaks bestehenden Kurve, die typisch für „knusprige“ Produkte ist.

Eine Drei-Punkt-Biegevorrichtung kommt zum Einsatz, wenn man die Bruchfestigkeit von Müsliriegeln ermitteln möchte. Zwei einstellbare Stützen werden auf der Grundplatte des TA.XT2i im Abstand von bis zu 240 mm montiert. Die Probe wird mittig über beide Stützen gelegt. Die an der Kraftmesszelle befestigte Vorrichtung bewegt sich nach unten und drückt mittig auf die Probe. Diese biegt sich und zerbricht schließlich.

Für die rheologische Beurteilung von Teigen gibt es verschiedene Tests. Das Kieffer-Rig zur Untersuchung der Dehnbarkeit von Teigen und Gluten liefert Daten über die Widerstandskraft eines Teiges beim Auseinanderziehen (Maximalkraft) und dessen Dehnbarkeit (Entfernung bis zum Reißen). Die in schmale Stränge aufgeteilte Probe wird nach einer Entspannungszeit auf eine Platte mit Aussparungen gelegt, die am TA.XT2i befes-tigt ist. Ein am beweglichen Arm des Texture Analysers befestigter Haken greift unter den Teigstrang und zieht diesen nach oben bis er reißt. Diese Untersuchung erlaubt Rückschlüsse auf die Qualität des Teiges beim Aufgehen und die Struktur des Endprodukts.

Mit der Chen-Hoseney-Vorrichtung kann man die Klebrigkeit von Teigen bestimmen. Bei der Prüfung wird eine Teigprobe mit einer Dicke von 1 mm von einem zylindrischen Stempel zusammengedrückt. Es wird die Kraft gemessen, die notwendig ist, um den Stempel von der Oberfläche des Teiges wieder zu trennen.

Backverhalten, Ausdehnung und Elastizität eines Teiges lassen sich mit der Dobraszczyk/Roberts-Vorrichtung bestimmen(Abb. 3). Hierzu wird eine Teigprobe mit definierter Dicke hergestellt, die von unten aufgeblasen wird. Der Teig dehnt sich kugelförmig aus. Der hierzu erforderliche Druck wird aufgezeichnet und in Verbindung mit anderen Parametern wie Höhe der Teigkugel und Volumen zur Berechnung des Backverhaltens herangezogen.

Altbackenes oder ausgetrocknetes Brot ist zäh und fest. Mit Hilfe eines Stempels – er hat einen Durchmesser von 36 mm -, der eine Brot- oder Kuchenscheibe von definierter Dicke zusammendrückt, können die Kompressionskräfte bestimmt werden. Die Produktfrische wird über die Parameter Festigkeit und Elastizität berechnet. Bei diesem Test wird die Kompression gemäß AACC Standardmethode 74-09 bestimmt. Zum Vergleich der Zähigkeit von Broten, die in der Mikrowelle oder im Backofen hergestellt wurden, nutzt man die Miller-Hoseney-Vorrichtung. Hierbei wird die Brotscheibe zwischen zwei Platten gehalten, die in einem bestimmten Winkel auf der Grundplatte des Texture Analysers angebracht sind. Diese Platten haben eine Aussparung in der Mitte, durch die ein Draht geführt wird, um die Brotscheibe zu zerschneiden.

Auch die Frische von Obst lässt sich mit Hilfe der Texture Analyser TA.XT2i und TA.HDi sowie entsprechenden Messwerkzeugen bestimmen. Beispielsweise wird zur Frischebestimmung von Äpfeln eine zylindrische Sonde mit einem Durchmesser von 2 mm in die Frucht gestochen. Welche Kraft dazu notwendig ist, erlaubt Rückschlüsse auf den Reifegrad sowie die Festigkeit der Schale und des Fruchtfleisches.

Bei der Herstellung von Fruchtjogurts hat die Konsistenz der verwendeten Früchte einen erheblichen Einfluss auf die Textur des Endprodukts. Die Integrität der Textur kann mit Hilfe der Ottawa- oder der Rückextrusionszelle beurteilt werden. Bei der Ottawa-Zelle wird die Probe mit einem Stempel durch eine Extrusionsplatte mit Löchern gedrückt. Die Rückextrusionszelle ist im Prinzip ein Plexiglasbecher, in den die Probe gefüllt und anschließend mit einer Scheibe komprimiert wird. Dabei wird sie zwischen Scheibe und Becherwand extrudiert. Auf diese Weise lässt sich problemlos die Konsistenz von Jogurtprodukten und Marmeladen beurteilen. Will man die Gelstärke oder Sprödigkeit von Marmeladen und Konfitüren messen, kommen zylindrische Stempel zum Einsatz.

In der Regel werden Festigkeit und Weichheit von Brotaufstrichen mit Hilfe von zylinderförmigen oder konischen Sonden bestimmt. Beide Parameter erlauben Rückschlüsse auf die Streichfähigkeit des Produktes. Eine verbesserte Methode bietet die TTC-Vorrichtung zur Bestimmung der Streichfähigkeit (Abb. 4). Die Probe wird in ein kegelförmiges Gefäß gepresst, um Luftbläs-chen auszuschließen. Die Oberfläche wird dann mit einem Messer glatt gestrichen. Ein ebenfalls kegelförmiges Gegenstück wird in die Probe abgesenkt und drückt die Masse aus dem Gefäß. Die Kraft, die notwendig ist, um die Probe aus dem Gefäß zu drücken, ist ein Maß für die Streichfähigkeit des Brotaufstrichs. Die Streichfähigkeit von Brotaufstrichen ist stark temperaturabhängig. Um Temperatureinflüsse auszuschließen, ist der Einsatz der temperaturgesteuerten Peltier-Arbeitsplattform, der Peltier-Kammer oder eines Temperaturschrankes empfehlenswert.

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