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9 2019 | moproweb.de 55
festen Partikel, im Vergleich zu weichen Partikeln, auch eine höhere
relative Viskosität aufweisen. Folglich ist davon auszugehen,
dass Partikelgröße, -form und -festigkeit auch in Mikrogelpartikelsuspensionen,
wie Frischkäse (Nöbel et al., 2014), die sensorischen
und rheologischen Eigenschaften beeinflussen.
In der vorliegenden Studie wurden deshalb Partikel mit ähnlicher
Größenverteilung und unter der Annahme einer ähnlichen (kugelförmigen)
Gestalt, aber mit unterschiedlichen Eigenschaften magerem
Frischkäse zugegeben. Die Produkte wurden texturell, sowohl mit
instrumentellen (physikalischen) Methoden als auch sensorisch charakterisiert.
Die zu erarbeitenden Grundlagen könnten helfen Fett-
Replacer-Systeme, z. B. auf Basis von Molkenproteinen und Hydrokolloiden
(Krzeminski et al., 2014; Zeeb et al., 2018), abgestimmt auf den
Einsatz in verschiedenen Lebensmittelgruppen, wie fermentierten
Milchprodukten oder Brühwürsten, zu designen.
Physikalische und
sensorische Charakterisierung
Für die Experimente wurden Frischkäse der Magerstufe (0,2 %
(w/w) Fett, 8,8 % (w/w) Protein; Cremiger Quark mit frischem Joghurt,
Berchtesgadener Land Chiemgau eG, Piding, Deutschland)
und die folgenden Partikel(präparate) verwendet: i) Mikropartikuliertes
Molkenprotein (MWP; Simplesse 100, CP Kelco, Litchfield,
USA), ii) mikrokristalline Cellulose (MCC; Vivapur BA 100 FCC, J. Rettenmaier
& Söhne GmbH & Co. KG, Rosenberg, Deutschland) und
iii) Silicumdioxid (Silikat; Sipernat 22S, Evonik Resource Efficiency
GmbH, Essen, Deutschland). Die Proben aus Frischkäse und Partikeln
werden im Folgenden mit den Abkürzungen FK+MWP, FK+MCC
bzw. FK+Silikat bezeichnet.
Probenvorbereitung: Die Partikelmenge sollte dem Frischkäse
in einem definierten Volumen zugesetzt werden, da bei einer
ausschließlich massebasierten Zugabe das am und im Partikel immobilisierte
Wasser nicht mit berücksichtigt würde. Dies ist notwendig,
da die festen Silikatpartikel kein/kaum, die Cellulose- und
Molkenproteinpartikel jedoch viel Wasser binden/immobilisieren
(„schwammähnliches“ Verhalten) können und folglich ein viel größeres
Volumen bei gleicher Masse einnehmen würden. Nur so lassen
sich die physikalischen bzw. strukturellen und sensorischen Eigenschaften
zugesetzter Partikel systematisch untersuchen und
bezüglich ihrer Eigenschaften einordnen. Für die Experimente mit
Partikeln unterschiedlicher Eigenschaften sollte somit der Volumenanteil1
ϕ, standardisiert bzw. auf ein konstantes Niveau eingestellt
werden.
Es wurde wie folgt vorgegangen: Dem Frischkäse wurden in Wasser
suspendierte Partikel mit einem definierten Gesamtvolumen
zugegeben. Die Einzelvolumina wurden vorab ermittelt: 1) Bestimmen
der Wasserabsorption der zugesetzten Partikel, um das spezifische
Volumen der Partikel inklusive des (aufgenommenen) Wassers
zu ermitteln; 2) Bestimmen des Volumenanteils der Partikel
des Frischkäses, der wasserhaltigen Caseinmikrogelpartikel, durch
Zugabe eines bekannten Volumens an Referenzpartikeln, gemäß
Loewen et al. (2019). Hierzu wurde der Volumenanteil durch Mischen
mit festen Partikeln bekannter Größe (Referenzpartikel), die
in verschiedenen Verhältnissen zugegeben wurden, extrapoliert.
Anhand dieser Vorgehensweise ist es möglich, volumengewichtete
Partikelgrößenverteilungen in absolute Volumenanteile verschiedener
Komponenten, z. B. Mikrogelpartikel oder zugesetzte Molkenproteinpartikel,
umzurechnen.
Für die Probenvorbereitung wurden 200 mL Frischkäse für 60 s
bei 60 1/min mit einem Wendelrührer (WK 70; Collomix, Gaimersheim,
Deutschland) mechanisch vorbehandelt. Zum Frischkäse wurde
das definierte Volumen in demineralisiertem Wasser suspendierter
Partikeln gegeben, so dass der Volumenanteil ϕ zugesetzter Partikel
10 % (v/v) betrug. Um den durch die Partikelzugabe ggfs. hervorgerufenen
Geschmackseinfluss zu maskieren, wurden 2 mL einer Saccharose
Mandelaromalösung, bestehend aus 50 % (w/w) Saccharose
und 100 μL Bittermandelaroma (Dr. August Oetker Nahrungsmittel
KG, Bielefeld, Deutschland), hinzugefügt. Zur homogenen Verteilung
der Komponenten wurde zweimal für je 60 s bei 60 1/min mit dem
Wendelrührer dispergiert. Der Referenzprobe (FKRef) wurde nur die
Saccharose-Mandelaromalösung zugesetzt und analog mechanisch
behandelt. Die Standardprobe (FKStd) erhielt keine zusätzlichen Partikel
oder mechanische Behandlung.
1 Der Volumenanteil einer Mikrogelpartikelsuspension setzt
sich aus dem spezifischen Volumen k (v/w) und der Massenkonzentration
(w/v) bzw. aus der scheinbaren Voluminosität υapp
(v/w), der Dichte ρ (w/v) und dem Massenanteil w (w/w) der Partikel
zusammen:
Φeff =k ∙ = app ∙ ∙ w. k und app sind für Mikrogelpartikelsuspension
nicht konstant.
Gebrauchte Anlagen:
Schmelzkäsemaschinen
Hersteller: Stephan, Karl Schnell, IMA Corazza, Kustner
Margarinemaschinen
Hersteller: SPX Gerstenberg - Schröder, Bock & Sohn
Buttermaschinen
Hersteller: Benhil, SIG Ecopack, Hassia, Trepko, GEA Ahlborn,
Egli, SPX
Auch komplette Molkereien
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