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72 Fließverhalten von Hydrokolloiden – Molekulare Eigenschaften und Verdickungswirkung Die molekularen Eigenschaften wie Löslichkeit, Ladung und Kettenflexibilität der Verdickungsmittel sind für die Konsistenz der Saucen oder Cremes verantwortlich. Dies sieht man am besten, wenn die Flüssigkeiten tropfen. GUARKERNMEHL Am Beispiel des Guarkernmehls* kann man den Einfluss von Verdickungsmitteln erkennen, deren Kettenmoleküle extrem flexibel sind. Das Tropfverhalten einer wässrigen Lösung – hier Hagebuttentee ungezuckert – verdickt mit 0,5 % Guarkernmehl. Guarkernmehl zeigt eine starke sogenannte scherverdünnende Wirkung: Bei zunehmender Fallgeschwindigkeit des Tropfens (durch die Erdbeschleunigung, Erdanziehung) bildet sich ein dünner Faden, der schließlich dann in kleine Tröpfchen zerreißt. Mit dem Verdickungsmittel Guarkernmehl lassen sich Saucen und Cremes mit einem flüssigen, aber dennoch elastischen Mündgefühl erzeugen. Auch bei höheren Konzentrationen des Verdickungsmittels bleibt dieses Verhalten bestehen. Das Fließen ist weiterhin ausgeprägt gleichmäßig, bis der Faden in Tropfen zerreißt. Allerdings ist die Form des Tropfens im Vergleich zu 0,5 % Guarkernmehl deutlich ausgeprägter. Die Flüssigkeit ist zähflüssiger und hat eine höhere Viskosität. Die Anzahl der Abrisstropfen ist aber geringer. Bei noch höherer Konzentration wird das Mundgefühl eher leimig und unangenehm. Auch dies lässt sich anhand der Tropfenbilder veranschaulichen. Das Tropfverhalten einer wässrigen Lösung – hier Hagebuttentee ungezuckert – verdickt mit 1,0 % Guarkernmehl. Bei der Abbildung unten überwiegt das hoch-viskoelastische Verhalten über das Fließen. Ein längerer Faden bildet sich nun nicht mehr. Stattdessen zieht sich der am Rohr hängende Tropfen elastisch zurück. Die Konzentration ist bereits zu hoch. Das Mundgefühl der Flüssigkeit wird oft nicht mehr als angenehm beschrieben. XANTHAN Xanthan* als relativ unflexibles Makromolekül hat eine ganz andere Verdickungswirkung als Guarkernmehl. Mit Xanthan verdickte Flüssigkeiten benötigen eine Mindestkraft bzw. Spannung, damit sie überhaupt fließen (Ketchupeffekt). Daher sehen die Tropfen deutlich anders aus. Ebenso bildet sich kein langer Faden, denn beim Erreichen der Mindestspannung werden die Lösungen sofort flüssiger. Das Tropfverhalten einer wässrigen Lösung – hier Hagebuttentee ungezuckert – verdickt mit 1,5 % Guarkernmehl.
73 /// GUARKERNMEHL UND XANTHAN Durch das Mischen der kalt löslichen Verdickungsmittel Guarkernmehl und Xanthan lassen sich beide Verdickungseffekte verbinden, also der Ketchupeffekt des Xanthans und das angenehme Fließverhalten des Guarkernmehls. Fließen und Fließgrenzen lassen sich gezielt bestimmen – und damit das Mundgefühl. Das Tropfverhalten einer wässrigen Lösung – hier Hagebuttentee ungezuckert – verdickt mit 1,0 % Xanthan. Bei der oberen Abbildung ist deutlich die Überlagerung beider Verhaltensweisen zu sehen. Zu Beginn muss die Mindestkraft erst aufgebaut werden. Der Beitrag des Xanthans überwiegt. Kommt die Lösung danach ins Fließen, findet sich die Fadenbildung mit anschließendem Abreißen und Minitropfenbildung wieder. Das Mundgefühl solcher Flüssigkeiten ist daher sehr spannend. Zunächst überwiegt der Ketchupeffekt, danach die viskoelastische Verdickungswirkung des Guarkernmehls. Der Grund für das unterschiedliche Empfinden dieser Flüssigkeiten im Mund ist natürlich die Dynamik. Damit ist gemeint, wie schnell oder wie langsam die Flüssigkeit den Zungen-Gaumenbewegungen folgen kann. Dies beeinflusst auch die Geschmacksfreigabe. Das Tropfverhalten einer wässrigen Lösung – hier Hagebuttentee ungezuckert – verdickt mit 0,5 % Guarkernmehl und 0,5 % Xanthan. Wie unterschiedlich diese Dynamik sein kann, erkennt man z. B., wenn die Flüssigkeit zwischen zwei Glasplatten gedrückt wird. Am Beispiel von Kombinationen aus Iota-Carrageen, Xanthan und Guarkernmehl werden unterschiedliche Muster sichtbar (siehe Abbildung unten). Anhand der Bewegungsmuster während der Tropfenbildung lässt sich in groben Zügen der Einfluss der Moleküldynamik auf das Mundgefühl erklären und visuell nachempfinden. Simulation des Verhaltens im Mund von unterschiedlichen Gelen: Links unten eine 0,5 % / 0,5 % Mischung aus Iota-Carrageen (leicht gelierend) und Xanthan (effektiv verdickend), rechts unten eine Mischung aus 0,5 % Guarkernmehl und 0,5 % Xanthan. Sowohl Wasserbindung wie Fließverhalten sind deutlich verschieden. Rechts zeigt sich ein deutliches Fließen, links ein stark heterogenes Fließen, wobei die gelierten und nicht gelierten Anteile stark voneinander getrennt sind. Das Geschmacksempfinden ist daher vollkommen unterschiedlich, wenn auch der Basisgeschmack in beiden Fällen identisch ist. Textur und Konsistenz spielen also beim Genuss eine herausragende Rolle.
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