Diplomarbeit - Veterinärmedizinische Universität Wien - 2021

In dieser Arbeit wurde der Kugelresilienztester (Kugel-Resilienztester nach Peham und Schramel 2016; Europ. Patent EP 3045890 A1) mit der Scherkraftmessung (Warner-Bratzler- Scherzelle; Instron) und der Texturprofilanalyse bzw. Kompression (AACC36-Stempel, Kugelstempel mit 30 mm Durchmesser; Brookfield) verglichen. Bei einer Texturprüfung mit dem Kugelresilienztester fällt eine mit Sensoren ausgestattete Kugel auf das zu beprobende Objekt und misst dabei die Fallhöhe, die Beschleunigung, die Abbremsung und den Rückstoß, um daraus unter anderem die Federkonstante, das Elastizitätsmodul, die Energierückgewinnung, die Resonanzfrequenz und die Eindringtiefe zu berechnen. Diese -durch den Kugelresilienztester- erhaltenen Kennwerte wurden in Korrelation zu den Kennwerten der etablierten Texturmessmethoden (Warner-Bratzler-Scherzelle, Texturprofilanalyse) gesetzt. In einer ersten Versuchsreihe wurden hohe und signifikante Korrelationen für Federkonstante und Elastizitätsmodul (Kugelresilienztester) mit der Arbeit bis zum Härtepunkt und der Gesamtarbeit (Kompressionsversuch) erhalten, wenn die Testbedingungen beim Kugelresilienztester es den Produkten erlauben, wie ein elastischer Körper zu reagieren. Produkte, die ausgesprochen plastisch reagierten (Apfel, Melone) oder eine faserige Struktur aufwiesen (Rohschinken), konnten nicht in die Korrelationsanalyse einbezogen werden. Bei der vergleichenden Untersuchung von fünf schnittfesten Käsen (ähnliche Sorten) ergaben sich keine verwertbaren Korrelationen zwischen Kugelresilienztester, Scherkraft und Texturprofilanalyse, was z.T. durch die Empfindlichkeitsgrenze des Scherkraft-Messgeräts bedingt war. Die Messgenauigkeit der Versuchs-/Testanordnungen sollte in weiteren Studien untersucht werden.

In this study, a texture measuring device “Kugelresilienztester” (Kugelresilienztester, spherical resilience testing device according to Peham und Schramel 2016; Europ. Patent EP 3045890 A1) was compared to shear force testing (Warner-Bratzler shear cell; Instron) and texture profile analysis (AACC36 flat probe, spherical-probe with a diameter of 30 mm; Brookfield). The texture analysis with the Kugelresilienztester uses a small steel ball with sensors. The ball is elevated and impacting in free fall on the sample. Sensors measure height, acceleration, deceleration and recoil to calculate spring constant, modulus of elasticity, energy recovery, resonance frequency and depth of penetration. The parameters received from the Kugelresilienztester were correlated with the parameters of renowned texture measuring methods (Warner-Bratzler shear cell, texture profile analysis, compression). In the first series of experiments, high and significant correlations were obtained for spring constant and elasticity modulus (Kugelresilienztester) and work-to-hardness-point and total work (compression test), when testing conditions of the Kugelresilienztester allowed the product to behave as an elastic unit. Foods with pronounced plasticity (apple, melon) or with fibrous structure (dry cured ham) were excluded from correlation analysis. In a test of five similar firm cheese types, no useful correlation between the texture profile analysis and shear force measurement could be established, which was, in part due to limited sensitivity of the shear force device. It is suggested to conduct further studies on measurement accuracy of the used test- or experimental-setup.

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