Prüfsysteme für die Texturanalyse, Viskositätsmessung und Verpackungsprüfung FP 485 1.0409 Prüfen mit Verstand Prüfsysteme

2 Bild 1: Verwaltungsgebäude der Zwick Roell AG und der Zwick GmbH & Co.KG in Ulm Die Zwick Roell AG – über ein Jahrhundert Erfahrung in der Materialprüfung Die mechanisch-technologische Prüfung ist die älteste Disziplin in der Materialprüfung. So stellten bereits im 15. und 16. Jahrhundert Leonardo da Vinci und Galileo Galilei Überlegungen über die Biegebeanspruchung und das elastische Verhalten von Materialien an. Weitere Erkenntnisse kamen im Laufe der Zeit hinzu. Mitte des 18. Jahrhunderts entstanden dann schließlich in Frankreich die ersten Prüfmaschinen. Seit Mitte des 19. Jahrhunderts...

4 Die instrumentelle Texturanalyse schließt subjektive Einflüsse auf die Prüfung aus. Dazu werden Messmethoden angewendet, die international eingeführt, jedoch nur in seltenen Fällen genormt sind. Die Schwierigkeit bei der Texturanalyse ist, dass Nahrungsmittel in Form und Konsistenz sehr breit streuen. Um reproduzierbare Prüfergebnisse zu erhalten, ist eine sorgfältige Proben- und Prüfungsvorbereitung sehr wichtig. Dann erreicht man zum Teil erstaunlich hohe Korrelationen zu sensorischen Tests. Schwankungen der Produktqualität werden wesentlich deutlicher herausgearbeitet, da die mit einem Texturprüfgerät...

5 A B C D 1.2 Probenvorbereitung Die Inhomogenität der Produkte ist die größte Schwierigkeit in der instrumentellen Texturanalyse und führt zu großen Abweichungen zwischen den Prüfergebnissen. Für zuverlässige und interpretierbare Prüfergebnisse brauchen Sie die geeignete Prüfmethode und eine sorgfältige Probenvorbereitung. Einheitliche Proben liefern eine einheitliche Ausgangslage, um wirklich die Charakteristik des Produkts zu ermitteln und nicht die Eigenschaften einer einzelnen Probe. Identische Proben sind wegen der Inhomogenität von Nahrungsmitteln unmöglich. Doch mit ein paar grundlegenden...

6 F13 F14 F11 F12 F15 FV - FV S16S11S12 S15 S13 S14 s1 F23 F24 F25 FV - FV S26 S25S23 S24 s2 S20 E11 E13 E14 E22 E21 E24 E23 E12 1.3 Versuchsverlauf und Ergebnisse mit der Prüfsoftware testXpert® II Das Kauen von Lebensmitteln wird durch zyklische Versuche simuliert (Bild 1). Die Probe wird in einer ersten Druckphase bis zu einer vorgegebenen Stauchung belastet und in der anschließenden Zugphase entlastet. Die Energie unter der Kraft-Weg-Kurve wird durch das Kraftmaximum in zwei Abschnitte geteilt (Bild 2). Das gleiche Verfahren wird auch auf den zweiten Zyklus angewandt. Je nach Probe werden...

7 testXpert® II Standard-Prüfvorschrift für die Texturprüfung Dieses testXpert® II Prüfprogramm ist analog zum Schema der instrumentellen Textur-Profil-Analyse aufgebaut. Die Grafik auf der vorigen Seite zeigt ausgewählte Ergebnisse, die während des Prüfablaufs erfasst werden. Zur besseren Übersichtlichkeit haben wir die zwei Zyklen nebeneinander dargestellt. Die Standard-Prüfvorschrift bietet zahlreiche Ergebnisse, darunter natürlich auch die wesentlichen Kenngrößen für die Texturprüfung. Sie aktivieren einfach nur die Ergebnisse, die Sie benötigen - damit bleibt die Ergebnistabelle immer übersichtlich....

8 (1 American Association of Cereal Chemists Lebensmittel Prüfmethode Ermittelte Eigenschaft Brot und Backwaren Brot, Kuchen Zyklische Druck- oder Eindringprüfung Festigkeit, Elastizität, Rückfederung Brotscheiben AACC(1 74-09: Eindringprüfung mit Zylinderstempel Festigkeit, Härte Gebäck, Kekse, Waffeln Warner-Bratzler-Scherprüfung Festigkeit, Bissverhalten 3-Punkt-Biegeprüfung Härte, Bruchneigung, Sprödigkeit Teige Teigzug-Versuch Dehnbarkeit, Elastizität, Klebrigkeit Eindringprüfung mit kugeligem Stempel Weichheit, Klebrigkeit, Kohäsion Snacks Erdnussflips, Chips, Scherprüfung mit der Kramer-Scherzelle...

9 Kramer Scherzelle Die Kramer Scherzelle simuliert einen einmaligen Biss an Nahrungsmitteln und gibt Aufschlüsse über Bissverhalten, Knusprigkeit und Festigkeit. Sie wird für Fleisch- und Fischprodukte, kleinstückiges Obst und Gemüse sowie Cerealien und Snacks (z.B. Kartoffelchips) verwendet. Die 5 oder 10 Schneiden fahren mit konstanter Geschwindigkeit durch das eingelegte Probenmaterial, komprimieren, scheren und extrudieren es (die Bodenplatte der Zelle ist geschlitzt). Die Prüfung wird an einer definierten Probenmenge durchgeführt. Durch die mehrfachen Schneiden wird an mehreren Stellen...

10 Teigzug-Vorrichtung Die Teigzug-Prüfung ist ein Zugversuch im Mikromaßstab, bei dem bereits kleine Mengen an Mehl bzw. Teig ausreichen. Ermittelt werden Verarbeitungseigenschaften, Dehnbarkeit, Elastizität und Klebrigkeit von Teigen und Gluten (Eiweissklebern). So können verschiedene Mehle und Backzutaten miteinander verglichen und Ihr Einfluss auf das Backergebnis bestimmt werden. Unterschiedliche Rezepturen, Verarbeitungsarten, -zeiten und Zusatzstoffe können verbessert werden, um ein möglichst optimales Endprodukt zu erhalten. Die Vorrichtung wird auch zur Bestimmung der elastischen Eigenschaften...

11 Eindringstempel Diese Stempel werden meist für Eindringversuche eingesetzt, um die Härte von Lebensmitteln zu bestimmen. Diese Prüfungen sind verbreitet und finden bei vielen Lebensmitteln Anwendung. Wichtig ist die Auswahl des richtigen Stempels: Während z.B. zylindrische Stempel über die Fläche Druckspannung und die Kanten/Mantelfläche Scherspannung erzeugen, wirken kugelige Stempel ganz anders: Zu Beginn der Prüfung wirken nur Vertikalkräfte, beim weiteren Eindringen kommen mehr und mehr Horizontalkräfte dazu. Zwick Roell bietet Eindringstempel in unterschiedlichsten Formen, Größen und...