Über die Fettkristallisation im emulgierten Zustand unter hohem hydrostatischen Druck

摘要

Unter der Einwirkung hoher hydrostatischer Drücke kann die Kristallisation von Fetten infolge der Verschiebung der Phasenübergangstemperaturen beschleunigt, verstärkt oder überhaupt erst initiiert werden. In dieser Arbeit sind die Einflüsse der Temperatur und der thermischen Vorbehandlung auf die druckinduzierte Fettkristallisation bei verschiedenen Höhen und Einwirkzeiten des Druckes an einer einheitlichen O/W-Emulsion (Sahne, 30% Fett) untersucht worden. Als Meßmethode diente die gepulste, niedrig auflösende NMR, mit deren Hilfe der prozentuale Anteil kristallisierten Fettes am Gesamtfett (Festfettanteil) in den druck- und temperatur-behandelten Sahneproben (0,1-550 MPa bzw. 10-24℃) bestimmt werden konnte. Die Untersuchungen haben ergeben, daß die zeitlichen isothermen Kristallisationsverläufe des Fettes in den druckbehandelten und -unbehandelten Proben qualitativ übereinstimmen. Quantitativ bestehen signifikante Unterschiede in den Festfettanteilen. Diese nehmen mit der Stärke des Druckes zunächst zu, um dann bei Überschreitung eines Druckes (ca. 250 MPa bei 20℃) wieder abzufallen (um ca. 12% (relativ)). Oberhalb einer gewissen Druckeinwirkzeit (z. B. 10 min bei 200 MPa und 16℃) bleibt diese ohne Einfluß auf den Kristallisationsverlauf des Fettes. Bei tieferen Temperaturen verkürzt sie sich. Über 20℃ kommt innerhalb 80 min eine Kristallisation des emulgierten Fettes nur nach einer Druckbehandlung zustande. Für das Ausmaß der Kristallisation ist allerdings von Bedeutung, ob die (zuvor kalt gelagerte) Probe vor Abkühlung auf die Kristallisationstemperatur (hier 20℃) nur wenig oder weit über den Klarschmelzpunkt des Fettes erwärmt worden war. Im ersten Fall wurde nach 80 min ein um 5,4% (absolut) höherer Festfettanteil gemessen, eine Folge geordneter Nahbereichsstrukturen in der flüssigen Fettphase, die sich erst bei höheren Temperaturen auflösen.%By application of high hydrostatic pressure crystallization of fats can be accelerated, enforced or initiated because of the shift of phase transition temperatures. In this paper the effects of temperature and temperature history on the pressure-induced fat crystallization at various pressure-time-combinations have been investigated using a 30% dairy cream. The percentage of crystallized fat (solid fat content) in the pressure-and temperature-treated cream samples (0.1-550 MPa, 10-24℃) was determined by low resolution pulsed NMR. The studies revealed qualitative correspondence of the isothermal time course of fat crystallization for the pressure-treated and - untreated samples.There are, however, significant quantitative differences in the solid fat contents, which at first grow with increasing pressure but decrease above a certain value (approx. 250 MPa at 20℃). Beyond a certain pressurization time (e.g., 10 min at 200 MPa and 16℃) there is no effect on the course of fat crystallization. At lower temperatures this time limit is reduced. Above 20℃ a crystallization of the fat can only be achieved, i.e. within a period of 80 min, by pressure application. The amount of pressure-induced fat crystallization is further dependent on whether the emulsion has been previously warmed up only slightly or strongly (i.e. 20 K) beyond the clear point of the milk fat.