Innovationen von Chopin Technologies für die Mehlanalytik

Neue Analysesysteme wie der SRC-Chopin revolutionieren den Markt

  • Abb. 1: Der neue AlveoLab.Abb. 1: Der neue AlveoLab.
  • Abb. 1: Der neue AlveoLab.
  • Abb. 2: Die einzelnen Analyseschritte des Alveographtests von der Mischung des Mehls bis zum Aufblasen des Teiglings.
  • Abb. 3: Die SRC (Solvent Retention Capacity)-Methode ist eine Methode der Flüssigkeitszufuhr und beruht auf dem zunehmenden Quellvermögen der verschiedenen Polymere des Mehls.

Der Gerätehersteller Chopin Technologies dominiert seit Jahren den französischen Markt mit Instrumenten zur Qualitätskontrolle von Getreide und Mehl, sowie zur Weiterentwicklung von Getreideerzeugnissen. Basierend auf dem Wissen von Marcel Chopin 1920 und auf der Erfahrung der letzten 90 Jahre stellte Chopin Technologies 2014 innovative Lösungen für die Mehlanalytik vor. Neben einer optimierten Form des weltweit eingesetzten Alveographen, einem Gerät zur Dehnbarkeitsanalyse von Teig, brachten sie auch das SRC-Chopin auf den Markt und gewannen damit den Innovationspreis 2014 anlässlich der Internationalen Fachmesse Europain.

Die deutsche Backkultur ist für sein vielseitiges Angebot an Brot und Backwarensorten auf der ganzen Welt berühmt. Die variierende Qualität und Zusammensetzung des Brotgetreides, bedingt durch Sorten- und Bodeneigenschaften, klimatische Faktoren, Wachstums- und Reifebedingungen führt zu unterschiedlichen Backeignungen. Für eine ständige Weiterentwicklung und Verbesserung der Produkte ist die Getreide- und Mehlanalytik unabdingbar.

Der Chopin Alveograph wird täglich in der Forschung, im Getreidehandel, in Mühlen und in industriellen Bäckereien verwendet, um die Qualität der Weizenmehle nach internationalen Normen zu analysieren. Alveographische Tests beruhen auf der Untersuchung des Verhaltens eines Teigstücks, wie es zu einer Blase aufgeblasen wird und reißt. In der Backwarenindustrie ist das rheologische Verhalten von Teig die Schlüsselfunktion für die einzelnen Produktionsschritte und die Qualität des Endprodukts. Die Interpretation alveographischer Ergebnisse in Bezugnahme fundamentaler Rheologie ist nur möglich, wenn die Geometrie des Teigs vor und während der Inflation zu einer Blase mit ausreichender Genauigkeit festgestellt werden kann. Nun ist ein Alveograph in technisch optimierter und teils automatisierter Form entwickelt worden, welcher die Versuchsdurchführung vereinfacht.

Prinzip und Auswertung

Der Alveograph misst die visko-elastischen Eigenschaften von Weizenmehlen. Der Test beinhaltet die Herstellung einer Teigprobe, welche durch Druckluft zu einer Blase aufgeht. Die Dehnungsphase simuliert die Verformung des Teigs während der Gärung durch die Kohlendioxidproduktion der Hefen.

Der Test inkludiert vier Analyseschritte. Im ersten Schritt wird das Mehl mit Salzwasser vermengt und zu einem homogenen Teig geknetet. Aus dem extrudierten Teig werden mit Hilfe des Zubehörs fünf Teigproben ausgestochen. Anschließend ruhen die Teiglinge in einer Gärkammer. Im letzten Schritt werden die Teiglinge fixiert und bis zum Reißen aufgeblasen. Dabei werden der Druck in der Blase und die Zeit aufgezeichnet und das Volumen berechnet. Für die Charakterisierung der Teige werden u. a. der Teigwiderstand während der Verformung und der Blasendurchmesser, wenn diese reißt, verwendet. Der Durchmesser ist ein Maß für die Dehnbarkeit des Teigs.

Was unterscheidet den neuen Alveo Lab vom bisherigen Alveo Consistograph?

Der Chopin Alveo Lab profitiert von einigen bedeutenden Innovationen, welche zu genaueren und einfacheren Alveograph-Tests beitragen. Die automatische Kalibrierung der Pumpe spart dem Anwender Zeit und sorgt für eine weitere Konstante. Während des Knetens wird die Wassermenge automatisch und sehr genau dosiert. Der Einsatz des neuen Zubehörs wie die Ruheplatten mit Antihaftbeschichtung und der halbautomatische Cutter verbessert die Vorbereitung der Teiglinge. Die Positionierung, Einspannen und Aufblasen des zu prüfenden Teigs war mit dem Alveo Consistograph ein aufwendiger und manueller Schritt, welcher oft mit Anwenderfehlern behaftet war. Dieser wurde automatisiert. Der Teigling wird nun automatisch eingespannt und aufgeblasen. Durch die Automatisierung dieses Schrittes konnte eine temperatur- und feuchtigkeitskontrollierte Umgebung geschaffen werden.  Die Temperatur- und Feuchtigkeitsschwankung im Labor haben keinen Einfluss mehr. In der neuen Aufblasstation des Alveo Labs wird die Teigblase invertiert aufgeblasen und nähert sich der sphärischen Idealbedingung. Jede dieser Innovationen führt zu einer Verbesserung des Alveograph-Tests, jedoch keine verändert das Durchführungsprinzip, sodass alle bestehenden standardisierten Methoden erhalten bleiben. Eine weitere wichtige Neuerung ist die Steuerungssoftware. Sie ist einfach und intuitiv anwendbar und ermöglicht dem Benutzer weitere Auswertungsmöglichkeiten. Das Mehlverhalten kann durch die Alveographanalysen, noch besser prognostiziert und die Testprotokolle den spezifischen Kundenanwendungen angepasst werden.

Warum sind die Alveograph-Ergebnisse so wichtig?

Der Alveograph liefert Ergebnisse, die als Referenz für die gesamte Getreideindustrie dienen. Mit den Ergebnissen werden Produktionsprozesse kontrolliert und Endproduktqualitäten gesichert. Für Händler sind die Alveogramme ein Kommunikationstool für den sicheren Einkauf und Verkauf von Weizen und Mehl. In der Qualitätssicherung nutzen Händler die Alveographanalysen zur Überwachung der Weizenqualitäten in der Warenannahme. Weizen kann so für seine künftige Verwendung ausgewählt, klassifiziert und kontaminierter Weizen erkannt werden. Müller nutzen die Alveographergebnisse um Weizen- und Mehlmischungen zu optimieren. Durch Zumessen von Additiven kann der Müller das Mehl perfekt auf den Bedarf des Endverbrauchers anpassen. Bäckereien bestimmen vorab den Einfluss von Additiven, testen neue Rezepte und prüfen das Mehl hinsichtlich der Spezifikation.

Mit den Innovationen setzt Chopin Technologies auf softwarebasierte Lösungen und Automatisierung. Mit der SRC-Chopin ist nun auch ein automatischer Test verfügbar, um die Funktionalität einzelner Mehlinhaltsstoffe zu bestimmen.

SRC-Chopin

Der SRC (Solvent Retention Capacity)-Test ist eine Methode der Flüssigkeitszufuhr und beruht auf dem Quellvermögen der verschiedenen Polymere des Mehls, wenn sie in Kontakt mit spezifischen Lösungsmitteln gebracht werden. Über das Quellverhalten des Mehls in destilliertem Wasser, einer Michsäurelösung, einer Natriumcarbonatlösung und einer Zuckerlösung werden die Funktionalität von Glutenin, beschädigter Stärke und Pentosanen bewertet und späteres Verhalten vorhergesagt. Diese drei Bestandteile beeinflussen das Teigverhalten während der Fertigungsprozesse und des Backens sowie die Qualität des Endprodukts. Die Glutenine beeinflussen die viskoelastischen Eigenschaften des Teigs, die beschädigte Stärke wirkt auf die Klebrigkeit und die Pentosane haben eine signifikante Wirkung auf die Viskosität des Teigs.

Die Gesamtwasseraufnahme (Wasserbindefähigkeit) von Mehl ist bedingt und gesteuert durch die drei netzwerkbildenden Polymere. Tatsächlich kann die gleiche globale Aufnahmerate verschiedene Ursachen haben, die daraufhin das Verhalten des Teigs während des Produktionsprozesses in verschiedener Weise beeinflussen.  Bei der Keksproduktion, zum Beispiel, strebt der industrielle Hersteller nach minimaler Wasseraufnahme aus der beschädigten Stärke und den Pentosanen, da es sonst vermehrt zu Keksbrüchen während des Backens kommen kann.
Als Ergebnis von intensiver Forschungs- und Entwicklungsarbeit ist das SRC-Chopin ein vollkommen automatisiertes System. Angefangen bei der Probenzuordnung, über Dosieren der Lösung, dem Schütteln, dem Einhalten definierter Wartezeiten bis hin zur Berechnung wurden alle manuellen Fehlerquellen eliminiert. Das SRC-Chopin überzeugt durch Ergebnisse sehr hoher Genauigkeit.

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