Mandeln

TESTPRINZIP
Beurteilung der Härte von Mandeln beim Durchtrennen mit einer Cutterklinge.

HINTERGRUND
Das Konsumverhalten wird in hohem Maße von der Qualität und dem Aussehen eines Produktes bestimmt. Neben Eigenschaften wie Farbe, Aroma und Geschmack können Qualität und Aussehen durch physikalische Eigenschaften wie Größe, Form und Textur beschrieben werden.

Mit dem CT3 Textur-Analysator kann die Härte von Mandeln, die geleistete Arbeit zum Scheren/Beißen der Mandeln sowie deren Sprödigkeit bestimmt werden. Dieser Test wird unter Verwendung einer am Messgerät befestigten Cutterklinge durchgeführt, mit der die Mandel bei vorgegebener Geschwindigkeit durchtrennt werden soll. Wegen der besonderen Schärfe der Klinge können selbst harte Proben mit hoher Präzision und ohne Komprimieren der Probe durchtrennt werden. Die Härte von Mandeln wird nach der im Diagramm angezeigten Maximalkraft bestimmt. Dieser Wert entspricht der Kraft, die zum Durchtrennen der Mandel zwischen den Backenzähnen erforderlich ist. Die Fläche unter der Kurve ist ein Maß für die geleistete Arbeit, die mit dem Energieaufwand übereinstimmt, der zum Überwinden der im Inneren der Mandeln wirkenden Bindekräfte nötig ist. Die Sprödigkeit der Mandeln lässt sich auch aus den Werten für die Bruchfestigkeit ermitteln. Die Knackigkeit von Mandeln wird durch die Messung der beim Test erzeugten Anzahl von Bruchstellen bestimmt. Anhand der ermittelten Textureigenschaften kann die Qualität der Mandeln gemäß den Anforderungen des Kunden beurteilt werden. 

METHODE

VORGEHENSWEISE

1. Cutterklinge am Messgerät anbringen.
2. Die Fixierbank an der Messbasis befestigen und die Flügelschrauben nur leicht anziehen, um ein gewisses Maß an Mobilität zu gewährleisten.
3. Die Grundplatte in die Fixierbank einsetzen und mit den Schrauben an der Seite festdrehen.
4. Die Fixierbank unter der Sonde positionieren und dann die Flügelschrauben fest anziehen, um eine weitere Bewegung zu verhindern.
5. Die Probe aus dem Aufbewahrungsort entnehmen und auf die Platte der Fixierbank legen.
6. Den Arm des Messgerätes so weit absenken, bis sich die Sonde nur noch wenige Millimeter oberhalb der Probe befindet.
7. Die Probe mittig unter dem Cuttermesser ausrichten. Damit die Messung möglichst zuverlässige und reproduzierbare Ergebnisse liefert, muss die Ausrichtung der Probe zum Messgerät bei allen durchgeführten Tests konstant gehalten werden.
8. Nach Ausrichten der Probe kann mit der Messung begonnen werden.

Bitte beachten: Jede Probe darf nur einmal geschert werden. Falls die Messerklingen stumpf werden, können diese jederzeit zwischen den Tests ausgewechselt werden. Die härteste Probe sollte nach Möglichkeit zuerst getestet werden, um Aussagen über den maximalen Prüfbereich der noch zu untersuchenden Proben treffen zu können.
 

ERGEBNISSE
Die Diagramme stellen die Härte von Mandeln beim Durchtrennen mit einer Cutterklinge dar.

Abbildung I

Abbildung I zeigt die Härte von zwei Mandelproben aus derselben Charge, die bei ähnlicher Ausrichtung und Raumtemperatur getestet wurden. Der Wert der Maximalkraft ist ein Maß für die Härte der Probe. Die Fläche unter dem Diagramm ab Testbeginn bis zum Erreichen der Maximalkraft ist ein Maß für die geleistete Arbeit. 

Abbildung II

Abbildung II zeigt die Kraft-Weg-Kurve in Bezug auf die Härte zweier bei Raumtemperatur getesteter Mandelproben. Dies ist eine alternative Möglichkeit zur Darstellung der Testergebnisse: Der Wert der Maximalkraft ist ein Maß für die Härte der Probe. Die Fläche unter dem Diagramm ab Testbeginn bis zum Erreichen des Zielwegpunktes (5 mm) ist ein Maß für die geleistete Arbeit. Die Wegwerte bei Nulllast entsprechen den Punkten, an denen sich die Klinge einzieht und von der Probe trennt. Die negativen Wegwerte entsprechen den Punkten, an denen die Klinge in ihre Ausgangsposition zurückfährt (einige Millimeter über der Probenoberfläche). 

BEOBACHTUNGEN
Bei Feststellen einer Auslöselast von 5 g an der Probenoberfläche beginnt die Sonde (Messerklinge) mit dem Scheren der Probe bei einer Testgeschwindigkeit von 2 mm/s über einen vorgegebenen Weg von 5 mm. Ein Anstieg des Kraftaufwands ist erkennbar, sobald das Cuttermesser die äußere Schicht der Mandel durchschneidet. Die Kraft nimmt mit dem Eindringen der Klinge in die Probe ab, da die Mandel außen fester ist als im Inneren. Der Wert der Maximalkraft über dem vorgegebenen Weg ist ein Maß für die Härte der Probe, da sie den maximalen Kraftaufwand simuliert, der erforderlich ist, um die Probe zwischen den Backenzähnen zu zermalmen; je höher der Wert, umso härter die Probe. Die geleistete Härtearbeit entspricht der Fläche unter dem Diagramm ab Testbeginn bis zum Erreichen der Maximalkraft (Abbildung I) oder des Zielwegpunktes (Abbildung II). Je größer der Wert, desto höher der erforderliche Kraftaufwand zum Zerkleinern der Probe. Dieser Test simuliert die Scherenergie, die von den Backenzähnen aufgebracht werden muss, um die Mandel beim ersten Biss zu durchbrechen. Der Bruchfestigkeitswert liefert einen Hinweis auf die Sprödigkeit die Probe; je höher der Wert, umso spröder die Probe. Aus der gemessenen Anzahl der beim Scheren aufgetretenen Bruchstellen kann auf die Knackigkeit der Probe geschlossen werden.

Die Ergebnisse der Tests, die bei 7 Proben aus jeweils derselben Charge durchgeführt wurden, sind in der folgenden Tabelle zusammengefasst. Die ermittelten Messwerte für die Härte und Bruchfestigkeit stehen für eine hohe Wiederholgenauigkeit der Ergebnisse.

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