Sensorische Eigenschaften objektiv beurteilen

Fette und Öle beeinflussen neben Struktur, Stabilität und Haltbarkeit auch Geschmack, Kauverhalten, Mundgefühl und Aussehen von Nahrungsmitteln. Deren Qualität spiegelt sich in Konsistenz, Plastizität, Festigkeit und Streichfähigkeit wider. Die Untersuchung dieser Eigenschaften ist besonders dann wichtig, wenn die Produkte für spezielle Rezepturen oder Verfahren geschaffen wurden. Weiche Margarine beispielsweise wird als Brotaufstrich verwendet. Sie sollte sich gleichmäßig glatt und ohne Synäreseerscheinungen oder Trennungen streichen lassen. Abbildung 1 zeigt die Unterschiede der Streichfähigkeit von Brotaufstrich bei 5 und 20 °C.

Die Eigenschaften von Brotaufstrichen hängen von der Konsistenz und der Streichfähigkeit der Fette ab. Die Streichfähigkeit ist in erster Linie die Leichtigkeit, mit der sich ein Aufstrich in einer dünnen, gleichmäßigen Schicht auftragen läßt. Sie wird über die Festigkeit mit Hilfe der Kraft bestimmt, die für eine bestimmte Deformierung nötig ist oder mit dem Ausmaß der Deformation unter Einwirkung einer bestimmten Kraft.

Die Textureigenschaften lassen sich mit den Analysegeräten TA.XT2i bestimmen (Abbildung 2). Die Geräte arbeiten computerüberwacht und lassen sich mit Meßeinrichtungen, Wärmeschränken und Kraftaufnehmern kombinieren. Mit diesem Zubehör sind die Geräte flexibel einsetzbar, und die Hersteller können ihre Zutaten hinsichtlich Leistungsfähigkeit, Qualität und Wirtschaftlichkeit auswählen. Mit dem TA.XT2i kann der Anwender sowohl die Eigenschaften der Zutaten als auch deren Auswirkungen in Kombination mit den eingesetzten Verarbeitungsvariablen objektiv beurteilen.

Zum Bestimmen der Streichfähigkeit dient der TTC Streichfähigkeitsaufsatz des Gerätes. Die Meßeinrichtung besteht aus einem konischen Sensor mit einem Winkel von 45° und fünf Gegenstücken – sie sind im gleichem Winkel nach innen gewölbt -, die das Produkt aufnehmen. Die Probe wird in die unteren Probenhalter eingegossen und kann sich vor der Untersuchung setzen, oder sie wird mit einem Spatel eingefüllt und an der Oberfläche glatt gestrichen. Die Probenhalter lassen sich bei Kühl-, Gefrier- oder Raumtemperatur einsetzen.

Taucht der Sensor in das Produkt ein, fließt dieses in einem Winkel von 45° zwischen Sonde und Innenfläche des Probenhalters heraus. Die Leichtigkeit des Vorganges bestimmt den Grad der Streichfähigkeit. Durch das Verhalten beim Zurückziehen des Sensors lassen sich Rückschlüsse auf das adhäsive Verhalten des Produktes ziehen.

Für Vergleichszwecke müssen die Ergebnisse reproduzierbar sein, deshalb ist die Temperatur während der Untersuchung sorgfältig einzustellen und beizubehalten.

Für eine geregelte Temperatur innerhalb 70 bis 30° C unter Raumtemperatur sorgen spezielle Kammern mit einer peltiergesteuerten Arbeitsplattform, die direkt auf der Grundplatte des Analysegerätes befestigt wird. Da die Abdeckung transparent ist, können die Proben während der Untersuchung uneingeschränkt eingesehen werden. Ist ein Zugriff notwendig, kann der Anwender die Abdeckung einfach entfernen. Über die separate Wärmetauscher- und Steuerungseinheit läßt sich die Temperatur einstellen und anzeigen und der Anwender kann sie mit der Texture Expert Exceed Software schnell ändern, die für Windows und Windows NT geeignet ist. Die Software ermöglicht dem Anwender, individuelle Testverfahren zu definieren. Außerdem kann er die Daten während der Tests aufzeichnen und gemeinsam mit Kraft, Abstand und Zeitachsen ausdrucken oder sie in andere Programme übertragen.

Die Konsistenz eines Produktes muß bei vielen Temperaturen gemessen werden, um den Plastizitätsbereich zu bestimmen. Das ist der Temperaturbereich, in dem das Fett bearbeitet oder geformt werden kann. Bei der Beurteilung der Proben wird die relative Festigkeit bei niedrigen und die Weichheit bei hohen Temperaturen festgestellt. Produkte mit hoher Plastizität können sowohl bei hohen als auch bei niedrigen Temperaturen bearbeitet werden. Das bedeutet, daß sich ein idealer Plastizitätsbereich durch gleiche Meßwerte bei allen Temperaturen auszeichnet.

Während der Untersuchung nimmt die Kraft solange zu, bis der Sensor die maximale Penetrationstiefe erreicht hat. Dieser Peak des Kraftwertes (oder die Kraft bei jeder beliebigen, vorher bestimmten Penetrationstiefe) kann als „Festigkeit“ bei dieser Tiefe betrachtet werden. Er entspricht der Gesamtkraft oder Scherarbeit, die für die Schereinwirkung notwendig ist. Werden Peak- und Gesamtwert der Kraft betrachtet, liegen die Proben hinsichtlich der Streichfähigkeit (und Festigkeit) im gleichen Bereich. Beim Zurückziehen des Sensors können die adhäsiven Eigenschaften durch eine negative Kraftfläche der Kurve dargestellt werden.

Für die Akzeptanz durch den Verbraucher ist die Streichfähigkeit von Margarine oder Butter von enormer Bedeutung. Sie resultiert daraus, daß es sich bei diesen Produkten um eine Dispersion von festen Fettkristallen in flüssigem Öl handelt. Ihr Verhältnis ist der wichtigste Faktor beim Bestimmen von Härte und Streichfähigkeit. Daneben beeinflussen Glätte und Sprödigkeit die Streichfähigkeit. Diese Eigenschaften stehen mit Größe und Form der Fettkristalle im Zusammenhang. Ein Produkt ist glatt, wenn die Kristalle relativ klein sind. Die Sprödigkeit steht in Relation mit einem hohen Gehalt an festem Fett und/oder sehr großen Fettkristallen. Dann verzahnen sich die Kristalle und ergeben ein sprödes Produkt.

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