Einleitung
Mittels Rotationsrheometer mit empfindlicher Normalkraftregelung und hoher Datenrate lassen sich nicht nur klassische rheologische Untersuchungen durchführen, sie können auch zur Quantifizierung der sensorischen Wahrnehmung eingesetzt werden. So kann beispielsweise das Kinexus-Rotationsrheometer die Bewegungen der Zunge gegen den Gaumen beim Schmelzen von Schokolade im Mund simulieren.
Messbedingungen
In der folgenden Studie werden Mundgefühl und Schmelzverhalten einer Vollmilchschokolade (zum sofortigen Verzehr) und einer Zartbitterschokolade (als Kuchenüberzug) verglichen. Ein Stück Schokolade, das auf die untere Platte des Rotationsrheometers platziert wurde, wurde aufgeheizt, um die Erwärmung im Mund nachzustellen. Auf die obere Platte wurde eine Normalkraft von 5 N aufgebracht, um den Druck der Zunge auf die Schokolade zu simulieren. Tabelle 1 fasst die Messbedingungen zusammen.
Tabelle 1: Messbedingungen
| Gerät | Rotationsrheometer Kinexus |
|---|---|
| Geometrie | PP8 (Platte/Platte, Durchmesser: 8 mm) |
| Anfangsspalt | 7,2 mm (Vollmilchschokolade) 10,5 mm (Zartbitterschokolade) Variabler Spalt während der Messung |
| Normalkraft | 5 N (variabler Spalt) |
| Temperaturbereich | -20 °C bis 40 °C, 2,5 K/min |
| Frequenz | 1 Hz |
| Schubspannung | 100 Pa |
Messergebnisse
Abbildung 1 zeigt die Kurven für den Spalt und die Normalkraft während der Aufheizung der Vollmilchschokolade. Solange sich die Probe in einem festen Zustand befindet, bleibt der Spalt konstant und entspricht der Höhe des Schokoladenstücks. Die Verringerung des Spalts zwischen 29 °C und 31,5 °C ist auf das Schmelzen der Schokolade zurückzuführen. Dieser Vorgang wird aufgrund der hohen Datenrate und der präzisen Normalkraftregelung sehr genau erfasst.
In Abbildung 2 sind die für die Zartbitterschokolade erhaltenen Kurven dargestellt.
Abbildung 3 zeigt einen Vergleich des Abstands der beiden Proben während des Temperaturprofils. Die Zartbitterschokolade beginnt später zu schmelzen als die Vollmilchschokolade (der Spalt beginnt sich bei 31 °C zu verringern gegenüber 29 °C für die Vollmilchschokolade) und braucht länger (nahezu 4,5 °C gegenüber nur 2,5 °). Für den Verbraucher bedeutet das, dass die Milchschokolade im Vergleich zur Zartbitterschokolade schneller schmilzt und schneller im Mund zergeht.
Fazit
Die hohe Datenrate in Verbindung mit der Normalkraftregelung des Kinexus-Rotationsrheometers ermöglicht die Detektion schneller Spaltänderungen von Schokolade während des Schmelzens. Diese Messungen tragen dazu bei, das Verhalten von Schokolade im Mund zu simulieren.