Bohnen

Beans image TA

TESTPRINZIP
Beurteilen der Härte von trockenen gekochten Bohnen durch Schüttgutverdichtung.

HINTERGRUND
Der Kompressionsversuch ist ein übliches Verfahren, um die Kraft zu messen, die erforderlich ist, um ein Versagen der Probe zu verursachen. Die Maximalkraft ist ein Merkmal für die Härte der Probe. Die Fläche unter der Kurve für die aufgewendete Kraft in Abhängigkeit von der Verformung der Probe ist ein Maß für die zum Zermalmen der Probe erforderliche Energie.

 

METHODE
Ausrüstung: CT3 mit 50 kg Wägezelle
Fixierbank (TA-BT-KIT)
Ottawa-Zelle (TA-OC)
Extrusionsteller
  Auffangschale
  TexturePro CT Software
Einstellungen:
Testart: Kompression
Geschwindigkeit vor dem Test: 2,0 mm/s
Testgeschwindigkeit: 2,0 mm/s
Geschwindigkeit nach dem Test: Rückkehr bei Prüfgeschwindigkeit auswählen
Zieltyp: Weg
Sollwert: 10 mm
Auslösekraft: 50 g

 

PROBENVORBEREITUNG
Die Bohnen erst unmittelbar vor Testbeginn aus dem Aufbewahrungsbeutel entnehmen. 30 g Bohnen abwiegen und die Probe in die Ottawa-Zelle geben (diese Menge reicht aus, um die Ottawa-Zelle etwa zu 50 % zu befüllen).

VORGEHENSWEISE

  1. Den Druckstempel am Messgerät anbringen.
  2. Die Fixierbank an der Messbasis befestigen und die Sicherungsschrauben nur leicht anziehen, um ein gewisses Maß an Mobilität zu gewährleisten.
  3. Eine leere Ottawa-Zelle in die Grundplatte einsetzen und mit den Schrauben an der Seite festdrehen.
  4. Den Druckstempel an der Ottawa-Zelle durch Absenken des Druckstempels und Nachjustieren der Position der Ottawa-Zelle so ausrichten, dass der Druckstempel in die Zelle abgesenkt werden kann, ohne die Kanten der Zelle zu berühren.
  5. Nach Ausrichten der Probe die Flügelschrauben fest anziehen, um eine weitere Bewegung zu verhindern.
  6. Einen Auffangbehälter unter die Ottawa-Zelle stellen, in der sich herausgeschleuderte Teile der Probe sammeln können.
  7. Den Druckstempel anheben, um ein leichtes Entfernen der Zelle zu ermöglichen.
  8. Die abgewogene Probe in die Ottawa-Zelle geben und darin ausbreiten, bis eine ebene Oberfläche entsteht.
  9. Die Zelle mit der Probe auf den Basistisch zurückstellen und die Sicherungsschrauben an der Seite festziehen.
  10. Den Druckstempel auf wenige Millimeter über der Probe absenken. Bitte beachten: Zu Vergleichszwecken sollte der Ausgangsweg über der Probenoberfläche bei allen getesteten Proben gleich bleiben.
  11. Der Druckstempel wurde 50 mm von seiner Ausgangsposition abgesenkt, so dass er sich nur noch wenige Millimeter über der Probenoberfläche befand. Bei Auswahl der Ausgangsposition ist darauf zu achten, dass der Druckstempel vor Testbeginn nicht in Kontakt mit der Probenoberfläche kommt.
  12. Mit der Messung beginnen. Vor dem Übergang zum nächsten Test den Druckstempel, den Extrusionsteller und die Ottawa-Zelle reinigen, um etwaige Spuren einer vorher verwendeten Probe zu entfernen.

Bitte beachten: Zum Optimieren der Testeinstellungen sollte die härteste Probe nach Möglichkeit zuerst getestet werden, um Aussagen über den maximalen Prüfbereich der nachfolgenden Proben treffen zu können.

 

ERGEBNISSE
Die folgenden Grafiken zeigen die Härte trockener gegarter Bohnen für unterschiedliche Garzeiten.

Beans Graph TA1
Abbildung I

Abbildung I zeigt die Kraft-Zeit-Kurve; der Scheitelwert entspricht der Härte von 30 g Bohnen, die 5 bzw. 7-10 Minuten lang gegart wurden. Die Tests wurden bei Raumtemperatur durchgeführt. 

Beans Graph TA2

Abbildung II

Abbildung I zeigt die Kraft-Weg-Kurve; der Scheitelwert entspricht der Härte von 30 g Bohnen, die 5 bzw. 7-10 Minuten lang gegart wurden. Die Last nimmt mit dem Komprimieren der Probe durch den Druckstempel über einen Weg von 10 mm zu. Sobald der vorgegebene Weg erreicht wurde, hebt sich der Druckstempel von der Probe ab und kehrt dann auf die im unteren Teil der Grafik angezeigte Ausgangsposition zurück.


ERLÄUTERUNGEN
Bei Erreichen einer Auslöselast von 50 g an der Probenoberfläche beginnt die Sonde mit dem Komprimieren der Probe über einen vorgegebenen Weg von 10 mm. Währenddessen nimmt die Kraft zu, und die Probe beginnt zu brechen.

Der Wert der Maximalkraft, die auf dem vorgegebenen Weg erreicht wird, ist ein Maß für die Härte. Je höher der Wert für die Maximalkraft, umso härter die Probe. Die Fläche unter der Kurve ist ein Maß für die geleistete Härtearbeit; je größer die Fläche unter der Kurve, umso härter die Probe. Aus Abbildung 1 geht hervor, dass Bohnen, die 7-10 Minuten gegart wurden, härter sind und mehr Kompressionsenergie erfordern als Bohnen, die nur 5 Minuten lang gegart wurden.

 

Garzeit der Bohnen Härte (g) Geleistete Arbeit (mJ)
5 Minuten 40185 1107,2
7-10 Minuten 39465 1454,9

 

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