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Proteingehalt: Der Gesamtstickstoffgehalt
aller Frischkäseproben wurde nach der Dumas
Methode gemäß IDF 185:200 (International
Dairy Federation (IDF), 2002) mithilfe
eines Stickstoffanalysators (Dumatherm
DT, Gerhardt Analytical Systems, Königswinter,
Germany) bestimmt. Der Gesamtproteingehalt
wurde durch Multiplikation
mit einem Umrechnungsfaktor von 6,38
berechnet.
Partikelgröße: Mithilfe eines Laserbeugungsspektrometers
(LS13 230, Beckman
Coulter, Fullerton, USA) wurde die Partikelgrößenverteilung
der mit Wasser verdünnten
(3 g/50 ml) Mikrogelpartikelsuspension
in drei aufeinanderfolgenden Messdurchläufen
bestimmt. Als Brechungsindex der Mikrogelpartikel
und des Wassers wurde 1,57
bzw. 1,33 angenommen (Hahn et al., 2015;
Hayakawa et al., 1995). Es wurde die Verteilungsdichtefunktion
der Mengenart 3 (Volumen)
qV(x) in Abhängigkeit von der mittleren
Partikelgröße x ausgewertet.
Rheologie: Mit einem schubspannungsgesteuerten
Rheometer (AR 2000ex, TA
Instruments, Eschborn, Deutschland) ausgerüstet
mit einem koaxialen Zylindermesssystem
(di = 14 mm), wurde zunächst eine
nicht destruktive, oszillatorische Messung
durchgeführt (in 7 min von 0,05 auf 50,0
rad/s logarithmisch erhöht). Der bei einer
Winkelgeschwindigkeit von 10 rad/s ermittelte
FKStd1 9,5 ± 0,2 0,50 9,7 ± 0,1 13,9 ± 0,2 2,39 ± 0,17 2,50 ± 0,06
FKRef2 9,3 ± 0,2 0,45 9,0 ± 0,1 12,9 ± 0,1 1,91 ± 0,07 1,88 ± 0,11
FK+MWP 11,5 ± 0,2 0,50 8,7 ± 0,1 12,6 ± 0,2 1,47 ± 0,09 1,85 ± 0,09
FK+MCC 8,5 ± 0,2 0,50 9,3 ± 0,1 13,5 ± 0,2 1,58 ± 0,34 1,88 ± 0,11
FK+Silikat 9,3 ± 0,1 0,50 9,3 ± 0,1 13,6 ± 0,2 6,25 ± 0,80 2,90 ± 0,26
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Speichermodul G’10 rad s-1 wurde als Maß
für die Gelfestigkeit ausgewertet. Anschließend
folgte eine destruktive Messung in
Rotation (in 8 min von 0,1 bis 1000 1/s logarithmisch
erhöht) (Fysun et al., 2018). Aus
der Fließkurve wurde bei einer Scherrate
von 100 1/s die scheinbare Viskosität η100 s-1
ausgewertet. Die Messtemperatur betrug
jeweils 10 °C.
Tribologie: Die tribologische Charakterisierung
(Reibeigenschaften) wurde mit
einem schubspannungsgesteuerten Rheometer
(Physica MCR 301, Anton Paar, Ostfildern
Scharnhausen, Deutschland) und
einer Tribologiezelle (T-PTD200, BC12.7)
mit drei elastischen Plättchen (Styrol-Butadien
Kautschuk SBR70) sowie einer Stahlkugel
als Tribo-Paar durchgeführt (Krzeminski
et al., 2013; Sonne et al., 2014). Der
Reibungskoeffizient μ wurde bei einer sich
innerhalb von 300 s von 1 auf 1000 mm/s
logarithmisch erhöhenden Gleitgeschwindigkeit
gemessen. Die Normalkraft und die
Messtemperatur wurden bei 3 N bzw. 20 °C
konstant gehalten.
Konfokaler Laser Scanning Mikroskopie
(CLSM): Die Mikrostruktur wurde nach Anfärben
mit Rhodamin B mittels konfokaler Laser
Scanning Mikroskopie (Eclipse-C1, Nikon
GmbH, Düsseldorf, Deutschland) und eines
Öl-Immersionsobjektivs bei 63-facher Vergrößerung
visualisiert (Hahn et al., 2012b).
Sensorische Analysen: Es wurde eine bewertende
Prüfung der Proben zum äußeren
Erscheinungsbild (Attribute: glatt, glänzend)
und anschließend der Textur im Mund
(Attribute: rau, mehlig, trocken, cremig)
durchgeführt. Für die Sensorik wurde anhand
des Latin Square Designs mithilfe der
Software Fizz Acquisition (Version 2.51 a
86, Biosystems, Dijon, Frankreich) und Fizz
Calculations (Version 2.50 c 04, Biosystems,
Dijon, Frankreich) ein statistischer Versuchsplan
erstellt. Die Proben wurden auf
10 °C temperiert und die Panelisten angewiesen,
den Gaumen mit Wasser zu neutralisieren,
bevor die nächste Probe verkostet
werden sollte. Die randomisierten Proben
wurden von einem untrainierten Panel (n
= 23 im Alter von 20-60 Jahren) mit Hilfe
von unstrukturierten Linienskalen evaluiert.
Für die Auswertung wurden die individuellen
Skalen in Werte zwischen 1 und 10
konvertiert (1 = Merkmal nicht vorhanden/
ausgeprägt, 10 = Merkmal vorhanden/sehr
ausgeprägt).
Physikalische
Eigenschaften der
Frischkäseproben
Obwohl den Proben volumenbezogen Partikelsuspensionen
mit unterschiedlichen
Wasseranteilen zugesetzt wurden, wiesen
die Frischkäseproben geringe Abweichun-
Tabelle 1. Physikalische Kennwerte von Mischungen aus Frischkäse und Partikeln aus mikropartikulierten Molkenproteinen
(FK+MWP), mikrokristalliner Cellulose (FK+MCC) und Silikat (FK+Silikat), sowie einer partikelfreien Standard1- und Referenzprobe2
des Frischkäses (FKStd, FKRef) (i = 1, n ≥ 2).
Protein Volumenanteil Partikeldurchmesser Festigkeit Viskosität
(%, w/w)
Σ ϕeff
(-)
d50,3
(�m)
d75,3
(�m)
G'10 rads-1
(kPa)
η100s-1
(Pa s)
1 FKStd: Frischkäse ohne Zugabe von Partikeln; keine mechanische Nachbearbeitung.
2 FKRef: Frischkäse ohne Zugabe von Partikeln; mechanische Nachbearbeitung wie FK+MWP/FK+MCC/FK+Silikat.