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b+b-2018-04-Modifikation von Stärke durch Hochdruck

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Der Einfluss der Hochdruckbehandlung auf die Stärkestrukturen und deren molekularen Abbau: Obwohl bereits Untersuchungen in Suspensionen durchgeführt wurden, bestehen bislang keine Untersuchungen zu den strukturellen Veränderungen in Medien mit niedrigem Wassergehalt.

Die Hochdruckbehandlung stellt einen seit Jahren an Bedeutung gewinnenden verfahrenstechnischen Prozess zur Haltbarmachung von Getränken und festen Lebensmitteln dar. Die Auswirkungen der Hochdruckbehandlung auf stärkehaltige Lebensmittelmatrizes mit hohem Wassergehalt wurden bereits ausführlich untersucht, jedoch liegen bisher kaum Untersuchungen zu hochdruckinduzierten molekularen und strukturellen Veränderungen der Stärke in Matrizes mit geringem Wassergehalt, beispielsweise in Mehlen, vor. Um die Folgen der Hochdruckbehandlung auf Weizenmehl zu analysieren, wurden verschiedene Druckstufen zwischen 0 bar und 6.000 bar mit variablen Zeitintervallen (0–20 min) gewählt (Hochdruckanlage am Lehrstuhl für technische Mikrobiologie).

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Trockene Hochdruck-Behandlung von Weizenmehl

Die schrittweise Erhöhung des Druckes auf 0 auf 6.000 bar (10 min Druckzeit) führte zu einer linearen Abnahme des analytisch feststellbaren Amylopektingehaltes um 12,6 %. Bei Erhöhung der Druckzeit von 0 auf 20 min (bei 4.500 bar) konnte ebenfalls eine Abnahme des Amylopektingehaltes beobachtet werden, wobei hauptsächlich innerhalb der ersten Druckminute der Amylopektin-Abbau stattgefunden hat. Die Degradation des Amylopketins wurde zudem anhand der Verkleisterungseigenschaften sichtbar. Die Verkleisterungsenthalpie nahm bei 10 min bei 6.000 bar um 33,2 % und nach 20 min bei 4.500 bar um 25,6 % ab. Die strukturellen Veränderungen zeigten Auswirkungen auf die technologischen Eigenschaften des Mehles. Die Wasserbindung stieg um 11,0 ± 0,6 % nach 20 min bei 4.500 bar an. Damit wurde deutlich, dass die Hochdruckbehandlung auch in Systemen mit niedrigem Wassergehalt strukturelle Veränderungen der Stärke hervorruft, die eine technologische Relevanz besitzen. Diese gilt es bei der Anwendung des Verfahrens zur Haltbarmachung von Lebensmitteln zu beachten

Autoren

Technische Universität München, Lehrstuhl für Brau- und Getränketechnologie, Freising, unter Leitung von Prof. Thomas Becker, Bachelorand: Michael Schaufler (Hochschule Weihenstephan-Triesdorf), Betreuerin: Sabina Jakobi
Ansprechperson: Dr. Mario Jekle, mjekle@tum.de

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