Thermische Analyse von Lebensmitteln
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Nahrungsmittel sind meist komplex zusammengesetzt und während der Produktion, des Transportes, der Lagerung und der Verarbeitung vielfach Temperaturänderungen ausgesetzt. Pasteurisierung, Sterilisation, Kochen oder Tiefkühlen sind nur einige Beispiele für derartige Prozesse. Zusammen mit den Faktoren Zeit und Wassergehalt können Temperaturänderungen die Qualität von Lebensmitteln entscheidend beeinflussen
Viele Stoffe sind metastabil und während der Lagerung Phasenumwandlungen ausgesetzt. Chemischen Reaktionen, wie z.B. Hydrolyse oder Oxidation können Farbe, Aussehen und Textur verändern bzw. Speisen ungenießbar werden lassen. Ein gutes Verständnis für die Auswirkung von Temperaturänderungen auf physikalische und chemische Eigenschaften von Nahrungsmitteln ist daher für Hersteller wichtig, um Prozessbedingungen zu optimieren und die Produktqualität zu erhöhen.
Die Thermische Analyse, vor allem die Dynamische Differenzkalorimetrie (DSC) und die Thermogravimetrie (TG), aber auch die dynamisch-mechanische Analyse (DMA) liefern aussagekräftige Resultate zur Beurteilung von Lebensmitteln und deren Rohstoffen. NETZSCH-Gerätebau GmbH bietet als renommierter Hersteller von Geräten zur Thermischen Analyse und zur Bestimmung der thermophysikalischen Eigenschaften alle Verfahren, die für eine umfassende Charakterisierung benötigt werden.
So gibt z.B. die spezifische Wärme (cp) an, wie viel Energie investiert oder einem Stoff entzogen werden muss, um seine Temperatur um ein Grad zu verändern. Das macht die spezifische Wärme zu einer äußerst wichtigen Größe für die Konzeption von Kühl-, Gefrier- oder Aufwärmvorgängen.
Einige biologische Materialien, genauso wie manche sprühgetrocknete, gemahlene oder gefrorene Stoffe, liegen amorph vor, d.h. sie befinden sich thermodynamisch in einem Nicht-Gleichgewichtszustand. Dieser zeichnet sich durch einen sogenannten Glasübergang aus, dessen Temperaturlage u.a. vom Wassergehalt bestimmt wird. Damit verknüpfte temperaturabhängige Phasenumwandlungen können Pulver klebrig werden lassen, können die Knusprigkeit von Frühstückszerealien beeinflussen oder gelierte Stärke kristallisieren lassen.
Die DSC-Methode ist in beiden Fällen zur schnellen und präzisen Analyse die erste Wahl
Netzsch
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