 |
Pizza, fondue en raclette zijn ondenkbaar zonder gesmolten kaas. Kazen die niet goed smelten of uitrekken kunnen deze gerechten verpesten. Het verwekingspunt is een belangrijke parameter voor de meting van de smelteigenschappen van kaas en om een heerlijk resultaat te garanderen.
Het verwekingspunt is de temperatuur waarbij een stof week wordt en bij toepassing van een bepaald gewicht uitrekt en verticaal naar beneden stroomt over een vastgestelde afstand (de stroomafstand). Doorgaans wordt een bal als een gewicht gebruikt om de stof te laten stromen. Met gebruik van deze techniek kunnen niet alleen de thermische waarden, maar ook de reologische eigenschappen, zoals smeltbaarheid, stroomgemak en uitrekking worden bestudeerd (overzicht in tabel 1) [1].
Kaas wordt steeds vaker als een ingrediënt van bereide voedingsmiddelen gebruikt. Omdat kaas bij een hogere temperatuur elastisch wordt, is de meting van het verwekingspunt een effectieve manier om het gedrag te karakteriseren. Voedselwetenschappers maken steeds vaker gebruik van het verwekingspunt om smaakvolle resultaten te garanderen.
| Beschrijvende termen | Definitie | Meting |
|---|---|---|
| Smeltbaarheid | Neiging om na verwarming te verweken | Verwekingspunt |
| Viscositeit/stroom | Neiging om in gesmolten toestand uit te rekken en uit te lopen | Verwekingsdiagram |
| Uitrekbaarheid | Neiging om draden te vormen indien uitgerekt | Video |
Tabel 1: Textuureigenschappen van gesmolten kaas.
Procedure
Hier onderzoeken we drie soorten gesmolten kaas met gebruik van het Excellence druppelpuntsysteem van METTLER TOLEDO. Cheddar, emmentaler en mozzarella ondergingen gelijktijdige duplicaatexperimenten, waarbij elk monster driemaal werd gemeten (n = 6). Het Excellence instrument maakt het mogelijk om de veranderingen te bekijken, zowel tijdens als na de meting, zie afb. 1.
 |
Afbeelding 1: Weergave van een typische meting, in dit geval mozzarellamonsters op het verwekingspunt. De horizontale lijn is een afstand van 19 mm. |
Tijdens het verwekingspuntexperiment wordt de stroomsnelheid voortdurend gemonitord. De temperatuur van het verwekingspunt kan worden vastgesteld op het moment dat het monster over een afstand van 19 mm is uitgelopen. Een voorbeeld van een afstandsdiagram ziet u in afb. 2.
 |
Afbeelding 2: Temperatuurdiagram van de stroomafstand van een enkel monster van elk soort gesmolten kaas. |
Aangezien factoren zoals beweging de stroom van het monster uit de beker beïnvloeden, kan de kracht die door het stromende monster wordt ervaren als volgt wiskundig worden weergegeven:
d = c0 + c1*T + c2*[exp(c3*T+ c4)]
(eq. 1)
Uitleg:
d is de verticale stroomafstand
T is de temperatuur
c0 en c1 zijn lineaire termen
c2, c3 en c4 zijn parameters van de exponentiële term
De belangrijkste parameter is c3, omdat hiermee wordt aangegeven hoe snel de exponentiële functie verslechtert, ofwel in experimentele termen, hoe snel de kaas verweekt.
In het conventionele signaalverwerkingsveld is c3 de tijdconstante (τ) die kan worden uitgedrukt als een omgekeerde. Aangezien we geïnteresseerd zijn in de temperatuur- en niet in de tijdafhankelijkheid, noemen wij deze term de temperatuurconstante τT. τT kan worden verkregen na de curve-aanpassing en kan worden gebruikt om een onderscheid tussen verwekingspuntmonsters te maken.
Resultaten
In tabel 2 worden de resultaten van de drie soorten gesmolten kaas samengevat. Deze wijzen zowel voor het verwekingspunt als voor τT op bepaalde trends bij een toenemende temperatuur. De τT stijgt eerst bij cheddar, dan emmentaler en tot slot mozzarella.
Mozzarella heeft met 72,5 °C het hoogste verwekingspunt. Dit is 10 °C hoger dan het verwekingspunt van de andere twee soorten kaas. De verwekingspunten van cheddar en emmentaler verschillen niet veel, respectievelijk 60,1 °C en 62,7 °C. Als twee verschillende soorten kaas een gelijkaardig verwekingspunt hebben, dan kan aan de hand van de τT-waarden een onderscheid worden gemaakt.
| Kenmerk | Cheddar | Emmentaler | Mozzarella |
|---|---|---|---|
| SP | 60,8 ± 1,0 | 62,7 ± 1,2 | 72,5 ± 1,6 |
| τT | 0,77 ± 0,18 | 1,48 ± 0,21 | 2,09 ± 0,13 |
Tabel 2: Resultaten voor het verwekingspunt en de temperatuurconstante (τT). De onzekerheden zijn een uitdrukking van de standaardafwijkingen (n = 6). Verwekingspuntresultaten in °C.
Conclusies
Verwarming wijzigt de originele microstructuur van kaas en daardoor ook de textuur. Verwekingspuntdata geeft aan bij welke temperatuur deze thermische verandering plaatsvindt, terwijl τT aangeeft hoe snel dit gebeurt. Door het verwekingspunt te meten, komt men op fenomenologische wijze meer te weten over de interactie tussen de parameters, zoals smeltbaarheid, viscositeit en uitrekbaarheid. Dit inzicht bepaalt de geschiktheid van een bepaald soort kaas voor specifieke recepten.
[1] R.Kapoor, L.E. Metzger, CRFSFS (7), 2008:194-214.
