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Page 1: Untersuchung der F rischhaltung von Brot mittels des ... · 1.3 Prinzip der Messmethode Die TPA ist eine von vielen Messmethoden, die mit dem Texture Analyser TA.XTplus der Firma

WINOPAL Forschungsbedarf GmbH // Bahnhofstraße 42 // 31008 Elze // T +49 (0)5068-99990-10 // F +49 (0)5068-99990-19 // [email protected] Hildesheim HRB 203097 // USt.Id DE 11567 3235 // Steuernummer 11/200/50526 // Geschäftsführer Dipl.-Ing. Ralf-André WinopalSparkasse Hannover // BLZ 250 501 80 // Kto.-Nr. 514 420 // IBAN DE 04 25050180 0000 514420 // BIC SPKHDE2HXXXPostbank Hannover // BLZ 250 100 30 // Kto.-Nr. 280 754 302 // IBAN DE 31 25010030 0280 754302 // BIC PBNKDEFF

Untersuchung der Frischhaltung von Brot mittels des Texture Analysers TA.XTplus und der Texture Profile Analyse

Dipl.-Ing. Ralf André Winopal, Winopal Forschungsbedarf GmbH

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1.1 Ziel der Methode Mittels der Texture Profile Analyse (TPA) sollen die rheologischen Eigenschaften der Brotkrume in Bezug auf die Frischhaltung messtechnisch untersucht werden. Es werden Aussagen über die Festigkeit, Weichheit, Elastizität, Klebrigkeit, Balligkeit und Kaufähigkeit der Brotkrume mit dieser Messmethode aufgezeichnet.

1.2 Fundstellen:

SZCZESNIAK, A. S. (1963). Classification of textural characteristics. J. Food Sci, 28, 385-389.

BOURNE, M. C. (1978). Texture Profile Analysis. Food Technol., 32 (7), 62-66, 72

BAKER, A. E. & Measurement of bread firmness with the PONTE, J. G. Jr. (1987). universal testing machine. Report of the AACC Committee on

Bread Firming Measurement. Cereal Foods World 32, 491.

1.3 Prinzip der Messmethode Die TPA ist eine von vielen Messmethoden, die mit dem Texture Analyser TA.XTplus der Firma Stable Micro Systems zur Untersuchung der Konsistenz von Lebensmitteln durchgeführt werden kann.

Der Texture Analyser ist eine elektronisch gesteuerte Universalprüfmaschine, welche mittels eines Kraftaufnehmers die Kraft aufzeichnet, die erforderlich ist, um mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit einen definierten Weg zurückzulegen oder mit einer definierten Kraft in eine Probe einzudringen. Kraft, Weg und Zeit werden mit der Software Exponent aufgezeichnet und entsprechend den Vorgaben ausgewertet.

Bei der TPA wird eine Probe zyklisch zwei Mal belastet. Bei der nachfolgenden Auswertung werden Kräfte, Flächenverhältnisse und Wegdifferenzen aufgezeichnet um die Parameter Festigkeit, Elastizität, Balligkeit und Kaufähigkeit zu berechnen.

Ursprünglich wurde die TPA in den 60er Jahren von Szczesniak bei Kraft General Food entwickelt um die Kaufähigkeit messtechnisch als Kraft-Weg Diagramm aufzunehmen und diese mit den sensorisch gewonnenen Daten vergleichen zu können (Abb. 2). Die TPA soll den menschlichen

Kauvorgang simulieren, indem eine Probe zweimal hintereinander zyklisch belastet wird. Diese Methode wurde fortwährend weiterentwickelt (siehe Bourne etc.) und hat sich als eigenständige Messmethode in der Lebensmittelindustrie zur Charakterisierung der Kaueigenschaften von Lebensmitteln etabliert. Das Funktionsprinzip der TPA ist aus Abbildung 1 ersichtlich und beinhaltet eine zweimalige Kompression des Untersuchungsmaterials, wobei der dazu verwendete Messstempel im Vergleich zur Probenoberfläche einen deutlich größeren Durchmesser aufweist, um auszuschließen, dass neben der Kompression zusätzliche Scherkräfte auftreten (Bild 2).

Bild 1: Texture Analyser TA.XTplus

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1.4 Material und Durchführung der Messung Zur Probenvorbereitung sollten die Brote unter definierten Bedingungen gebacken und gelagert werden. Da bei der Messung die Proben idealerweise zwischen zwei Platten komprimiert werden sollen, kommt es bei der Probenvorbereitung auf ein besonderes Maß an Präzision an. Bei Wassermann wurden die Proben als Würfel mit einer Kantenlänge von 50 mm ausgeschnitten und dann gemessen. In anderen Veröffentlichungen wird eine zylindrische Probenvorbereitung mit einer Probendicke von 25 mm und einem Durchmesser von 50 mm vorgeschlagen.

1.4.1 Messparameter und Einstellungen

Bei der TPA sollten folgende Messparameter eingestellt werden, welche auf den Texture Analyser TA.XTplus der Firma Stable Micro Systems zugeschnitten sind.

Messmethode TPA Vortestgeschwindigkeit: 1 mm/s Testgeschwindigkeit: 0,8 mm/s Rücktestgeschwindigkeit: 0,8 mm/s Verformung (Eindringtiefe in %): 60% von der Probenhöhe Wartezeit zwischen den Messungen: 10 s Auslösekraft: 0,049 N Messdatenrate: 200 Messpunkte pro Sekunde Messstempel 75 mm Kompressionsstempel

1.4.2 Durchführung der Messung Vor der Messung sollte das Gerät nach Herstellerangaben kalibriert und ggf. die Kraft justiert werden. Da die Dicke der Brotscheiben nicht immer konstant eingehalten werden kann, ist es zu empfehlen, dass diese prozentual zur Gesamtdicke verformt werden. Bei dieser Einstellung ist es erforderlich, die Sondenhöhe zu kalibrieren. Je nach verwendeter Prüfmaschine ist hier eine andere Vorgehensweise erforderlich. Bei dem TA.XTplus Texture Analyser wird die Kalibrierung der Sondenhöhe mit der ausgewählten Messsonde in Bezug auf die Grundfläche ausgeführt. Als Grundfläche wird die Fläche bezeichnet, auf der die Brotscheibe aufliegt.

Bei der hier vorgestellten Beispielmessung wurde ein 75 mm Kompressionsstempel eingesetzt. Die ausgestochene Probe wird auf die Grundfläche der Arbeitsplattform gelegt und die Messung gestartet.

Abb. 1 Texture Profile Analyse an einem Weizenbrot Bild 2: TPA mit Kompressionsstempel

Im ersten Schritt fährt der Messstempel von der Ausgangsposition mit der Vortestgeschwindigkeit solange herunter, bis der Auslösewert erreicht wurde. Diese Position wird im Gerät als Probenhöhe gespeichert. Das Gerät schaltet jetzt automatisch auf die Testgeschwindigkeit um und belastet die Probe, bis sie zu 60% von der Ausgangshöhe verformt wurde. Nach Erreichen der maximalen Kompression fährt der Messarm auf die ursprüngliche Probenhöhe zurück und verbleibt in dieser Position 10 s lang (Vergl. Abb. 3, Phase III). Diese Wartezeit ermöglicht eine Relaxation der Probe. Nach erfolgter Wartezeit wird die Probe ein zweites Mal komprimiert (Simulation des Kauvorganges). Abschließend fährt der Messarm mit der Rücktestgeschwindigkeit in die Ausgangsposition zurück.

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1.5 Auswertung der TPA

Abb. 2 Schematische Auswertung TPA

Bei der Auswertung der Texture Profile Analyse werden die Kräfte und Flächen ins Verhältnis gesetzt, um die Festigkeit, Klebrigkeit, Elastizität, Kohäsion, Balligkeit, Gummiartigkeit und Kaufähigkeit zu berechnen. Zur Berechnung der Messgrößen ist es empfehlenswert, die Kurven im Kraft-Zeit Diagramm darzustellen. Die meisten Messgrößen werden mit Hilfe der Flächen- und Zeitunterschiede der beiden Zyklen berechnet. Mit der Software Exponent von Stable Micro Systems werden zur Berechnung von Flächen Anker an definierte Punkte gesetzt, aus denen die Flächeninhalte wie folgt berechnet werden (Abb. 2).

Bissfestigkeit (Fracturability)

Wird als erster Kraftpeak im Anstieg der Kurve definiert. Dieser Parameter kommt bei Weizenbroten nicht vor.

Erster Kraftpeak im ersten Zyklus [N] oder [g]

Festigkeit / Härte (Hardness)

Benötigte Kraft bei der maximalen Verformung bzw. Eindringtiefe der Probe.

Maximale Kraft im ersten Zyklus [N] oder [g]

Kohäsion (Cohesiviness)

Charakterisiert den inneren Zusammenhalt der Probe.

Fläche 5 / Fläche 1 [Dimensionslos]

Balligkeit / Spannkraft (Resilience)

Dieser Parameter charakterisiert die Anfangselastizität einer Probe, welcher aus dem Flächenverhältnis des ersten Messzyklus errechnet wird.

Fläche 3 / Fläche 2 [Dimensionslos]

Klebrigkeit (Adhesiveness)

Erforderliche Arbeit zur Überwindung der Anziehungskraft zwischen dem Lebensmittel und dem mit ihm in Kontakt gekommenen Material (Messstempel).

Fläche 4 [N s]

Elastizität: (Springiness)

Grad der Verformung der Probe nach dem ersten Belastungszyklus. Dieser Parameter beschreibt das Ausmaß der Rückverformung einer Probe nach der Entlastung der Probe durch den Messstempel.

Zeit 2 / Zeit 1 [%]

Gummiartigkeit: (Gumminess)

Energie zum Zerkauen des Lebensmittels in einen zum Abschlucken geeigneten Zustand.

Festigkeit x Kohäsion [N]

Kaufähigkeit: (Chewiness)

Energie zum Überführen des Lebensmittels in einen zum Abschlucken geeigneten Zustand.

Gummiartigkeit x Elastizität [N]

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1. Anker Wird im Startpunkt gesetzt 2. Anker Im ersten Zyklus beim Erreichen der maximalen

Kompression 3. Anker Im Schnittpunkt der X-Achse (Kraft = 0 g) 4. Anker Erster Kontakt mit der Probenoberfläche im zweiten

Messzyklus 5. Anker Im zweiten Zyklus beim Erreichen der maximalen

Kompression 6. Anker Im Schnittpunkt mit der X-Achse

Fläche 1 Fläche zwischen Anker 1 und 3 Fläche 2 Fläche zwischen Anker 1 und 2 Fläche 3 Fläche zwischen Anker 2 und 3 Fläche 4 Fläche zwischen Anker 3 und 4 Fläche 5 Fläche zwischen Anker 4 und 6 Zeit 1 Zeit zwischen Anker 1 und 2 Zeit 2 Zeit zwischen Anker 4 und 5

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2.0 Vergleich der Extremwerte einer Textur Profile Analyse

Dieses Beispiel soll die Aussagen einer TPA verdeutlichen. In dieser Serie wurden jeweils ein Weizenbrot, ein plastisches Knetgummi und ein vollelastischer Gummiball zu 60% der Ausgangsdicke zyklisch belastet.

Abb. 3: Vergleich Extremwerte Diagramm 1: Vergleich Extremwerte

Härte Klebrigkeit Elastizität Kohäsion Gummiartigkeit Kaufähigkeit Balligkeit [N] [N sek] [%] [N] [N] [%]

Weizenbrot 5,72 89 0,62 3,54 3,15 26 Knetgummi 80,67 -11,21 13 0,27 21,78 2,83 3 Gummiball 144, 0 100 0,99 142,56 141,13 95 Tab. 1. Vergleich Extremwerte

Für diesen Versuch wurden alle Proben gleichmäßig verformt. Da die verwendeten Proben aus unterschiedlichen Materialien hergestellt wurden, sind die Kurvenverläufe im Diagramm 1, bezogen auf die Härte, siehe Tabelle 1, nicht maßstäblich dargestellt.

2.1 Beschreibung der Messkurven Die rote Kurve im Diagramm 1 gibt einen typischen Kurvenverlauf einer TPA an einem Weizenbrot wieder. Die Kurve steigt bis zum ersten Maximum an (Belastung im ersten Zyklus), fällt dann anfangs sehr steil ab und bewegt sich anschließend langsam auf die x-Achse (Kraft gleich 0 g) zu. Nach Erreichen der x-Achse bewegt sich der Kompressionsstempel bis zur ursprünglichen Probenhöhe zurück, wobei die Kraft wegen des fehlenden Kontakts mit der Probe auf der x-Achse verbleibt (Abb. 3, Phase III). Im Zweiten Messzyklus bewegt sich der Stempel nach abgelaufener Wartezeit wieder auf die Probenoberfläche zu, ohne eine Kraft auszuüben. Nach erfolgtem Kontakt mit der Probe wird diese ein zweites Mal bis zur maximalen Kompression belastet (Abb. 3, Phase IV), wobei die Kraft gleichmäßig mit einem ähnlichen Kurvenverlauf ansteigt wie im Ersten Messzyklus und dann auf dem Rückweg wieder auf die x-Achse zurückfällt.

Bei der blauen Kurve (Knetgummi) steigt die Kraft stetig bis zum Erreichen der maximalen Kompression an, fällt anschließend steil ab und geht in einen negativen Kraftverlauf über. Dies wird durch die Klebrigkeit des Materials hervorgerufen. Durch die extremen plastischen Eigenschaften des Knetgummis erfolgt keine Rückverformung des Produktes. Die Kurve verläuft auf der x-Achse bis zum Ende des ersten Messzyklus (Abb. 3, Phase III). Im zweiten Zyklus erfolgt erst wieder kurz vor Erreichen der maximalen Belastung ein Kraftanstieg.

Die grüne Kurve gibt den Kurvenverlauf des elastischen Gummiballs wieder. Beide Messzyklen verhalten sich im Kurvenverlauf nahezu gleich, da keine plastische Verformung des Materials stattfindet.

2.2 Vergleich der Messwerte Festigkeit: Die Festigkeit der drei miteinander verglichenen Proben ist abhängig von der Materialbeschaffenheit und kann somit nicht mit in die Betrachtung aufgenommen werden. Die Festigkeit bzw. die Härte einer Probe ist abhängig von der Konsistenz und hat bei der Gesamtbetrachtung einer TPA den größten Einfluss auf die Bewertung einer Brotkrume in Bezug auf die Frischhaltung.

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Elastizität: Das Brot weist bei dieser Messung eine Elastizität von 89% auf, was auch in Abbildung 3, Phase III zu erkennen ist. Nach Erreichen der maximalen Kompression wird bei der Entlastung der Brotkrume diese nicht mehr auf die ursprüngliche Anfangshöhe zurückverformt. Das plastische Knetgummi erreicht gerade mal einen Wert von 13% im Gegensatz zum Gummiball mit einer vollständigen Rückverformung auf 100% (Abb. 3, Phase III und Diagramm 1).

Kohäsion: Das Brot erreicht einen Wert von 0,62 (62%). Diesen Wert kann man sich sensorisch wie folgt vorstellen: Im ersten Kauvorgang wird die Brotkrume zwischen den Backenzähnen komprimiert und dann das Mundgefühl zwischen dem ersten und zweiten Biss miteinander verglichen. Beim Brot haben wir ein ausgeglichenes Verhältnis zwischen den beiden Vorgängen, wobei beim Gummiball überhaupt keine Zerstörung der Textur erkennbar ist (0,99 bzw. 99%). Beim Knetgummi wird die Textur schon während des ersten Kauvorgangs fast vollständig zerstört (0,27 bzw. 27%).

Balligkeit: Ist ein Maß für die Neigung beim „Zusammenballen“ des Brotes während des Herausfahrens des Messstempels im ersten Messzyklus. Dieser Wert gibt das Verhältnis zwischen Schließen und wieder Öffnen des Kiefers wieder. Beim Gummiball liegt dieser bei 95% und beim Knetgummi nur bei 3%. Die Balligkeit, in der Literatur auch als Resilience bezeichnet, ist bedingt auch von der Klebrigkeit der Probenoberfläche abhängig. Wenn diese wie beim Knetgummi groß ist, beeinflusst sie auch den Wert der Balligkeit. Daraus kann auch gefolgert werden, dass ein klebriges, klumpiges Brot eher zu einer größeren Balligkeit neigt, als ein frisches und weiches Brot, welches in dieser Untersuchung einen Wert von 26% erreicht hat.

Kaufähigkeit, Gummiartigkeit: Die in der Literatur oft im Zusammenhang mit der TPA genannten Parameter Kaufähigkeit und Gummiartigkeit werden sehr häufig überinterpretiert oder falsch wiedergegeben. (Vergl. Bourne, M. Journal of Texture Studies 29 (1998) vii-viii). Beide Parameter sollten in einem Report nie gemeinsam genannt werden, da die Kaufähigkeit sich immer auf ein festes und die Gummiartigkeit auf ein halbfestes Produkt bezieht. Beide Kennwerte beziehen sich auf die Parameter: Festigkeit, Elastizität und Kohäsion eines Produktes und sind somit sehr großen Messschwankungen unterworfen. Diese Werte sollten eher in Bezug auf eine sensorische Bewertung herangezogen werden.

2.3 Bewertung Eine TPA ist zu empfehlen, wenn im Bereich der Forschung und Entwicklung von neuen Produkten kleine Unterschiede in der Textur aufgenommen werden sollen. Wenn die TPA entsprechend der Empfehlungen von Bourne und Szczesniak ausgeführt wird, darf die Probe nicht penetriert werden. Das bedeutet für den Anwender, dass das Brot immer ausgestochen oder aufwendig vorbereitet werden muss. Nur bei einer gleichmäßigen Kompression ist es möglich die Verformung und Rückverformung einer Probe genau aufzunehmen. Weiterhein wird bei der TPA ein Kauvorgang simuliert, welcher ebenfalls nicht mit einer Penetrationsmessung vergleichbar ist. Somit würde sich im Bereich der Qualitätskontrolle eher die Messung nach AACC 74-09 oder eine Penetration mittels einer Kugel anbieten. Diese Messungen werden im Folgenden beschrieben.

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3.0 AACC Standard Methode

Diese einfache Methode zur Untersuchung der Frischhaltung von Brot wurde als Standard Norm „AACC 74-09“ festgelegt. Bei dieser Methode wird die Brotscheibe direkt untersucht, ohne vorher ausgestochen werden zu müssen. Die Vorzüge dieses Tests liegen in der einfachen Probenvorbereitung, der daraus folgenden Zeitersparnis und der Interpretation der Messergebnisse.

3.1 Material und Durchführung der Methode

Zur Probenvorbereitung wird das Brot in Scheiben von 25 mm oder 12,5 mm Dicke aufgeschnitten. Dies kann sowohl per Hand oder auch maschinell erfolgen. Bei Scheiben mit einer Dicke von 12,5 mm müssen diese doppelt unter das Messgerät gelegt werden. Die Endscheiben des Brotes sollten wegen der Vergleichbarkeit der Messergebnisse nicht mit untersucht werden.

Testart: Einfacher Test Vortestgeschwindigkeit: 1,0 mm/s Testgeschwindigkeit: 1,7mm/s Rücktestgeschwindigkeit: 10 mm/s Verformung: 40% Auslösewert / Auslösekraft: Auto / 0,049 N Messdaten Aufnahme: 250 pps Messstempel: 36 mm Stempel mit abgerundeter Kante. Der Kantenradius soll

ein Einschneiden bzw. Scherung der Brotkrume verhindern.

Da die Scheiben definiert verformt werden, muss vor der Messung die Sondenhöhe nach Herstellerangaben kalibriert werden.

Abb. 4 AACC Methode Bild 3: AACC Test mit 36 mm Stempel

3.2 Beobachtung Die Grafik stellt den typischen Kurvenverlauf im Kraft-Verformungsdiagram dar. Nach Erreichen des Auslösewertes verformt der Messstempel die Brotscheiben bis zu 40% von der Ausgangsdicke und fährt anschließend in die Startposition zurück.

3.3. Auswertung Bei dieser Methode wird die Festigkeit nicht bei Erreichen der maximalen Kraft sondern bei einer definierten Verformung der Brotscheibe von 25% aufgenommen. Dieser Wert wurde in Abbildung 4 mit Anker 1 markiert und entspricht einer Eindringtiefe des Messstempels von 6,25 mm bei einer Scheibendicke von genau 25 mm. (AACC 74-09) Das Ergebnis dieser Messung kann auf die Festigkeit entsprechend der Lagerzeit eines Brotes bezogen werden. Je größer der Wert ist, umso fester (älter) ist das Brot.

3.4 Anmerkung Werden die Ergebnisse unterschiedlicher Brotsorten miteinander verglichen, müssen die Größe, Form bzw. auch die Gesamtfläche der Brotscheibe berücksichtigt werden. Sollen unterschiedlich große Scheiben verglichen werden, sollten die Scheiben vor der Messung auf eine einheitliche Größe beschnitten werden. Bei Broten mit einer ausgeprägten Krustenbildung sollte diese vor der Messung entfernt werden. Bei einer festen Kruste kann sich die Kraft innerhalb der Brotkrume nicht frei verteilen.

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4.0 Penetration Kombination aus AACC und TPA Methode

Da die Probenvorbereitung für die Texture Profile Analyse aufwendig ist, werden im Bereich der Qualitätskontrolle die Brotscheiben meist nicht ausgestochen, sondern im Ganzen mit einem Zylinder oder einer Kugel penetriert. Auch hierbei ist zu beachten, dass die Scheibendicke immer konstant eingehalten werden sollte. In Anlehnung an die AACC Methode wird als Messstempel ein Zylinder mit einem Durchmesser von 36mm und einer abgerundeten Kante verwendet. Bei nicht maschinell hergestellten Brotscheiben sollte nach Möglichkeit eine Kugel mit einem Durchmesser von 25 mm verwendet werden. Die Verwendung der Kugel hat den Vorteil, dass bei einer leicht schiefen oder ungleichmäßigen Scheibenoberfläche diese immer noch konstant in Bezug auf die Kontaktfläche in die Brotkrume eindringen kann.

4.1 Durchführung der Methode Messmethode Kraft in Druckrichtung Testart Einfacher Test Vortestgeschwindigkeit: 1 mm/s Testgeschwindigkeit: 0,8 mm/s Rücktestgeschwindigkeit: 0,8 mm/s Verformung (Eindringtiefe in %): 60% von der Probenhöhe Auslösekraft: 0,049 N Messdatenrate: 200 Messpunkte pro Sekunde Messstempel 25 mm Kugel

Der Ablauf der Messung entspricht der TPA, wobei die Probe bei der vereinfachten Messmethode nur einmal belastet wird.

Abb. 5 Penetration mit Kugel Bild 4: Penetration mit Kugel

4.2 Auswertung Bei der Penetrationsmethode werden folgende Messparameter bestimmt:

Festigkeit: maximale Kraft [N] Balligkeit: Fläche 2 / Fläche 1 [%] Elastizität: Weg 2 / Weg 1 [%] 1. Anker Wird im Startpunkt gesetzt 2. Anker Beim Erreichen der maximalen Kompression 3. Anker Im Schnittpunkt der X-Achse Berechnete Flächen / Wege: Fläche 1 Fläche zwischen Anker 1 und 2 Fläche 2 Fläche zwischen Anker 2 und 3 Weg 1 Weg zwischen Anker 1 und 2 Weg 2 Weg zwischen Anker 2 und 3

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5.0 Vergleich der Messmethoden: TPA, AACC 74-09, und Penetration mit Kugel

Diese Versuche zeigen einen Vergleich der Messmethoden am Beispiel eines handwerklich hergestellten Weizenbrotes einer lokalen Bäckerei aus Celle.

5.1 Durchführung der Messungen Die Messungen wurden wie vor beschrieben durchgeführt. Diese erfolgten im frischen Zustand und nach einem Tag Lagerzeit. Während der Lagerung wurden die Weizenbrote in Plastiktüten luftdicht verpackt aufbewahrt.

Abb. 6 TPA Weizenbrot Abb. 7 AACC Weizenbrot

Abb. 8 Penetration Weizenbrot

TPA Frisch TPA 1 Tag AACC Frisch

AACC 1 Tag Kugel Frisch Kugel 1 Tag

Festigkeit [N] 13,64 23,38 4,34 6,20 5,09 8,92 Elastizität [%] 99 94 86 76 Balligkeit [%] 41 31 46 37 Kohäsion [%] 79 66 Kaufähigkeit [N] 10,8 15,3 Tabelle 2: Methodenvergleich Die Messwerte wurden aus mindestens drei Wiederholungsmessungen ermittel.

5.1 Diskussion der Ergebnisse Alle drei Methoden zeigen die gleichen Tendenzen in Bezug auf die Festigkeit. Die einfache Penetration mit der Kugel lässt eine zusätzliche Aussage über die Elastizität und Balligkeit zu. Nur bei der TPA Messung können durch die zyklische Belastung der Brotkrume weitere Kennwerte wie Kohäsion und Kaufähigkeit ermittelt werden.

Die Festigkeit, welche mit allen drei Methoden einfach ermittelt werden kann, zeigt die größten Unterschiede innerhalb der Messreihe wie in Tabelle 2 dargestellt auf und lässt eine Aussage über die Frischhaltung zu. Daraus folgt, dass wenn nur eine Aussage innerhalb der Qualitätskontrolle getroffen werden muss, die einfache AACC- oder Penetrationsmethode ausreicht.

Aus Tabelle 2 lassen sich relativ große Unterschiede in der Elastizität zwischen der TPA und der Penetrationsmessung ablesen. Diese Differenzen folgen aus der Auswertung der Messergebnisse. Bei der TPA wird die Elastizität nach Ablauf einer Wartezeit von 10 Sekunden ermittelt (Vergl. Abb. 6, Anker 4). Bei der Penetrationsmethode wird die Elastizität sofort nach dem Lösen des Messstempels von der Brotoberfläche (Schnittpunkt mit der X-Achse) bestimmt (Abb. 8, Anker 3). Dies hat zur Folge, dass die Elastizität geringer als bei der TPA Messung ausfällt. Bei der TPA kann sich die Probe nach der Belastung und während der Wartezeit, noch weiter zurückverformen. Über eine Veränderung der Wartezeit zwischen den Messzyklen können somit Aussagen über die Plastizität der Krume getroffen werden. Bei einer sehr elastischen und frischen Krume erfolgt die Rückstellung wesentlich schneller und führt zu einer größeren Elastizität.

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4.4 Schlussbetrachtung Wenn neue Rezepturen entwickelt oder sensorische Kenngrößen mit den messtechnisch ermittelten Daten verglichen werden sollen, ist die Texture Profile Analyse die zu bevorzugende Messmethode. Hierbei ist jedoch darauf zu achten, dass die Proben vor der Messung relativ aufwendig vorbereitet werden müssen.

Grundsätzlich ist bei allen Messungen mit einem Texture Analyser hervorzuheben, dass die Probenvorbereitung relativ einfach durchführbar sein sollte. Denn Fehler, die innerhalb der Probenvorbereitung entstehen, können die Messergebnisse verfälschen und somit zu falschen Aussagen führen. Allgemein gilt: Je einfacher die Probenvorbereitung, desto höher die Akzeptanz der Messergebnisse, die der Texture Analyser liefert.

Literaturverzeichnis: Wassermann, L.: Rheologie der Brotkrume. Getreide, Mehl und Brot, 26; 34-40, (1972).

Olde Heubel, J.G.M., en P.J. van der Stehen, Wageningen (Niederlande): Die Rheologie der Brotkrume bei unterschiedlichen Wasserzusätzen

Schubring, R., Institut für Biochemie und Technologie: Untersuchung von Einflussfaktoren auf die instrumentelle Texturprofilanalyse (TPA) von Fischerzeugnissen -1. Einfluss der Kompression

Stable Micro Systems: Texture Profile Analyse Hilfe innerhalb der Software Exponent

Bourne, M.: Food Texture and Viscosity, 2nd Edition