Trocknung von Gummi aus Basilikumsamen

In diesem Artikel wird die Methode der Vakuumtrocknung im Labor anhand einer Studie zur Erstellung von Gummi aus Basilikum erklärt.

Im Folgenden wird die im International Food Research Journal veröffentlichte Studie zusammengefasst, in der der Einsatz des Memmert-Vakuumschranks VO bei der Prüfung der Auswirkungen verschiedener Trocknungsmethoden auf die Textur und die rheologischen Eigenschaften von Basilikumsamen-Gummi beschrieben wird. Dies ist eine von vielen Anwendungen von Trockenschränken.

Hier können Sie den vollständigen Bericht, in dem unter anderem der Vakuumschrank erwähnt wird, lesen (Sprache: Englisch). Weitere Informationen über Labor-Vakuumschränke finden Sie hier.

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Hintergrund

Die Studie wird vom National Center for Biotechnology Information durchgeführt, das sich mit dem Thema "Technische Eigenschaften von wässrigen Systemen" beschäftigt. Die Untersuchung der Verbreitung von wasserlöslichen Gummis trägt zur Entwicklung der verbesserten Gelier- und Verdickungseigenschaften in Lebensmitteln bei. So wird es als wesentlich erachtet, "die funktionellen Eigenschaften von Gummi zu verstehen, um den geeigneten Gummi für den jeweiligen Anwendungsbereich auszuwählen". Die Eigenschaften des Gummis helfen außerdem dabei, die Emulgierung von Aromen, die Elastizität und das Speichern von Feuchtigkeit zu verstehen. All dies wird durch die Extraktion von Hydrokolloiden aus Samen, in diesem Fall Basilikumsamen, ermöglicht. Da Basilikumsamen in großen Mengen verfügbar und sehr kosteneffizient sind, wird die Studie als äußerst nützlich eingeschätzt.

Kommen wir nun zum eigentlichen Gegenstand der Forschung: Ocimum basilicum L., eine Pflanze, die in Teilen Asiens, Europas und des Nahen Ostens vorkommt. Dabei handelt es sich um eine schleimbildende Pflanze, deren Samen funktionelle Eigenschaften aufweist, die denen kommerzieller Geliermittel (Hydrokolloide) ähneln. Das Basilikumsamengummi könnte eine relativ neue Quelle für Hydrokolloide werden. Die Beschaffenheit und die rheologischen Eigenschaften werden durch die Methoden und den Zustand der Pflanzengummis bei der Extraktion, Reinigung und Trocknung beeinflusst. Der Trocknungsprozess ist recht umfangreich. Es ist zu beobachten, dass dabei ein weites Netz von Molekulargewichten entsteht. Das hängt von der Art und Konditionierung der Trocknung ab, die wiederum die Zähflüssigkeit beeinflusst. Ein weiterer qualitativer Faktor ist die Farbe des getrockneten Produkts. Die üblicherweise angewandten Trocknungstechniken sind: Ofentrocknung, Strahlschichttrocknung, Mikrowellen-Vakuumtrocknung, Gefriertrocknung, Sprühtrocknung und Vakuumtrocknung - in diesem Versuch wurde der Memmert Vakuumtrockenschrank VO verwendet. Da es bisher keine derart detaillierte Studie zu diesem Thema gibt, ist es umso wichtiger, dass sie nun endlich durchgeführt wurde. Die Forscher, Salehi und Kashaninejad, stellen fest: „In der Literatur gibt es keine Studie, die die Auswirkungen verschiedener Trocknungsverfahren und Temperaturen auf die rheologischen und strukturellen Eigenschaften von Basilikumsamengummi untersucht. Ziel der vorliegenden Studie war es daher, den Einfluss verschiedener Trocknungsverfahren (Ofentrocknung (40-80°C), Gefriertrocknung und Vakuumtrocknung) auf die rheologischen und strukturellen Eigenschaften sowie die Farbveränderungen von Basilikumsamengummi zu untersuchen.“ Sie fragen sich, wofür ein Vakuumschrank verwendet wird? Lesen Sie unsere Blogeinträge oder kontaktieren Sie unsere Experten.

Ressourcen und Methoden

Extraktion des Gummis

Zunächst wurden die Basilikumsamen in Gorgan, Iran, gekauft, und anschließend wurde der Extraktionsprozess eingeleitet.

Einweichen in destilliertem Wasser mit einem pH-Wert von 7 und einem Verhältnis von 20:1 zwischen Wasser und Samen
Das Einweichen erfolgte für 20 Minuten bei einer Temperatur von 25 °C
Die Samen werden in einen Extraktor gegeben, um das Hydrokolloid von den gequollenen Samen abzutrennen
Die extrahierten Schleimstoffe werden filtriert
Der gefilterte Schleim mit 0,06 % g/g wird als Kontrolle verwendet.

Trocknen im Ofen

Der nächste Punkt ist das Trocknen im Ofen. Hierbei werden folgende Schritte durchgeführt.

Es wird ein Memmert Wärmeschrank verwendet
Die Basilikumsamenschalen wurden bei 40 °C bis 80 °C in 10 °C-Schritten durch Umluft getrocknet.
Die Gesamtdauer der Trocknung betrug 48 Stunden.
Die Proben werden gemahlen und durch ein Maschensieb gefiltert
Das gemahlene Pulver wird in einem luftdicht verschlossenen Behälter aufbewahrt.

Gefriertrocknung

Danach folgt der Prozess der Gefriertrocknung, der ein Teil von verschiedenen Anwendungen ist.

Becher werden mit Dispersionen aus Basilikumsamen gefüllt
Sie werden in den Gefriertrockner gestellt
Der Trockner läuft 48 Stunden lang
Die Proben werden gemahlen und durch ein Maschensieb gestrichen
Das gemahlene Pulver wird in luftdicht verschlossenen Flaschen gelagert

Vakuumtrocknung mit Memmert Vakuumtrockenschrank VO

Für die letzte Art der Trocknung verwenden die Forscher einen <link de produkte waerme-trockenschraenke vakuumschrank>Memmert Vakuumtrockenschrank VO.

Die extrahierten Samengummis werden im Vakuumtrockenschrank getrocknet
Die Trocknungszeit beträgt 48 Stunden
Die Werte für den Vakuumdruck und die Temperatur betragen 100 mbar und 50 °C
Die Proben werden anschließend gemahlen und durch ein Maschensieb gestrichen
Das gemahlene Pulver wird gewogen und anschließend in einer luftdicht verschlossenen Flasche aufbewahrt

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Vorbereitung der Probe

Die Probenvorbereitung wird durchgeführt, um die Möglichkeiten der Textur, des Viskosimeters und der Bildanalyse zu berücksichtigen.

Basilikumsamenschleim wird in destilliertem Wasser verteilt
Es werden 2 Konzentrationswerte verwendet. 0,6 % ( G/G) für die Berechnung der Schergeschwindigkeitsabhängigkeit und die Bildverarbeitung; 3 % für die Untersuchung der strukturellen Eigenschaften von Samengummis
Die Lösungen werden 24 Stunden lang bei Raumtemperatur gehalten, um die Hydratation des Gummis zu gewährleisten.

Ergebnisse

Scheinbare Zähflüssigkeit

Die rheologischen Parameter, die durch Anpassung der experimentellen Scherspannungs-/Schergeschwindigkeitsdaten an das Heschel-Bulkley-Modell bei verschiedenen Trocknungsmethoden erhalten wurden. Kontrollprobe (CS), Ofentrocknung (OD, 50-80°C), Gefriertrocknung (FD), Vakuumofen (VO). Zur Verfügung gestellt von Salehi und Kashaninejad.

Textureigenschaften

Trocknungsverfahren und ihre Auswirkungen auf die Textureigenschaften. Ofentrocknung (OD, 50-80°C), Gefriertrocknung (FD), Vakuumofen (VO). Zur Verfügung gestellt von Salehi und Kashaninejad.

Bewertung der Farbe

Die Bewertung der Farbe ist hilfreich, da die Bildauswertung den Forschern objektiv helfen kann, die Qualität der getrockneten Proben zu bestimmen.

„Die Farbe ist in der Regel der erste Qualitätsparameter, der von den Verbrauchern bewertet wird und entscheidend für die Akzeptanz des Produkts ist.“- Salehi und Kashaninejad

Tabelle mit den verschiedenen Trocknungsmethoden und ihren Auswirkungen auf die Farbveränderung von Basilikumsamengummi. Kontrollprobe (CS), Ofentrocknung (OD, 50-80°C), Gefriertrocknung (FD), Vakuumofen (VO); L: Helligkeit (+100)/Dunkelheit (+0), a: Koordinate Rötung (+60)/Grünlichkeit (-60), b: Koordinate Gelbfärbung (+60)/Bläulichkeit (-60), C: Chroma. Zur Verfügung gestellt von Salehi und Kashaninejad.

Der Memmert Vakuumschrank VO

Die Memmert GmbH + Co.KG mit Sitz in Schwabach und Fertigung in Büchenbach produziert den Vakuumschrank VO als Teil ihres vielfältigen Wärme- und Trockenschrankprogramms. Er bietet unter anderem folgende Eigenschaften:

Temperaturbereich bis zu +200 °C
Vakuum-Regelbereich: 5 bis 1100 mbar
3 Modellgrößen (29 bis 101 Liter Volumen)
1 Modellvariante: TwinDISPLAY
Anti-Splitter; VDE-geprüfte Türkonstruktion für alle Modelle
Pumpensteuerung: Optimierte Spülung der Pumpenmembran sowie Signalausgang zum bedarfsgerechten Ein- und Ausschalten der Pumpe.
Optional: Pumpenunterschrank und energieeffiziente Vakuumpumpe
Nahezu ausschließliche Verwendung von hochwertigem, rostfreiem und leicht zu reinigendem Edelstahl für Innen- und Außengehäuse
Präzise und homogene Temperaturregelung durch ein produktspezifisches Heizkonzept
Vielfältige Möglichkeiten zur Programmierung und Dokumentation durch Schnittstellen, integrierte Datenlogger und die Software AtmoCONTROL
3 Jahre Garantie weltweit

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