abgeschlossene Promotionen & Habilitationen
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Wirkungsbeziehungen von Lecithinen und Phospholipiden in ölbasierten Systemen
Art der Abschlussarbeit
Dissertation
Autoren
- Arnold, Gunther
Betreuer
- Prof.Dipl.-Ing.Dr.rer.nat.techn.habil. Harald Rohm
- Dr.-Ing. Yvonne Schneider
Abstract
Lecithin wird unter anderem zur Steuerung der rheologischen Eigenschaften von Lebensmittelsuspensionen
wie zum Beispiel Schokolade eingesetzt. In erster Linie findet dabei Sojalecithin
Verwendung, wogegen die Wirkungen von Lecithinen aus Sonnenblumen oder Raps
unzureichend dokumentiert sind. Anhand von Untersuchungen an Modellsuspensionen
werden Wirkungsbeziehungen von Lecithin auf mikrostruktureller Ebene beleuchtet, um
Ursachen für dessen Funktionalität in ölbasierten Suspensionen abzuleiten. Darüber hinaus
erfolgt ein Vergleich der Wirkung von Soja‐, Raps‐ und Sonnenblumenlecithin auf rheologische,
sensorische und morphologische Eigenschaften von Schokolade.
Rheologische Untersuchungen an Zucker/Öl‐ und Glaskugel/Öl‐Suspensionen verdeutlichen
den Einfluss der Suspensionsbestandteile auf die Wirkung von Lecithin in ölbasierten Suspensionen.
Sedimentationsanalysen an Zucker/Öl‐Suspensionen zeigen, dass die Reduktion der
rheologischen Parameter mit der Senkung des Sedimentvolumens und einer verstärkt
polydispersen Sedimentation einhergeht. Glaskugel/Öl‐Suspensionen bilden im Vergleich zu
Zucker/Öl‐Suspensionen ein deutlich kompakteres Sediment, was auf geringer ausgeprägte
Interaktionen zwischen den Glaspartikeln hindeutet und durch Untersuchungen mittels
Rasterkraftmikroskop bestätigt wird. Die Anreicherung des Dispersionsmediums mit Lecithin
führt zur Adsorption von grenzflächenaktiven Molekülen an der fest/flüssig‐Grenzfläche und
reduziert die adhäsiven Kräfte zwischen Zuckeroberflächen. In Zucker/Sojaöl‐Suspensionen
zeigen die Phospholipide Phosphatidsäure, Phosphatidylcholin und Phosphatidylethanolamin
im Vergleich zu Sojalecithin eine geringer ausgeprägte Funktionalität bei kleinen Phospholipidkonzentrationen.
Soja‐, Raps‐ und Sonnenblumenlecithine besitzen in dunkler und in milchhaltiger Schokoladenmasse
lediglich hinsichtlich ihrer Wirkung auf die Fließgrenze leichte Unterschiede. Die
Präparate zeigen keine verallgemeinerbaren Wirkunterschiede auf die Fettkristallmorphologie
und die Textur von gelagerter dunkler und milchhaltiger Schokolade. Des Weiteren lassen
sensorische Untersuchungen keine signifikant ausgeprägte Präferenz für dunkle oder milchhaltige
Schokolade erkennen, wenn die Probe mit Soja‐, Raps‐ oder Sonnenblumenlecithin
versetzt wird.
Die Ergebnisse zeigen, dass die Reduktion der adhäsiven Kräfte zwischen Zuckerpartikeln
eine Ursache für die Senkung der rheologischen Parameter und des Sedimentvolumens von
Zucker/Öl‐Suspensionen darstellt. Außerdem ist zu erkennen, dass bei geringen Phospholipidkonzentrationen
synergetische Effekte zwischen unterschiedlichen grenzflächenaktiven Substanzen
zu einem Anstieg der Funktionalität des eingesetzten Präparates führen können.
Darüber hinaus ist festzustellen, dass Soja‐, Raps‐ und Sonnenblumenlecithin die rheologischen,
sensorischen und morphologischen Eigenschaften von Schokolade in gleichem Maß
beeinflussen.
wie zum Beispiel Schokolade eingesetzt. In erster Linie findet dabei Sojalecithin
Verwendung, wogegen die Wirkungen von Lecithinen aus Sonnenblumen oder Raps
unzureichend dokumentiert sind. Anhand von Untersuchungen an Modellsuspensionen
werden Wirkungsbeziehungen von Lecithin auf mikrostruktureller Ebene beleuchtet, um
Ursachen für dessen Funktionalität in ölbasierten Suspensionen abzuleiten. Darüber hinaus
erfolgt ein Vergleich der Wirkung von Soja‐, Raps‐ und Sonnenblumenlecithin auf rheologische,
sensorische und morphologische Eigenschaften von Schokolade.
Rheologische Untersuchungen an Zucker/Öl‐ und Glaskugel/Öl‐Suspensionen verdeutlichen
den Einfluss der Suspensionsbestandteile auf die Wirkung von Lecithin in ölbasierten Suspensionen.
Sedimentationsanalysen an Zucker/Öl‐Suspensionen zeigen, dass die Reduktion der
rheologischen Parameter mit der Senkung des Sedimentvolumens und einer verstärkt
polydispersen Sedimentation einhergeht. Glaskugel/Öl‐Suspensionen bilden im Vergleich zu
Zucker/Öl‐Suspensionen ein deutlich kompakteres Sediment, was auf geringer ausgeprägte
Interaktionen zwischen den Glaspartikeln hindeutet und durch Untersuchungen mittels
Rasterkraftmikroskop bestätigt wird. Die Anreicherung des Dispersionsmediums mit Lecithin
führt zur Adsorption von grenzflächenaktiven Molekülen an der fest/flüssig‐Grenzfläche und
reduziert die adhäsiven Kräfte zwischen Zuckeroberflächen. In Zucker/Sojaöl‐Suspensionen
zeigen die Phospholipide Phosphatidsäure, Phosphatidylcholin und Phosphatidylethanolamin
im Vergleich zu Sojalecithin eine geringer ausgeprägte Funktionalität bei kleinen Phospholipidkonzentrationen.
Soja‐, Raps‐ und Sonnenblumenlecithine besitzen in dunkler und in milchhaltiger Schokoladenmasse
lediglich hinsichtlich ihrer Wirkung auf die Fließgrenze leichte Unterschiede. Die
Präparate zeigen keine verallgemeinerbaren Wirkunterschiede auf die Fettkristallmorphologie
und die Textur von gelagerter dunkler und milchhaltiger Schokolade. Des Weiteren lassen
sensorische Untersuchungen keine signifikant ausgeprägte Präferenz für dunkle oder milchhaltige
Schokolade erkennen, wenn die Probe mit Soja‐, Raps‐ oder Sonnenblumenlecithin
versetzt wird.
Die Ergebnisse zeigen, dass die Reduktion der adhäsiven Kräfte zwischen Zuckerpartikeln
eine Ursache für die Senkung der rheologischen Parameter und des Sedimentvolumens von
Zucker/Öl‐Suspensionen darstellt. Außerdem ist zu erkennen, dass bei geringen Phospholipidkonzentrationen
synergetische Effekte zwischen unterschiedlichen grenzflächenaktiven Substanzen
zu einem Anstieg der Funktionalität des eingesetzten Präparates führen können.
Darüber hinaus ist festzustellen, dass Soja‐, Raps‐ und Sonnenblumenlecithin die rheologischen,
sensorischen und morphologischen Eigenschaften von Schokolade in gleichem Maß
beeinflussen.
Zugeordnete Forschungsschwerpunkte
- Rheologie, Struktur und Textur von Lebensmitteln
- Funktionelle Rohstoffe und Biomakromoleküle
Schlagwörter
Suspension Lecithin Zucker Schokolade
Berichtsjahr
2014