Ob pflanz­li­cher Bur­ger, Joghurt, Creme oder Tablet­te: Ent­schei­dend ist in der Tex­tur­ana­ly­se nicht nur, dass gemes­sen wird, son­dern was genau. Denn hin­ter sen­so­ri­schen Ein­drü­cken wie cre­mig, fest, kleb­rig oder elas­tisch ste­hen mess­ba­re mecha­ni­sche Eigenschaften.

Im Laborall­tag liegt die Her­aus­for­de­rung des­halb oft nicht in der Mes­sung selbst, son­dern in der Wahl der pas­sen­den Mess­me­tho­de. Wer den rich­ti­gen Test aus­wählt, gewinnt mehr als nur Mess­wer­te: Er erhält belast­ba­re Aus­sa­gen über Pro­dukt­qua­li­tät, Kon­sis­tenz und Verarbeitbarkeit.

Genau dar­um geht es in die­sem Über­blick: nicht um eine rein tech­ni­sche Lis­te von Prüf­me­tho­den, son­dern um die Fra­ge, wel­cher Tex­tur­test in wel­cher Situa­ti­on die rich­ti­gen Ant­wor­ten liefert.

War­um unter­schied­li­che Test­me­tho­den ent­schei­dend sind

Im Arbeits­all­tag geht es sel­ten nur um eine abs­trak­te Mate­ri­al­ei­gen­schaft. Viel häu­fi­ger ste­hen ganz kon­kre­te Fra­gen im Raum: War­um wirkt ein Pro­dukt in der aktu­el­len Char­ge wei­cher als sonst? Wes­halb lässt sich eine Creme schlech­ter dosie­ren? War­um ist der Biss eines pflanz­li­chen Pat­ties nicht überzeugend?

Sol­che Fra­gen las­sen sich meist nicht mit einem ein­zi­gen Mess­wert beant­wor­ten. Denn Pro­duk­te besit­zen sel­ten nur eine ein­zi­ge rele­van­te Eigen­schaft. Ein Pro­te­in­rie­gel kann gleich­zei­tig fest, kleb­rig und elas­tisch sein, ein Des­sert an der Ober­flä­che sta­bil wir­ken und unter Belas­tung den­noch schnell nach­ge­ben. Und eine Creme kann im Becher stand­fest sein, sich beim Dosie­ren aber völ­lig anders verhalten.

Des­halb reicht ein ein­zel­ner Test in vie­len Fäl­len nicht aus, um ein Pro­dukt wirk­lich zu ver­ste­hen. Jede Metho­de beleuch­tet nur einen bestimm­ten Aspekt. Wird die fal­sche gewählt, ent­ste­hen zwar Mess­wer­te, aber kei­ne belast­ba­ren Aus­sa­gen für Ent­wick­lung, Qua­li­täts­si­che­rung oder Anwendung.

Die ent­schei­den­de Fra­ge lau­tet also immer: Wel­che Eigen­schaft soll erfasst wer­den, und mit wel­cher Metho­de lässt sie sich mög­lichst pra­xis­nah abbilden?

Wenn es auf eine defi­nier­te Stel­le ankommt: Pene­tra­ti­on und Punktur

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Manch­mal ist nicht das Gesamt­ver­hal­ten einer Pro­be ent­schei­dend, son­dern eine ganz bestimm­te Zone. Bei Pene­­tra­­ti­ons- und Punk­tur­tests dringt eine Son­de kon­trol­liert in das Pro­dukt ein. So las­sen sich z.B. Här­te, Gel­stär­ke und struk­tu­rel­ler Wider­stand objek­tiv unter defi­nier­ten Prüf­be­din­gun­gen erfassen.

Das ist beson­ders hilf­reich, wenn Ober­flä­chen, Gel­struk­tu­ren oder gefüll­te Pro­duk­te beur­teilt wer­den sol­len. Das kann zum Bei­spiel rele­vant sein, wenn eine Des­ser­tober­flä­che sta­bil genug sein muss, ein Gel eine bestimm­te Fes­tig­keit errei­chen soll oder eine wei­che Pro­be den­noch struk­tu­rel­len Wider­stand zei­gen muss. Auch Ver­pa­ckun­gen las­sen sich auf die­se Wei­se prü­fen, etwa wenn es um die Fra­ge geht, wie viel Belas­tung ein Mate­ri­al im Hand­ling oder Trans­port aus­hält, bevor es durch­sto­ßen wird.

Wenn das Gesamt­pro­dukt im Fokus steht: Kompression

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Der Kom­pres­si­ons­test gehört zu den wich­tigs­ten Grund­me­tho­den, weil er sehr nah an vie­len prak­ti­schen Fra­ge­stel­lun­gen liegt. Er zeigt, wie stark sich eine Pro­be einer flä­chi­gen Belas­tung wider­setzt und wie sie sich dabei ver­formt oder wie­der erholt. Dabei kön­nen Fes­tig­keit, Här­te, Ver­form­bar­keit, Elas­ti­zi­tät und das Erho­lungs­ver­hal­ten bestimmt werden.

Gera­de in der Lebens­mit­tel­tech­nik ist das beson­ders wert­voll. Denn zwi­schen cre­mig, stand­fest, weich oder elas­tisch lie­gen oft fei­ne Unter­schie­de, die aber für die sen­so­ri­sche Wahr­neh­mung eine gro­ße Wir­kung haben. Ein Keks soll anders reagie­ren als Kuchen und die Fes­tig­keit von Obst ver­än­dert sich mit der Rei­fe. Mit Kom­pres­si­ons­tests las­sen sich die­se Unter­schie­de sys­te­ma­tisch erfas­sen und zwi­schen Char­gen, Rezep­tu­ren oder Lager­be­din­gun­gen ver­glei­chen. Auch in Phar­ma­zie und Ver­pa­ckung ist die­se Metho­de eta­bliert, etwa wenn Tablet­ten­här­te, Bruch­ver­hal­ten oder die Belast­bar­keit eines Mate­ri­als bewer­tet wer­den sollen.

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Wenn Tex­tur beim Biss erlebt wird: Schnei­den und Scheren

a/lkb - klinge aus acrylglas mit halterung zur untersuchung der schnittfestigket kleiner proben

Vie­le Pro­duk­te wer­den nicht ein­fach nur gedrückt, son­dern im Gebrauch getrennt, geschnit­ten oder abge­bis­sen. Genau des­halb sind Schneid- und Scher­tests so pra­xis­nah. Sie mes­sen, wie stark sich ein Pro­dukt dem Schnei­den oder Sche­ren wider­setzt und lie­fern damit wich­ti­ge Hin­wei­se auf Zähig­keit, Fes­tig­keit und Bissverhalten.

Beson­ders inter­es­sant ist das über­all dort, wo Tex­tur ein zen­tra­ler Teil des Pro­dukt­er­leb­nis­ses ist. Bei Fleisch­pro­duk­ten oder pflanz­li­chen Alter­na­ti­ven geht es nicht nur dar­um, ob ein Pro­dukt sta­bil ist, son­dern auch dar­um, wie es sich beim Kau­en anfühlt. Zer­fällt es pas­send? Wirkt es fase­rig, kom­pakt oder saf­tig? Sol­che Eigen­schaf­ten las­sen sich mit Schneid- und Scher­tests deut­lich bes­ser fas­sen als mit rein all­ge­mei­nen Härtemessungen.

Wenn Flie­ßen und Dosie­ren ent­schei­dend sind: Extrusion

a/be - viskositätsmessung von honig mit der rückextrusionszelle für den texture analyser

Bei vis­ko­sen, halb­flüs­si­gen oder nicht selbst­tra­gen­den Pro­duk­ten sind klas­si­sche Druck­tests meist weni­ger gut geeig­net. Wenn beur­teilt wer­den soll, wie sich eine Mas­se unter Belas­tung ver­hält, wie sie fließt und ob sie sich repro­du­zier­bar dosie­ren oder appli­zie­ren lässt, wer­den Extru­si­ons­tests ein­ge­setzt. Dabei wird gemes­sen, wie sich ein Pro­dukt unter Druck durch oder um eine defi­nier­te Öff­nung bewegt. Bestimmt wer­den dabei unter ande­rem Kon­sis­tenz, Extru­dier­bar­keit, Kohä­si­on und Dosierbarkeit.

Für Ent­wick­lung und Qua­li­täts­si­che­rung ist das hoch­re­le­vant. Sau­cen, Fül­lun­gen, Honig, Auf­stri­che oder Tei­ge müs­sen die rich­ti­ge Kon­sis­tenz haben und sich ver­läss­lich ver­hal­ten. Ist eine Mas­se zu zäh, zu insta­bil oder fließt sie nicht gleich­mä­ßig, führt das schnell zu Pro­ble­men in Ver­ar­bei­tung, Abfül­lung oder Anwen­dung. Auch in Kos­me­tik, Phar­ma­zie und Che­mie ist die­se Fra­ge­stel­lung zen­tral, etwa bei Gelen, Pas­ten, Sal­ben oder Kleb­stof­fen. Der gro­ße Vor­teil von Extru­si­ons­tests liegt dar­in, dass sie eine sehr prak­ti­sche Fra­ge objek­tiv beant­wor­ten: Wie gut lässt sich das Pro­dukt tat­säch­lich verarbeiten?

a/be - viskositätsmessung von honig mit der rückextrusionszelle für den texture analyser

Wenn Bruch­ver­hal­ten Qua­li­tät signa­li­siert: Bie­gen und Flexion

hdp/3pb - 3-punkt-biegevorrichtung für bruchversuche mit dem texture analyser

Man­che Pro­duk­te sol­len gera­de nicht nach­ge­ben, son­dern gezielt bre­chen, kna­cken oder eine defi­nier­te Stei­fig­keit zei­gen. Bie­­ge- und Fle­xi­ons­tests erfas­sen, wie viel Kraft nötig ist, um ein Mate­ri­al zu bie­gen oder bis zum Bruch zu belas­ten. Dar­aus las­sen sich Sprö­dig­keit, Fle­xi­bi­li­tät, Stei­fig­keit und Bruch­fes­tig­keit ableiten.

Das ist immer dann span­nend, wenn Bruch­ver­hal­ten Teil der Qua­li­täts­wahr­neh­mung ist. In Lebens­mit­teln kann das etwa bei knusp­ri­gen, sprö­den oder bewusst bre­chen­den Struk­tu­ren eine Rol­le spie­len. In Ver­pa­ckung und Mate­ri­al­ent­wick­lung geht es dage­gen häu­fig um die Fra­ge, ob Schich­ten, Foli­en oder semi­ri­gi­de Bau­tei­le im Hand­ling sta­bil genug bleiben.

Wenn Dehn­bar­keit gebraucht wird: Zugtests

große spannbacken für den texture analyser von stable micro systems zum einspannen von proben für zugversuche in der materialprüfung.

Eini­ge Pro­duk­te zei­gen ihre cha­rak­te­ris­ti­schen Eigen­schaf­ten erst unter Zug. Dann reicht es nicht aus, sie zu drü­cken oder zu schnei­den. Zug­tests mes­sen, wie weit sich eine Pro­be deh­nen lässt, wie elas­tisch sie reagiert und wann ihre Struk­tur ver­sagt. Gemes­sen wer­den dabei Zug­fes­tig­keit, Deh­nung bis zum Bruch, Elas­ti­zi­tät, Exten­si­bi­li­tät und Zähigkeit.

Für die Lebens­mit­tel­tech­nik ist das beson­ders anschau­lich bei Tei­gen, Käse, Nudeln oder Gelen. Der typi­sche Stretch-Effekt von Moz­za­rel­la ist ein bekann­tes Bei­spiel, aber auch bei glu­ten­hal­ti­gen Tei­gen oder fase­ri­gen Struk­tu­ren ist das Zug­ver­hal­ten oft näher an der rea­len Nut­zung als ande­re Test­ar­ten. Im Ent­wick­lungs­all­tag las­sen sich so wich­ti­ge Fra­gen beant­wor­ten: Bleibt eine Struk­tur sta­bil? Wie weit lässt sie sich bean­spru­chen? Reagiert sie elas­tisch oder reißt sie früh? Auch außer­halb der Lebens­mit­tel­tech­nik ist das rele­vant, etwa bei Foli­en, Papier­ver­bun­den oder funk­tio­nel­len Filmen.

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Wenn Kleb­rig­keit zum Pro­blem oder Qua­li­täts­merk­mal wird: Adhäsion

Kleb­rig­keit ist in vie­len Anwen­dun­gen eine klei­ne Eigen­schaft mit gro­ßer Wir­kung. Sie beein­flusst, ob ein Teig gut zu ver­ar­bei­ten ist, ob ein Pro­dukt an Werk­zeu­gen haf­ten bleibt, wie sich eine Mas­se im Mund anfühlt oder wie sich ein Pro­dukt auf einer Ober­flä­che ver­hält. Adhä­si­ons­tests mes­sen genau die­sen Haft- und Ablö­se­pro­zess. Rele­van­te Kenn­wer­te sind dabei unter ande­rem die maxi­ma­le Ablö­se­kraft und die Adhäsionsarbeit.

In der Back­wa­ren­ent­wick­lung betrifft das zum Bei­spiel Tei­ge, in der Süß­wa­ren­ent­wick­lung kleb­ri­ge Mas­sen, in der Kos­me­tik Cremes oder Gele und in der Phar­ma­zie funk­tio­nel­le Haf­tungs­ei­gen­schaf­ten. Gera­de weil Kleb­rig­keit sub­jek­tiv sehr unter­schied­lich wahr­ge­nom­men wer­den kann, ist eine objek­ti­ve Prü­fung hier oft beson­ders wertvoll.

Wenn Stan­dard­tests nicht aus­rei­chen: Spe­zi­al­tests für rea­le Anwendungssituationen

Nicht jede Fra­ge­stel­lung lässt sich mit den klas­si­schen Grund­me­tho­den voll­stän­dig beant­wor­ten. Genau dann kom­men Spe­zi­al­tests ins Spiel. Sie ori­en­tie­ren sich oft beson­ders eng an rea­len Nut­zungs­si­tua­tio­nen und machen Eigen­schaf­ten mess­bar, die im All­tag unmit­tel­bar rele­vant sind.

a/arh - alginat-floßhaken aus edelstahl zur untersuchung der gelschichten von refluxpräparaten
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Rei­bungs­tests zei­gen zum Bei­spiel, wie Mate­ria­li­en auf­ein­an­der glei­ten, ob Ober­flä­chen sau­ber geführt wer­den kön­nen oder wie sich Pro­duk­te im Kon­takt ver­hal­ten. Abriebs­tests erfas­sen, wie wider­stands­fä­hig Ober­flä­chen gegen­über Ver­schleiß sind, etwa bei Beschich­tun­gen, Fil­men oder fes­ten Produktoberflächen.

Ein beson­ders anschau­li­ches Bei­spiel ist die soge­nann­te „Scoo­pa­bi­li­ty“. Dabei wird gemes­sen, wie viel Kraft zum Aus­scha­ben oder Por­tio­nie­ren eines halb­fes­ten Pro­dukts nötig ist. Gera­de bei Eis­creme, Auf­stri­chen oder ähn­li­chen Pro­duk­ten ist das sehr nah an dem, was Nut­zer spä­ter tat­säch­lich erle­ben. In der Phar­ma­zie wie­der­um ist der Zer­falls­test ein Stan­dard­test, der prüft, ob eine Tablet­te oder Kap­sel unter fest­ge­leg­ten Bedin­gun­gen in einem Medi­um zer­fällt. Und in der Kos­me­tik hel­fen spe­zi­el­le Prü­fun­gen zur Kämm­bar­keit oder Geschmei­dig­keit dabei, rea­le Gebrauchs­ei­gen­schaf­ten nach­voll­zieh­bar zu bewerten.

Der ent­schei­den­de Fak­tor: Die rich­ti­ge Metho­de für die rich­ti­ge Frage

Wer Tex­tur ver­ste­hen will, muss nicht mög­lichst vie­le Test­ar­ten ken­nen. Ent­schei­dend ist, für die jewei­li­ge Pro­dukt­fra­ge die pas­sen­de Metho­de aus­zu­wäh­len. Geht es um die loka­le Ober­flä­chen­fes­tig­keit oder um das Ver­hal­ten der gesam­ten Pro­be? Ste­hen Biss, Flie­ßen, Dehn­bar­keit, Kleb­rig­keit oder Rei­bung im Fokus? Soll eine grund­le­gen­de Mate­ri­al­ei­gen­schaft beschrie­ben oder eine rea­le Anwen­dungs­si­tua­ti­on mög­lichst genau nach­ge­bil­det werden?

Genau an die­sem Punkt zeigt sich der Unter­schied zwi­schen rei­ner Gerä­te­be­die­nung und fun­dier­ter Metho­dik. Aus­sa­ge­kräf­ti­ge Ergeb­nis­se ent­ste­hen nicht allein durch das Mess­ge­rät, son­dern auch durch pas­sen­de Son­den, geeig­ne­te Hal­te­run­gen, sinn­vol­le Pro­ben­geo­me­trien und stan­dar­di­sier­te Prüf­ab­läu­fe.

Hier setzt WINO­PAL an: mit fun­dier­ter metho­di­scher Bera­tung, pas­sen­den Mess­sys­te­men und pra­xis­er­prob­ten Prüf­auf­bau­ten. Für den Tex­tu­re Ana­ly­ser steht eine brei­te Aus­wahl unter­schied­li­cher Mess­auf­bau­ten zur Ver­fü­gung, mit denen sich auch anspruchs­vol­le oder unge­wöhn­li­che Anwen­dungs­fäl­le abbil­den las­sen. Reicht ein bestehen­der Auf­bau nicht aus, ent­wi­ckeln wir gemein­sam mit Ihnen eine maß­ge­schnei­der­te Lösung für Ihre kon­kre­te Fra­ge­stel­lung. So ent­ste­hen aus ein­zel­nen Mes­sun­gen belast­ba­re Ent­schei­dungs­grund­la­gen für Ent­wick­lung, Qua­li­täts­si­che­rung und geziel­te Produktoptimierung.

Wei­ter­füh­ren­de Infor­ma­tio­nen zu den grund­le­gen­den Test­ar­ten fin­den Sie auch in die­ser Über­sicht von Sta­ble Micro Sys­tems.

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