Praktikum APT 4Praktikum APT 4FEINKOSTFEINKOST

Prof. Dr. Ing. U. GoßlingProf. Dr. Ing. U. Goßling

Dipl. Ing. B. HunfeldDipl. Ing. B. HunfeldNur für den internen Gebrauch.Nur für den internen Gebrauch.

Literaturverzeichnis liegt im Labor / Technikum aus.Literaturverzeichnis liegt im Labor / Technikum aus.

GliederungGliederung

ZeitplanZeitplan

GrundlagenGrundlagen

Ablauf im PraktikumAblauf im Praktikum

50%

72%

28%

100%

0%

65%

100%

%0

50%

35%

Höchste volumetrisch gefüllte Packung, verzerrte Tropfen.

Die Rheologie der Emulsion ist bestimmt durch die Größe der Tröpfchen und den Wechselwirkungen zwischen den Tröpfchen.

Die Rheologie der Emulsion ist bestimmt durch die Charakteristik der Wasserphase (Verdicker)

Dichteste Packung

Kein Kontakt zw. den Tröpfchen

ÖL

Wasser

Anordnung der Öltröpfchen in Abhängigkeit vom Verhältnis Wasser zu Öl

pastenartig flüssig%

Mayonnaise Deutschland

Sandwich Mayonnaise (UK)

Coleslaw Mayonnaise

Salad mayonnaise

‘Miracle Whip’

Frittensauce

Low Calorie Mayonnaises

77

70

6560

67

50

38-40

35

30

20

10

Provencial light Mayonnaise (Russland)

Salad-Dressing

French Dressing

Thousand Island Dressing

Cocktail Dressing

Ranch Dressing

Blue Cheese Dressing

80

Provencial Mayonnaise (Russland)Mayonnaise (Spanien) Bernaise Sauce

Mayonnaise (Frankreich)

Tatar SauceRemouladensauceCocktailsauce

Mayonnaise für Premium-Salate

82 Mayonnaise Belgien

Emulgierte Produkte und deren Einteilung aufgrund von Konsistenz und Öl Gehalt

Aggregatzustände und Phasen

Äußere Phase

fest flüssig gasförmig

löslich Mischung Lösung -

unlöslich feste Suspension• Suspension• Gel

Rauch

löslich - Mischung -

unlöslich feste Emulsion Emulsion Nebel

löslich Klatrath Lösung Mischung

unlöslich fester Schaum

Schaum -

fest

flüss

ig

gasf

örm

igInne

re P

hase

Definition EmulsionDefinition Emulsion

Eine Emulsion ist ein Eine Emulsion ist ein

metastabiles, metastabiles,

disperses System von disperses System von

zwei nicht miteinander zwei nicht miteinander

mischbaren mischbaren

Flüssigkeiten Flüssigkeiten

(kinetisch stabil)(kinetisch stabil)

O / W EmulsionO / W Emulsion

Durch Dispergieren von Durch Dispergieren von

Öl in Wasser erhält Öl in Wasser erhält

man die Öltröpfchen man die Öltröpfchen

als innere, dispergierte als innere, dispergierte

Phase. Wasser bildet Phase. Wasser bildet

die äußere, die äußere,

kontinuierliche Phase.kontinuierliche Phase.

z.B. Milch , Mayonnaisez.B. Milch , Mayonnaise

Öl Tröpfchen

Wasser Phase

W / O EmulsionW / O Emulsion

Durch Dispergieren von Durch Dispergieren von

Wasser in Öl erhält man Wasser in Öl erhält man

die Wassertröpfchen als die Wassertröpfchen als

innere, dispergierte innere, dispergierte

Phase. Öl bildet die Phase. Öl bildet die

äußere, kontinuierliche äußere, kontinuierliche

Phase.Phase.

z.B. Butter, Margarinez.B. Butter, Margarine

Wasser

Öl

Fett MolekülFett Molekül

Instabilität von EmulsionenInstabilität von Emulsionen

In einer Emulsion befinden sich die dispergierten In einer Emulsion befinden sich die dispergierten

Tröpfchen (die innere Phase) aufgrund der Brownschen Tröpfchen (die innere Phase) aufgrund der Brownschen

Molekularbewegung und des Dichteunterschiedes in Molekularbewegung und des Dichteunterschiedes in

ständiger Bewegung.ständiger Bewegung.

Trotz Rührens kommt es schnell zum Absetzen der Trotz Rührens kommt es schnell zum Absetzen der

PhasenPhasen

Je mehr sich zwei Tröpfchen annähern, desto stärker Je mehr sich zwei Tröpfchen annähern, desto stärker

werden die van der Waalschen Anziehungskräfte, die werden die van der Waalschen Anziehungskräfte, die

zum Zusammenfließen der Tröpfchen führen.zum Zusammenfließen der Tröpfchen führen.

Stabilisierung von Stabilisierung von EmulsionenEmulsionen

Die Reduzierung der Grenzflächenenergie ist Die Reduzierung der Grenzflächenenergie ist

der Schlüssel, um die Koagulation von der Schlüssel, um die Koagulation von

dispersen Mischungen zu verhindern.dispersen Mischungen zu verhindern.

Substanzen, die die Grenzflächenenergie Substanzen, die die Grenzflächenenergie

herabsetzen, werden Emulgatoren genannt.herabsetzen, werden Emulgatoren genannt.

Schematischer Aufbau von Schematischer Aufbau von EmulgatorenEmulgatoren

Hydrophil area (= lipophob)

Lipophil area(= hydrophob)

HLB - WertHLB - Wert HLB = hydrophile-liphophile-balanceHLB = hydrophile-liphophile-balance

beschreibt das Gleichgewicht zwischen den beschreibt das Gleichgewicht zwischen den hydrophilen und lipophilen Gruppen eines hydrophilen und lipophilen Gruppen eines Emulgators. Er steigt kontinuierlich mit der Emulgators. Er steigt kontinuierlich mit der Zunahme der Kettenlänge an.Zunahme der Kettenlänge an.

Der HLB-Wert eines Emulgators kann damit Der HLB-Wert eines Emulgators kann damit aufzeigen, in welchem Emulsionstyp er aufzeigen, in welchem Emulsionstyp er Anwendung finden kann. Anwendung finden kann.

Einteilung nach HLB- Einteilung nach HLB- WertenWerten

0 5 10 15 20

lipophil hydrophil

Antischaummittel

W/O Emulgatoren

Netzmittel

O/W Emulgatoren

Lösungsvermittler

Wirkprinzip von Wirkprinzip von EmulgatorenEmulgatoren

oil

wateroil

W/O O/WHydrophiler Kopf

Lipophiler Schwanz

water

Die EmulgatorregelDie Emulgatorregel Der Emulgator ist in der äußeren Phase gelöst. Diese Phase wird Der Emulgator ist in der äußeren Phase gelöst. Diese Phase wird

auf eine geeignete Temperatur erhitzt (= Temp. bei der der auf eine geeignete Temperatur erhitzt (= Temp. bei der der

Emulgator die gewünschte Emulgiereigenschaft besitzt).Emulgator die gewünschte Emulgiereigenschaft besitzt).

Rule of Bancroft:Rule of Bancroft: Die Art von Emulsion wird durch die Die Art von Emulsion wird durch die

Löslichkeit des Emulgators in der äußeren Phase bestimmt.Löslichkeit des Emulgators in der äußeren Phase bestimmt.

Die innere Phase wird unter sehr starker Scherkraft emulgiert, um Die innere Phase wird unter sehr starker Scherkraft emulgiert, um

eine homogene, monodisperse Verteilung der Tröpfchen zu eine homogene, monodisperse Verteilung der Tröpfchen zu

erhalten.erhalten.

Die typische Tröpfchengröße von Emulsionen liegt im BereichDie typische Tröpfchengröße von Emulsionen liegt im Bereich 0,0,1 1

and and 110 µm0 µm (< 100 nm Nanoemulsion). (< 100 nm Nanoemulsion).

Tröpfchengrößen unterm Tröpfchengrößen unterm MikroskopMikroskop

Der EmulgierprozeßDer Emulgierprozeß Nur unter Einsatz Nur unter Einsatz

erheblicher Energiemengen erheblicher Energiemengen ist es möglich eine ist es möglich eine monodisperse Verteilung monodisperse Verteilung der inneren Phase zu der inneren Phase zu erreichen. Die dazu erreichen. Die dazu notwendige Energie wird notwendige Energie wird durch schnellaufende durch schnellaufende Zahnkranz - Zahnkranz - Dispergiergeräte Dispergiergeräte bereitgestellt.bereitgestellt.Die eingesetzte Energie wird

benötigt um die Grenzflächenspannungen zu überwinden, damit die Tröpfchen immer weiter zerkleinert werden können.

Der Emulgierprozeß- Der Emulgierprozeß- schematischschematisch

Wichtige Stabilitätsfaktoren einer Wichtige Stabilitätsfaktoren einer EmulsionEmulsion

Dichteunterschied zwischen innerer und Dichteunterschied zwischen innerer und

äußerer Phaseäußerer Phase

HLB – WertHLB – Wert

Volumenanteil der inneren PhaseVolumenanteil der inneren Phase

PITPIT

Viskosität der äußeren PhaseViskosität der äußeren Phase

TröpfchengrößeTröpfchengröße

bowl

double jacketcooling / heating

vacuum-system

C IP-WIP

scraper/agitatordual systemcolloid head or

toothed rotor/statorcomponent

feeding

recirculation vortex-breaker

product outlet

Der Aufbau der Vakuumprozeßanlage MZM / VK 7

Die Laboranlage MZM / VK 7Die Laboranlage MZM / VK 7

Rührwerk

Schauglas

Die Laboranlage MZM / VK 7Die Laboranlage MZM / VK 7

Homogenisator

Ein/Aus

HauptschalterEin / Aus

VakuumpumpeEin/ Aus

Abstreifer Ein / Aus

TrockenstoffTrichter

Trichter fürFlüssigkeiten

Zusammenstellen der Komponenten

1

Zusammenbau der Delmix VK 7

2

Vakuum EIN Abstreifer EIN

3

Einzug Wasser

4

Einzug Eigelb

5

Vakuum 700 mbar

6

Vakuum 700 mbar

6

Einzug aller Trockenstoffe aus der Rezeptur Homogenisator Ein

7

Vakkuum 700 mbar

8

Einzug der Ölanschlämmung

9

Einzug von 2/3 Ölmenge

10

Einzug der 1/3 Ölmenge & der sauren Bestandteile

11

Wenn Produkt i.O. Vakuum AUS/ Belüften

12

Vakuum 0 mbar

14

Abstreifer AUS Homogenisator AUS

15

Rezeptur Checkliste

Wareneingang

16

Arbeitsanweisung Delmix VK-7

17

Homogenisieren Vakkuum 700 mbar

8

Vorbereitung der Ölanschlämmung :

Verdickende Stoffe + 1-2 fache Menge ÖL

18

Homogenisieren Vakkuum 700 mbar

8

Homogenisieren Vakkuum 700 mbar

8

Homogenisieren Vakkuum 700 mbar

8

Homogenisieren Vakkuum

0 mbar

8

Austrag der Mayonaise in Eimer

12

Ablauf im Praktikum – Mayonnaise Ablauf im Praktikum – Mayonnaise 50%50%

Einzug der 1/3 Ölmenge & der sauren Bestandteile

11

Wenn Produkt i.O. Vakuum AUS/ Belüften

12

Vakuum 0 mbar

14

Abstreifer AUS Homogenisator AUS

15

Homogenisieren Vakkuum 700 mbar

8

Homogenisieren Vakkuum 700 mbar

8

Homogenisieren Vakkuum

0 mbar

8

Austrag der Mayonaise in Eimer

12

Ablauf im Praktikum – Mayonnaise Ablauf im Praktikum – Mayonnaise 50%50%

Mortadella ( vom Vortag )

1

Mayonaise 80%

2

Gurken

3 Wareneingang prüfen

Checklisten

4

Wareneingang prüfen

5

Wurst in Streifen

schneiden

6

Arbeitsan weisung Krefft

7Gurken in Streifen

schneiden

6

Aufguss herstellen

8

Rezeptur Fleischsalat

9

Alle Komponenten

mischen

10

Rezeptur Fleischsalat

9

Gurken und Aufguss mischen

11

Wareneingang prüfen

5

Wareneingang prüfen

5

Ablauf im Praktikum – Ablauf im Praktikum – FleischsalatFleischsalat