Über das Fließverhalten von Eierlikör

Eierlikör ist besonders beliebt zur Weihnachtszeit. Er besteht hauptsächlich aus Alkohol, Eigelb und Zucker und soll, dem allgemeinen Brauch nach, möglichst im Dunklen und kühl gelagert werden. Darf man Eierlikör wirklich in den Kühlschrank stellen? Was passiert, wenn das cremige Süßgetränk bereits geöffnet ist und bei Raumtemperatur lagert? Verändert Eierlikör seine Konsistenz, wenn er über einen längeren Zeitraum steht?

Die Rheologie beschäftigt sich mit dem Verformungs- und Fließverhalten von Materialien. Je höher die Viskosität, desto dickflüssiger, also weniger fließfähig, ist der Eierlikör. Je niedriger die Viskosität, desto dünnflüssiger ist er und desto schneller kann er fließen. Wir haben die rheologischen Eigenschaften von Eierlikör im Temperaturbereich von 5 °C bis 40 °C gemessen.

Wie wirkt sich die Lagerung im Kühlschrank auf die Viskosität von Eierlikör aus?

Die Temperatur ist eine der wichtigsten Faktoren, der die Viskosität von Materialien beeinflusst. Die folgende Messung zeigt, wie sich eine Lagerung im Kühlschrank auf die Viskosität von Eierlikör im Vergleich zu einer Lagerung bei (höheren) Raumtemperaturen auswirkt.

Dazu wurde die Scherviskosität des Eierlikörs während einer Temperaturänderung zwischen 5 °C und 40 °C gemessen. In Abbildung 1 ist die resultierende Kurve dargestellt. Bei 5 °C beträgt die Scherviskosität 4 Pa-s. Wie erwartet nimmt dieser Wert während der Erwärmung kontinuierlich auf 40 °C ab. Der Unterschied in der Scherviskosität bei 5 °C und 40 °C ist jedoch nicht groß genug, um zu einer großen Veränderung des Mundgefühls zu führen, unabhängig davon, ob das Produkt im Kühlschrank oder bei Raumtemperatur gelagert wird. Das Gefühl von “Kälte” hat wahrscheinlich einen viel größeren Einfluss auf den Geschmack als die Veränderung der Viskosität, wenn der Eierlikör eine Weile im Kühlschrank gelagert wurde.

Abbildung 1. Scherviskositätskurve von Eierlikör zwischen 5 °C und 40 °C (Geometrie: PP40 mit aktiver Lösungsmittelfalle (gefüllt mit Isopropanol); Temperaturprogramm: 5 °C bis 40 °C bei 3 K/min; Scherrate: 1 s-1)

Langzeitstabilität und Segregation: Der Frequenz-Sweep

Während der Lagerung sollte der Eierlikör stabil, d. h. homogen bleiben: Eine Phasentrennung der verschiedenen Bestandteile würde das Produkt beeinträchtigen. Informationen über die Phasenstabilität werden mit Hilfe eines Frequenzsweeps gewonnen.

Zunächst wird ein Amplitudensweep durchgeführt, um den Bereich der Scherströmungen zu bestimmen, die auf die Probe ausgeübt werden können, ohne dass es zu einem Zusammenbruch ihrer Struktur kommt (Abbildung 2). Dieser Bereich wird als linearer viskoelastischer Bereich (Linear Viscoelastic Region (LVER)In the LVER, applied stresses are insufficient to cause structural breakdown (yielding) of the structure and hence important micro-structural properties are being measured.LVER) bezeichnet. Solange G’ konstant bleibt, kommt es in der Praxis zu keinem Zusammenbruch der Probenstruktur. Für den folgenden Frequenzsweep wurde eine Scherströmung von 0,3 % gewählt.

Abbildung 2. Amplitudensweep zur Bestimmung des Linear Viscoelastic Region (LVER)In the LVER, applied stresses are insufficient to cause structural breakdown (yielding) of the structure and hence important micro-structural properties are being measured.LVER (Geometrie: PP40 mit aktiver Lösungsmittelfalle (gefüllt mit Isopropanol); Temperatur: 25°C; Frequenz: 1 Hz; Scherdehnung: 0,1 bis 10 %)

Vor der Frequenzsweep-Messung wurde der Eierlikör dreimal zwischen 5 °C und 50 °C erhitzt und wieder abgekühlt. Durch diese thermische Behandlung wurde sichergestellt, dass die folgende Aussage zur Langzeitstabilität nicht durch eine Lagerung im Kühlschrank oder bei höheren Raumtemperaturen als die für die Messung verwendeten 25 °C beeinflusst wird.

Abbildung 3. Frequenzsweep bei Eierlikör (Geometrie: PP40 mit aktiver Lösungsmittelfalle (gefüllt mit Isopropanol); Temperatur: 25 °C; Scherdehnung: 0,3 %; Frequenz: 1 bis 0,01 Hz)

Der auf den Eierlikör angewandte Frequenzsweep (Abbildung 3) zeigt, dass der elastische Schermodul G’ über den gesamten gemessenen Frequenzbereich höher ist als der viskose Schermodul G”. Dies bedeutet, dass der Eierlikör für diese Zeitskalen ein viskoelastischer Festkörper ist. Die “feststoffartigen” Eigenschaften dominieren die “flüssigkeitsartigen” Eigenschaften. Er fließt nicht, solange keine SpannungSpannung ist definiert als Kraftniveau, das auf eine Probe mit definiertem Querschnitt aufgebracht wird (Spannung = Kraft/Fläche). Proben mit runden oder rechteckigen Querschnitten können komprimiert oder gestreckt werden. Elastische Materialien, wie Elastomere, können bis um das 5- oder 10-fache ihrer ursprünglichen Länge gedehnt werden.Spannung angelegt wird. Außerdem ist dieses festkörperähnliche Verhalten ein Hinweis darauf, dass das Produkt stabil ist und keine Phasentrennung stattfindet.

Na dann, Prost und lassen Sie es sich schmecken!