Experimentelle Lebensmitteltechnologie Uni Kiel

Modul des Ökotrophologie-Studienganges an der uni Kiel

Modul des Ökotrophologie-Studienganges an der uni Kiel

Saskia Maumau

Saskia Maumau

Kartei Details

Karten 121
Sprache Deutsch
Kategorie Chemie
Stufe Universität
Erstellt / Aktualisiert 08.10.2013 / 15.02.2020
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Definition Dressing

Eine Öl-in-Wasser-Emulsion mit einem Protein (Eigelb, Milcheiweiß) als Emulgator und einen Bindemittel (Hydrokolloid, Stärke) zur Beeinflussung der Konsistenz.
Desweiteren können Essig, Zucker, Salz und Gewürze zugegeben werden.

Definition Mayonnaise

Eine Mayonnaise enthält mindestens 70% Fett und 5% Eigelb (vor 2008 waren es 80% Fett und 7,5% Eigelb). Es dürfen keine Verdickungsmittel eingesetzt werden.
Salatmayonnaise: enthält mindestens 50% Fett und als Emulgatoren Eigelb und andere Proteine oder Verdickungsmittel.

Produkte mit weniger Fett haben keine genaue Definition und erhalten Bezeichnungen wie Salatcreme oder ähnliches

Definition Emulsion

Disperse Systeme zweier nicht oder wenig miteinander mischbaren Flüssigkeiten. Öl-in-Wasser oder Wasser-in-Öl-Emulsionen. (Innere Phase liegt in Tröpchen vor)
O/W: Milch, Mayonnaise
W/O:Butter, Margarine
O/W: Im Mittel Tröpchengröße 0,5-2,0micrometer führt zu weißer Optik, verhalten sich wie wässrige Systeme sind mit wasser mischbar und können wasserlösliche Komponenten lösen (Salz, Verdickung durch Hydrokolloid)
W/O: verhalten sich wie ölige Systeme

Emulsionen: enthalten hydrophile und lipophile Komponenten, das erfordert Emulgatoren
Emulgatoren vermindern die Grenzflächenspannung und erleichtern die feinverteilung der inneren Phase
Der gebildete Film schützt Tröpchen vor Zusammenfließen
Emulgatoren in Dressings: Proteine wie Eigelb oder Milcheiweiß
 

Stabilität von Emulsionen

Benötigt entsprechende Viskosität,
80%ige Mayonnaise ist viskos genug um so stabil zu sein
Niedrige Fettgehalte erfordern Viskositätsbildner wie Stärke, Guarkenmehl, Xanthan ---> diese beeinflussen das Mundgefühl und Fließverhalten
Unerwünschte Veränderungen
Aufrahmung: durch Dichteunterschied von Öl und Wasser
Traubenbildung: Verkleben der Emulgatorhüllen untereinander (verhindern durch Schütteln) beschleunigt eine mögliche Aufrahmung z. B. in nicht homogenisierter Milch
Koaleszenz/Brechen: durch zu wenig Emulgator, falsche Rezeptur ---> gewollt bei der Butterherstellung

Herstellung einer Emulsion.

1. Vorlage der Hauptwassermenge (kontinuierliche/äußere Phase), T: bei Eigelb 20°C, andere Proteine 50-60°C, aber auch Kaltherstellung möglich.
2. Emulgator, Bindemittel (Hydrokolloide oder kaltquellende Stärken), Zucker und Salz dispergieren.
3. Öl (innere Phase) langsam und stetig zugeben, dispergieren und emulgieren. Sollte die Emulsion brechen ---> Zugabe stoppen, warten bis sich die Emulsion wieder aufbaut. Eigelb ist empfindlicher als zum Beispiel Caseinat bzgl. der Scherbelastung o.ä.
4. evtl. restliche Trockenbestandteile (Gewürze, Kräuter) in restlichem Wasser dispergieren
5. Säurekomponenten (Essig, Senf, Genusssäuren) am Schluß schnell zugeben und dispergieren (!!!Schnelles Durchschreiten des isoelektrischen Punktes des Proteins, um ein aufbrechen der Emulsion zu vermeiden)

Idealerweise Herstellung unter Vakuum

Herstellung einer Emulsion.

1. Vorlage der Hauptwassermenge (kontinuierliche/äußere Phase), T: bei Eigelb 20°C, andere Proteine 50-60°C, aber auch Kaltherstellung möglich.
2. Emulgator, Bindemittel (Hydrokolloide oder kaltquellende Stärken), Zucker und Salz dispergieren.
3. Öl (innere Phase) langsam und stetig zugeben, dispergieren und emulgieren. Sollte die Emulsion brechen ---> Zugabe stoppen, warten bis sich die Emulsion wieder aufbaut. Eigelb ist empfindlicher als zum Beispiel Caseinat bzgl. der Scherbelastung o.ä.
4. evtl. restliche Trockenbestandteile (Gewürze, Kräuter) in restlichem Wasser dispergieren
5. Säurekomponenten (Essig, Senf, Genusssäuren) am Schluß schnell zugeben und dispergieren (!!!Schnelles Durchschreiten des isoelektrischen Punktes des Proteins, um ein aufbrechen der Emulsion zu vermeiden)

Idealerweise Herstellung unter Vakuum

Beeinflussung der Konsistenz von Emulsionen

Durch Art und Menge von:
-Öl: viel Öl----> hohe Viskosität (bei gleicher Fettkügelchengröße)
-Größe der Fettkügelchen: je kleiner, desto viskoser
-Protein: je höher der Gehalt, desto höher die Viskosität, Unterschiedliche Proteine haben aber eine unterschiedliche Wirkung ----> Caseinat hat eine höhere Viskosität als Molkenprotein
-Bindemittel: Hydrokolloide (Guar, Xanthan 0,1-0,4%) und Stärken (nativ und modifiziert, heiß- und kaltquellend 0,5-4%) ----> lagerstabilen Emulsionen mit gewünschten Fließeigenschaften
 

Dispergieren

in wässriger Phase verteilen

Emulgieren

Zerkleinern und gleichmäßiges Verteilen der dispergierten Tröpchen

Auswerung einer Emulsion

-pH-Wert
-mikroskopisches Bild: Größe und Verteilung der Fettröpchen
-Test Emulsionsstabilität:
----> Fettfilm auf Löffel nach reinigen mit kaltem Wasser?
----> Dressing zwischen zwei Glasplättchen, zusammendrücken ---> Lufteinschlüße?
-Sensorik: Geschmack (Säurenote, Mundgefühl, Optimierung?)
-Vergleich der Viskositäten (kaltquellende Stärke benötigt 30-40min bis zum ausquellen der Stärke, aber eigentlich kann man es erst nach einem Tag im Kühlschrank bewerten
- Hydrokolloidlösung
---> Textur: kurz-lang
----> Viskosität: niedrig-hoch?
----> Transparenz: klar (glasig) -opak (milchig-trüb)

Leitsätze zu Feinkosterzeugnissen

Durch Verband der Hersteller kulinarischer Lebensmittel unter kulinaria.org

Stoffe zu Viskosität und Stabilität

-Stärke: modifiziert (vernetzt, stabilisiert)

-Hydrokolloide: Guarkenmehl, Xanthan (Johannisbrotkernmehl, Carrageen

Geschmacksstoffe

Essig, Senf, Salz, Zucker, Gewürze, Aromen, Kräuter ----> Haltbarkeit

Emulsionstyp

1. Phase, in der der Emulgator am stärksten löslich ist, ist die äußere Phase
2. Emulsion verhält sich wie die äußere Phase
----> Stoke´sche Gleichung
Entweder Emulsion mit stark aggregierten Öltropfen oder eine Emulsion mit fein verteilten, kleinen Öltröpfchen, beide können stabil sein

Herstellungsverfahren von Emulsionen

Diskontinuierlich = Batch-Verfahren
- alles wird gemeinsam verarbeitet
-Vorteil: variabel, geringe Verluste bei Problemen
-Nachteil: hohe Kosten

---> kontinuierlich
-Stärke+Wasser----> Kuli
-Kuli+Emulsion+Gewürze----> Dressing
Vorteile: Herstellung großer Mengen eines Prduktes (Tonnen/Stunden)
Nachteile: bei Problemen evtl. hohe Verluste

Temperatur bei Emulsionsherstellung

Heißherstellung
-Stärke+Wasser+Protein =80-90°C + ÖÖl+Gewürze
-Heißabfüllung bei >80°C
-Vorteil: mikrobiologisch sicheres Produkt
-Nachteil: hoher Energieaufwand

Kaltherstellung
-kaltquellende Stärke + Abfüllung unter aseptischen Bedingungen
-Vorteil: Schonung der Rohstoffe
-Nachteil: aufwendiges Abfüllen (CCP)
Herstellung unter mikrobiologisch sicheren Bedingungen
Alternativ: Zugabe von Konservierungsstoffen

Herstellung einer Emulsion schnell

1. Vorlage der wässrigen (löslichen) Phase
2. Dispersion des Emulgators (+Zucker, Salz, kaltquellende Bindemittel)
3. Emulgieren der Öl-Phase (innere Phase)
4. Dispergieren der Gewürzphase (Essig, Senf, Tomatenmark)
5. Homogenisieren

Körnungsanalyse

Messung der Partikelgrößenverteilung (Korngrößen) im Kornkollektiv.
Verfahren
-Siebanalyse
-Sedimentationsanalyse
-Sichtanalyse
-Optische Analyse

Schüttgute (Haufwerke)

bestehen aus Teilchen verschiedner Größen. Bedeutsam für die Homogenität von Mischungen, Mengentoleranz beim Dosieren, Geschwindigkeit beim Trocknen etc.

Siebanalyse

Siebung in Fraktionen von Körnchengrößen, z.B. 1. Sieb = 1,0mm Maschenweite, 2. Sieb = 0,7mm Maschenweite
-Fraktionen bestehen aus Körnern, mit Korndurchmesser in dem entsprechenden Bereich (bis auf das Fehlkorn)
- genauere Messung, je dichter die Maschenweiten beieinander liegen

RRSB-Körnungsnetz

-entwickelt von Rosin, Rammler, Sperling und Bennet
- Durchgangssumme wird über Korngröße aufgetragen
-Folgende Kennwerte des Schüttgutes können bestimmt werden:
--> Feinheitsparameter d´= statistischer Korngrößenmittelwert
--> Feinheitsparameter n = Gleichmäßigkeitszahl
--> Ermittlung der volumenbezogenen äußeren, spezifischen Oberfläche des Schüttgutes = Summe der Oberfläche aller Partikel pro Volumeneinheit (Sv=cm2/cm3)

Feinheitsparameter d´

-statistischer Korngrößenmittelwert
-Durchgangssumme über Korngröße aufgetragen zur Geraden (RRSB-Gerade)
-Schnittpunkt der RRSB-Geraden mit der horizontalen Linie bei D=0,632 ergibt den Korngrößenmittelwert
-Fehlen der RRSB-Geraden bei:
--> teilweise oder ganzem Fehlen einer oder mehrerer Kornklassen (Körnung mit Fehlkorn)
---> Anreicherung eines Haufwerkes mit einer bestimmten Korngröße = Gleichkornsprung
--> Verarmung eines Haufwerkes an bestimmter KKorngröße

Feinheitsparameter n

-Gleichmäßigkeitszahl
-Parallele mit RRSB-Geraden geht durch den Pol. Schnittpunkt mit der verlängerten Parallelen und dem 1.Randmaßstab ergibt die Gleichmäßigkeitszahl
-je größer sie bei konstantem Korngrößenmittelwert ist, desto gleichkörniger ist das Haufwerk (n ist meistens zwischen 0,8-2,0)

Ermittlung der volumenbezogenen äußeren spezifischen Oberfläche des Schüttgutes

-Summe der Oberfläche aller Partikel pro Volumeneinheit (Sv=cm2/cm3)
-ausgedrückt durch den zweiten Randmaßstab des RRSB-Körnungsnetzes
-Parallelverschiebung der RRSB-Geraden in den Pol
-Ablesen der dimensionslosen Kennzahl am zweiten Randmaßstab
-dimensionslose Kennzahl= Sv*d´/f
-f: stoffspezifischer Formfaktor = 1 für kugelförmige Teilchen
-massenbezogene, spezifische Oberfläche des Schüttgutes dividieren mit der Dichte des Haufwerkes
Sm= Sv/p

Probennahme Schüttgut

-Vierteln gemäß DIN 51 701
-Entnahme an typischen Stellen des lagernden Haufwerkes (Fuß, Mitte, Kopf)
-Aufschütten zu Kegel, aufteilen in 4 Qauadranten, 2 gegenüberliegende Quadranten verwerfen und neuen Kegel mit dem Rest aufschütten und genauso weiter verfahren bis Probengröße (etwa 40g) erreicht

Siebanalyse

-Siebeinsätze von oben größerwerdend einsetzen (oben am größten)
-Siebhilfen ( Würfel aus Vulkollan) verteilen
--> verhindern das Verstopfen der Siebmaschen
-Probe oben auflegen, Spanndeckel auflegen und Siebe festspannen
-Probenmenge: 40g
-Siebdauer: 10min
-Amplitude: 1,2mm
Auf den einzelnen Sieben liegende Proben auswiegen

Auswertung Siebanalyse

1. graphische Darstellung des Verteilungsdiagramms (Masseanteil Kornklassen über Kornklassenbreite)
2. graphische Darstellung des Rückstandsummendiagramms (Rückstandssumme über Kornklassenbreite)
3. graphische Darstellung des Durchgangssummendiagramms (Durchgangssumme über Kornklassenbreite)
4. Berechnen des Korngrößenmittelwertes d´für analysiertes Schüttgut, sowie Gleichmäßigkeitszahl n und Sv für f=1
 

Die Bedeutung von Weizenmehl beim Backen

-Enthält das Kleberprotein, das die Vorraussetzung für die Ausbildung eines Klebernetzwerkes ist und damit die guten backeigenschaften des Weizenmehls
-Unterscheidung in Brot, Kleingebäck und feine Backwaren
-Zugabe von Backhilfsmitteln zur Modifizierung der Backeigenschaften, der rheologischen Eigenschaften des Teiges, Teigentwicklung während des Backens und physikalischen Eigenschaften des Endproduktes

Gebäckausbeute

Gebäckgewicht (g)/ eingesetzte Mehlmenge (g) *100
normal ist ein Wert von etwa 140

Bestimmung des Volumens von Gebäck

Großes Gefäß mit Hirse befüllen, verdichten und an der Oberfläche glatt streichen. Einen Teil der Hirse aus dem behälter in ein anderes Meßgefäß geben, das Gebäck hineinlegen und wieder mit Hirse auffüllen bis ein glatter Rand entsteht. Überschüssige Hirse abstreichen und das Volumen der Resthirse bestimmen, welches dem Volumen des Brötchens entspricht

Volumenausbeute

Gebäckvolumen/eingesetzte Mehlmenge *100(ml Gebäck/100g Mehl)
 

normal ist ein Wert von 480 bis 630

Auswaschen des Kleberproteins

Einen Teigling solange unter klarem, kalten Wasser kneten, bis das ablaufende Wasser nahezu klar bleibt.
das erste wasser auffangen.
Was bleibt zurück, was ist im Meßbecher?

Sensorikbestimmung nach Prüfschema für Kleingebäck (DLG)

Beurteilung nach:
1. Form und Aussehen
2. Oberfläche, Krusteneigenschaften
3. Lockerung, Krumenbild
4. Struktur, Elastizität
5. Geruch, Geschmack

Bewertung auf einer Skala von 0-5 und multipliziert mit verschiedenen Faktoren

Defintion Brühwurst

Durch Brühen, Backen, Braten oder anders hitzebehandelte Wurstwaren.
-Aus zerkleinertem, rohem Fleisch, mit Kochsalz und evtl. anderen technologischen Salzen
-Zusatz von Trinkwasser oder Eis
-Fleisch wird ganz oder teilweise aufgeschlossen
-Muskeleiweiß koaguliert (durch die Hitzebehandlung)
--So bleibt es bei weiterer Hitzebehandlung schnittfest
-Teilweise Einsatz von bis zu 10% Blutserum/-plasma statt Trinkwasser
-bis zu 5% Milch bei zum Braten bestimmten, ungeräucherten Würsten

Umröten

Pökln mit Nitritpökelsalz
--> Bildung von Nitrosmyoglobin aus Stickstoffmonoxid und Myoglobin
-evtl. Zusätze wie Ascorbinsäure, Salze von genusssäuren
-Weitere Wirkungen von Nitritpökelsalz: Aroma, Konservierung, Schutz des Fetts vor Oxidation
-Gelb- und weißwurst: Herstellung ohne Nitritpökelsalz, das führt zu weiß-grauen Färbung
Zusätze: Kochsalz, Nitritpökelsalz und/oder Na-Ascorbat

Herstellung eines Fleischkäses

-gut gekühltes, gewolftes Fleisch in den Kutter
-grob zerkleinerte Zwiebel und Trockenstoffe (bis auf Gewürze) dazu geben
-ankuttern mit 1500 U/min
-dann 1/3 des Eises dazu, bis zu 8°C mit 3000 U/min kuttern
-Resteis und Gewürze dazu und wieder mit 3000 U/min bis 8°C kuttern
-dann mit 1500 U/min bis 10°C fertigkuttern
(Änderungen: bis 20°C kuttern oder unter Vakuum)

dann backen

Auswertung Fleischkäse

-Wiegen zur Ermittlung der Ausbeute/Wasserverluste
-Konsistenz nach DLG-Prüfschema für Brühwürste
-Farbmessung: 1cm dicke Scheibe in Petrischale im Farbmessgerät
-Ermittlung des L*, a*, b*-Wertes

DLG-Prüfschema für Brühwürste

1. Äußeres *1
2. Aussehen, Farbe, Farbhaltung, Zusammensetzung *3
3. Konsistenz *2
4. Geruch und Geschmack *4
Bewertet auf einer Skala von 0-5, multipliziert mit dem zugehörigen Faktor

Verzehr von Wurst- und Fleischwaren 2009

Pro Kopf-verzehr 30,4kg
Brühwurst 7,4kg
Schinken 5,1kg

Ziel des Kutterns

-Aufbau neuer Brätstruktur und Erreichung optimaler Brätqualität
-Destruktion des Gewebes
---> thermostabile gute Wasserbindung + Fettemulgierung + schnelle Umrötung
-Feinstzerkleinung des Fettanteils
-Beeinflussung der Konsistenz durch weitere Faktoren (z.B.: Vakuum)