Experimentelle Lebensmitteltechnologie Uni Kiel

süß, sauer, salzig, bitter (umami)
Wahrnehmung durch Geschmacksrezeptoren auf Zunge und Rachenraum
süß, bitter (umami) durch rezeptoren
salzig, sauer durch Ionen

zum erkennen ausreichend benetzen und neutralisieren

zur Wahrnehmung kurze, kräftige Atemzüge (schnüffeln) ---> Verwirbelungen und gesteigerten geruchsempfinden

-Analyseparameter: standarisierbar, Genusswert etc. sind aber eher schlecht zu bewerten
-Lebensmittelsensorik: sehr aussagekräftig, aber auch kostenintensiv
-Kombination aus beidem: Electronic Nose, Sensortechnologien

-ungeschultes Personal: benötigt hohes n, ergibt viele unterschiedliche Bewertungen
-geschultes Personal:
Sensibilisierung der Sinne, Sensorisches Gedächtnis, Anwendung statistischer Methoden

Grundgeschmacksarten
Schwellenwertsprüfungen
Intensitätsprüfungen

-Paarmethode
-Dreiecks (Triangel-)methode
Duo-Trio-Methode
Rangordnungsmethode

Deskriptiv:
-mit oder ohne Skala, einfach zu beschreiben
-Profilanalyse (qualitaitv/quantitativ)
Beliebtheitsprüfug
-hohe Bedeutung, n=mind.60
-gleichartige Produkte
Akzeptanztest
-Präferenztest
Statistische Verfahren=objektiv
 

-Ermittlung der Verbraucherakzeptanz
--Entwicklung neuer Produkte- und Varianten
-Auswahl von Rohstoffen
-Qualitätskontrolle
--> Forschung&Entwicklung
-->marktforschung
-->Sensorikforschung
--> Optimale Abstimmung intrinsischer Produkteigenschaften auf den Konsumenten

-hell
T: 20+/- 2°C
Luftfeuchtugkeit: 60-75%
störungsfreie Atmosphäre
geruchsneutrale Umgebung
Einzelkabinen

-Gesundheit
-Verfügbarkeit
-Einstellung
-Ausdrucks und Urteilsvermögen
-Erinnerungsvermögen/Sensorisches Gedächtnis
-Konzentrationsfähigkeit
-Ausdauer
-Bereitschaft zur Zusammenarbeit
-Funktionsfähige Sinnesorgane
vorher: keinen Alkohol, Tabak oder Kaffee konsumieren
-nicht zu satt oder hungrig/durstig sein
keine stark gewürzten LM vorher
keine stark parfümierten Kosmetika
Konzentration und Pausen

Prüfung verschiedener Proben auf Übereinstimmung mit einem vorgegebenen Standard
ratewahrscheinlichkeit: 50%

-Eine Probe als Standard
Probenpaar wird auf Übereinstimmung mit dem Standard geprüft
-Ratewahrscheinlichkeit: 50%

Eine Probe ist doppelt und eine einfach
die abweichende soll bestimmt werden
Dreiecksanordnung um erwartung zu vermeiden
Ratewahrscheinlichkeit 33,3%

-Binominial-Theorem

-Chi-Quadrat-Methode nach Pearson
 

Rangordnungsprüfungen: min 3 Proben, Auswertung mit dem Friedmann-test
Rangsummendifferenz berechnen

Entzug des wassers durch Wärmeeinwirkung
-Verlängerung der Haltbarkeit
-Konservierungsverfahren, bei dem das Produkt in eine leichte und lagerfähige Form gebracht wird

-Einstoff-Druckdüsen-Zerstäubung: die Flüssigkeit wird über die eine Düse eingebracht
-Zweistoffdüsenzerstäubung: Flüssigkeit und Luft wird über zwei Düsen eingeführt
-Tropfenerzeugung mittels Scheibe
-Zentrifugalzerstäubung: zentrale Suspensionsaufgabe in ein rotierendes Rad, Austritt an der Peripherie und Zerfall in Tröpfchen
-Zyklon: Prinzip= Abtrennung von Partikeln mittels Zentrifugalkraft
-Labor= Sprühtrockner Mobile Minor mit Zerstäuberscheibe

Bei Problemen wie schlechten Fließeigenschaften, Verklumpung während der Lagerung
-hygroskopische Produkte wie fruchtpulver, Meersalz, Milchpulver
-Probleme entstehen durch Flüssigkeitsbrücken zwischen den einzelnen Teilchen und ungleichmäßige Oberfläche der Teilchen
Eigenschaften von Rieselhilfsmitteln
-hohe Saugfähigkeit (Wassr, Öl)
Abstandshalter---> gute Fließfähigkeit
-geringe Partikelgröße
-synthetische Kieselsäure (Siliciumoxid, E551) in Gaben von 0,1-1%

-Abtrennung von Flüssigkeit aus Feststoff-Flüßigkeitssystem durch verdunstung oder Ausdampfen
Thermischer Trocknungsprozess:
-Wärmeübertragung von der Umgebung auf das Produkt
2. Phasenumwandlung des Lösungsmittels
3. Abtransport des Lösungsmitteldampfes
--> konvektive Trocknung (Gasstrom)
--->Kontakttrrocknung
--> Strahlentrocknung (elektromagnetische Wellen)

-Konvektionstrocknung
-Wärme über Luft auf das Gut übertragen--> Wasser verdampft
-Luft nimmt den Wasserdampf auf---> Verdunstungskühlung
--> Diffusion des Wasserdampfes in die Luft über Druckgefälle
-Eintrittstemperatur der Trockenluft: 170-250°C
-Austrittstemperatur: 75-95°C
-Produkt unter 100°C
_Schnelle, schonende Trocknung, auch für empfindliche Produkte geeignet
 

nach Art der Tropfenübertragung
1. Zentrifugalzerstäubung
2. Einstoffdüsenzerstäubung
3. Zweistoffdüsenzerstäubung

nach Produkt-/Luftführung
-Gleichstromführung
-Gegenstromführung

Gerät im Labor: Zentrifugalkraft, Zweistoffdüse, Gleichstrom

-Raum ist gefüllt mit heißer, gefilterter Luft
-Suspension wird mittels Scheibe oder Düse fein verteilt und zerfällt in Tröpfchen
-grobe Partikel sinken ab, werden evtl. nachgetrocknet oder ausgetragen
-feine Teilchenwerden entweder über den Zyklon abgetragen oder wieder zurückgeführt
-herrscht leichter Unterdruck, dauert nur wenige Sekunden
 

-Herstellung der Suspension
-Lufteintrittstemperaturen am Gerät gleich, Unterschide bei der Luftaustrittstemperatur
-Bilden sich an der Lösung Tröpchen oder Fäden?
-Pulver auswiegen und die Schütthöhe bestimmen

Amylose:
-20-30% (bis auf Amylomais und Wachsmais)
-Glucose ist alpha 1-4 gebunden, helicale Struktur
-löslich in heißem Wasser--> Gelbildung
-retrogradation: kristallisiert wieder aus
Amylopektin
-70-80%
-Glucose alpha 1-4 und 1-6 gebunden (jedes 15-30. Molekül), helicale Strukturen
-kristalline Strukturen, quillt in heißem Wasser ohne vollständig zu lösen
Struktur Stärke
-kristalline Bereiche: Amylopektin
-amorphe Bereiche: Amylose+Amylopektin
kristalline+amorphe Bereiche bilden zusammen Blocklets

Stärke ist eine Reservekohlenhydrat der Pflanzen und wichtigster KH-Lieferant für Menschen
- liegen frei vor (Kartoffeln) oder iengebettet in Proteinmatrix (Getreide)
Amylose bildet harte Filme, Gel ist löslich ab 124°C
Amylopektin: bildet kein Gel, kaum Helix und ist löslich unterhalb von 100°C

Quellen in kaltem Wasser
-Wasser durchdringt amorphe Bereiche
-Hydratbrücken
-kristalline Bereiche halten die Form zusammen--> reversibel
Quellen in heißem Wasser
-Volumenzunahme und Erweichung der intermizellaren Netzwerke der amorphen Bereiche
-Kristalline Strukturen gehen verloren
-Lösung von Wasserstoffbrückenbindungen ist irreversibel
Stärkekleister
-Endzustand der Quellung
-Keine Newton´schen Flüssigkeiten mehr
-strukturviskos
Gelbildung
-Vernetzung von Amylosemolekülen
-Viskoelastisches verhalten (Doppelhelices, Bündel von Doppelhelices, Eierschachtel..)
Retrogradation
-Gelverkürzung--> Wasserstoffbrückenbindungen zwischen benachbarten Stärkemolekülen (Amylose)
-Wasseraustritt: Synärese

-Viskosität: hoch-niedrig
-Gelbildung: schwach-stark
Textur: kurz-lang
-Klarheit: klar-opak
-pH-Empfindlichkeit
-Scherstabilität

-Chemisch oder physikalisch
-Veränderung der Gelatinisierung/Kocheigenschaften einer Stärke
-Verringerung von Retrogradation und Gelierung
-Verstärkung von Wasserbindung der Stärkesuspensionen bei niedrigen Temperaturen
physikalisch: Quellstärken (kaltquellend)
chemisch: Substituiert/Abgebaut: pH-Stabilität etc.

-Mais, Kartoffel, Tapioka, Weizen
freie Stärkekörner: Pflanzen werden zerkleinert und die Stärke mit Wasser ausgeschwemmt, in der Suspension setzt sich die Stärke ab und wird anschließend getrocknet
-bei getreidestärke ist die Gewinnung der Stärke aufwendiger, weil sie erst aus dem Endosperm gelöst werden muss
Amylose bildet Oberflächenfilme, interessant für Instant-Puddings
Amylopektin: Dickungsmittel und Stabilisator in Dressings oder ähnlichen

Mischen der grundstoffe und einkochen, Zugabe von Aroma und Säure
Einfüllung in Puderkästen
nach dem aushärten vom Puder befreien, avt. in Trommel mit wachs oder Zucker nachbehandeln

1. Zucker setzt die wasseraktivität herab, Pektinmoleküle werden dehytratisiert, so wird eine Annäherung der pektinketten erleichtert
2. Säure führt zur Zurückdrängung der Dissoziation der freien Carboxylgruppen (elektrische Abstoßung, Pektin ist negativ geladen) so wird die Zusammenlagerung erleichtert
zusammenlagerung
Aggragatbildung der Methoxylgruppen (hydrophob)
2. wasserstoffbrückenbildung zwischen nicht veresterten, undissoziierten Carboxylgruppen

Puffersalze mit Na, ka, (salze der Milchsäure, weinsäure)
führen zu einer zeitverzögerten Ausbildung des Geliernetzes durch eine sterische Störung der Annäherung der pektinmoleküle ---> Anlagerung der Kationen an dissoziierte Carboxylgruppen
-Erhöhung des pH-Wertes vor der Säurezugabe
-je mehr Puffersalze eingesetzt werden, desto niedriger ist die Geliertemperatur und desto länger die Gelierzeit

rektion mit mehrwertigen Kationen (z.B. Calciumionen)
Ionenbindung der Calciumionen mit Carboxyl-Hydroxylgruppen der Pektinketten

Pektin allgemein: alpha 1-4 glycosidische Galacturonsäure verestert mit Methanol

Polysaccharid aus Galactose, Agarose+Agaropektin
-geschmacksneutral und unverdaulich
-heißlöslich
geliert bei <45°C schmalzt zwischen 60-97°C
hat eine 6-10x höhere Gelierkraft als Gelatine
säureempfindlich ab temperaturen über 65°C, dann wird der Bruch zäh und schmierig

Agarodse ist der gelierende teil, Agaropektin geliert nicht
D-Galactose und 3,6 Anhydrogalactose

Strukturprotein (aus Kollagen, Prolin, Hydroxyprolin, Glycin)
verliert seine Gelierfähigkeit bei Temperaturen über 100°C
Gelfestigkeit ausgedrückt in Bloomzahl
Niedrige Bloomzahl <150
Mittlere Bloomzahl 150-220
Hohe Bloomzahl > 220

Gelatine Typ A (acid, saurer Prozess, aus Schweineschwarten und Rinderknochen gewonnen) schnelle Gelierung
Gelatine Typ B (basic, alkalischer Prozess, aus Rinderhaut und -knochen gewonnen)
Für Gummibonbons: Gelatine Typ A mit hoher Bloomzahl
 

Zucker, Glucosesirup, Hydrokolloide, Säuren, Aromen, Farbe und wasser