Käseecken

TESTPRINZIP
Beurteilung der Festigkeit und Klebrigkeit von Schmelzkäseecken zweier unterschiedlicher Hersteller durch Penetration mit einer 1-Zoll-Kugelsonde.

HINTERGRUND
Käse wird aus Bruch hergestellt, der durch das darin enthaltene Kasein zu einer festen Masse gerinnt. Die Art des dabei entstehenden Käsebruchs hängt ab von der gewählten Verarbeitungsmethode, dem Feuchtegehalt und der Alterungsdauer. Die Textur von Käse ist je nach Fettgehalt, Feuchtigkeit und Proteinmatrix verschieden. Bei Erhöhung des Fettgehalts sowie bei Zunahme des Feuchtegehalts entsteht weicherer Käse. Wie fest der Käse wird, hängt im Wesentlichen von der Proteinmatrix ab. Die Textureigenschaften von Käse können durch Änderungen der Beschaffenheit oder Menge des Proteins beeinflusst werden.

Die Textur der Käseprodukte muss analysiert werden, um Aussagen über die Materialeigenschaften des Bruchs treffen und anhand der erzielten Ergebnisse die Qualität des Endproduktes vorherbestimmen zu können. Mit der 1-Zoll-Kugelsonde kann die Festigkeit des Produktes bestimmt werden. Mit der Kugelsonde wird die Probe über eine festgelegte Distanz sanft verformt. Der Wert der aufgebrachten Maximalkraft ist ein Maß für die Festigkeit der Probe.

Vor dem Hintergrund eines stetig wachsenden Marktes für fettarme Lebensmittel kommt der Texturanalyse eine wichtige Rolle bei der Entwicklung fettarmer Produkte zu, da sie dem Entwickler die Möglichkeit gibt, das Texturprofil der vollfetten Variante eines Produktes zu imitieren. Der CT3 Textur-Analysator mit Zylinder-Messkörper kann die Konsistenz und Festigkeit von Schmelzkäse bestimmen. Die Proben können auch direkt im Gebinde getestet werden. 


METHODE

Ausrüstung:	CT3 mit 4,5 kg Wägezelle
	Fixierbank (TA-BT-KIT)
	Kugelsonde, 1 Zoll (TA-49)
	TexturePro CT Software

Einstellungen:

Testart:	Kompression
Geschwindigkeit vor dem Test:	1,5 mm/s
Testgeschwindigkeit:	2,0 mm/s
Geschwindigkeit nach dem Test:	2,0 mm/s
Zieltyp:	Weg
Sollwert:	8 mm
Auslösekraft:	4,5 g

 

VORGEHENSWEISE

1. Nach Ausrichten der Probe die Sicherungsschrauben der Fixierbank fest anziehen, um eine weitere Bewegung zu verhindern.
2. Mit dem Penetrationstest beginnen.

Bitte beachten:
Beim Eindringen in eine Probe an verschiedenen Stellen sollte der Abstand zu den benachbarten Einstichlöchern mindestens 20 mm betragen. Der Eindringabstand kann so angepasst werden, dass die Weichheitswerte bei größerer Tiefe abnehmen und die Werte für das Klebevermögen zunehmen. Folglich beziehen sich die dabei ermittelten Werte auf den vorgegebenen Abstand und sind zu Vergleichszwecken stets festzuhalten.

Zu Vergleichszwecken sollten die Eindringabstände und die Behältergröße während der gesamten Testreihe gleich bleiben. Die härteste Probe sollte nach Möglichkeit zuerst getestet werden, um Aussagen über den erforderlichen Prüfbereich treffen zu können. Dadurch wird sichergestellt, dass die Presskraft den Anwendungsbereich der zu untersuchenden Proben abdeckt.


ERGEBNISSE
Die Kurven stellen die Härte von Schmelzkäseecken mit hohem oder geringem Fettgehalt bei Messung mit einer Kugelsonde dar.

Abbildung I

Abbildung I zeigt die Kraft, die erforderlich ist, um in vollfette oder fettarme Schmelzkäseecken einzudringen, die bei 6 °C gelagert und bei Raumtemperatur getestet wurden. Die Maximalkraft ist ein Maß für die Härte der Probe. Die Fläche unterhalb der Last-Zeit-Kurve ab Testbeginn bis zum Erreichen der Maximalkraft ist ein Maß für die geleistete Härtearbeit. Beim Abheben der Sonde von der Probe wird eine negative Kraft erzeugt. Die erforderliche Maximalkraft zum Trennen der Probe von der Sonde ist die Haftkraft. Die Fläche oberhalb der negativen Spitze von dem Punkt, an dem die Sonde die Nulllast erreicht, bis zu dem Punkt, an dem sie sich vollständig von der Probenoberfläche trennt, ist ein Maß für das Klebevermögen (die benötigte Energie, um sich von der Probe zu lösen). 

Abbildung II

Abbildung II zeigt die Kraft-Weg-Kurve für die Kraft, die erforderlich ist, um in vollfette oder fettarme Schmelzkäseecken einzudringen, die bei Raumtemperatur getestet wurden. Die Maximalkraft an der vorgegebenen Distanz ist ein Maß für die Härte der Probe. Die Fläche unterhalb der Last-Distanz-Kurve ab Testbeginn bis zum Erreichen der Zieldistanz (8 mm) ist ein Maß für die geleistete Härtearbeit. Beim Abheben der Sonde von der Probe wird eine negative Kraft erzeugt. Die erforderliche Maximalkraft zum Trennen der Probe von der Sonde ist die Haftkraft. Die Fläche unter dem negativen Teil der Last-Distanz-Kurve ist ein Maß für das Klebevermögen. Nachdem sich die Sonde vollständig von der Probe gelöst hat (bei Nulllast), kehrt sie in die Ausgangsposition über der Probenoberfläche zurück. 


BEOBACHTUNGEN
Bei Erreichen einer Auslöselast von 4,5 g an der Probenoberfläche beginnt die Sonde mit dem Penetrieren der Probe über eine vorgegebene Distanz von 8 mm bei einer Geschwindigkeit von 2 mm/s. Die Maximalkraft, die über die vorgegebene Distanz erreicht wird, ist ein Maß für die Härte (Festigkeit) der Probe, und die Fläche unter der positiven Kurve ist ein Maß für die geleistete Arbeit (erforderliche Energie zum Verformen der Probe). Je höher der Wert, umso fester die Probe. Aus Abbildung I geht hervor, dass fettarme Schmelzkäseecken fester sind als vollfette Schmelzkäseecken.

Der negative Teil der Grafik wird beim Zurückfahren der Sonde an die Probenoberfläche erzeugt. Der maximale negative Wert ist ein Maß für die Haftkraft (die Kraft, die erforderlich ist, um die Anziehungskräfte zwischen der Probe und der Sonde, mit der die Probe in Kontakt kommt, zu überwinden). Die Fläche unter dem negativen Teil der Grafik ist ein Maß für das Klebevermögen (die von der Sonde benötigte Energie, um sich von der Probe zu lösen). Aus der nachstehenden Tabelle geht hervor, dass vollfette Schmelzkäseecken klebriger sind als fettarme Schmelzkäseecken.

In nachstehender Tabelle sind die durchschnittlichen Messergebnisse von zwei Proben jedes Produkttyps zusammengefasst:

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