Beschleunigte Oxidation nach Schaal

Die Geschwindigkeit der Oxidation, die Lagerdauer bis zur Entwicklung von Ranzigkeit, ist ein wichtiger Faktor bei der Verarbeitung und Vermarktung von Fetten, Ölen und fetthaltigen Produkten. Der Abbau und die Ranzigkeit von Ölen und Fetten sind bereits zu Beginn wahrnehmbar, sobald flüchtige Verbindungen auftreten. Die Einwirkung hoher Temperaturen auf Öle, Fette oder Produkte beschleunigt die Oxidation der Verbindungen. Daher werden Methoden zur Bestimmung der Oxidationseffizienz der Struktur eingesetzt, insbesondere bei der Bewertung der Wirksamkeit von Antioxidantien zur Verzögerung der Ranzigkeit in diesen Produkten.

Es gibt verschiedene Arten von Oxidationstests, wie z. B. die Rancimat-Methode, die Schaal-Methode usw. In anderen Artikeln haben wir über die Rancimat-Methode gesprochen, die als Variante des AOM-Systems (Aktiv-Sauerstoff-Methode) entwickelt wurde, um die Induktionszeit von Fetten und Ölen zu bestimmen, wobei die typische Anwendung von Rancimat die Bestimmung der Oxidationsstabilität von Fetten und Ölen ist.

Der Schaal-Test, auch als Ofentest bekannt, wurde für die Keksindustrie entwickelt. Durch den Test war es möglich, Butter mit der größten Beständigkeit gegen Ranzigkeit auszuwählen. Dieser Test wird für Tiere, Cremes und Produkte verwendet. Ofentests bei niedrigeren Temperaturen werden für Produkte wie ätherische Öle und Käsepasten verwendet, während erhöhte Temperaturen auf flüchtige Inhaltsstoffe wie Mamluk-Emulsionen oder Veränderungen der anderen ursprünglichen Eigenschaften des Produkts abzielen.

In diesem Artikel erklären wir Ihnen, was die Schaal-Methode ist und warum sie aufgrund ihrer Einfachheit so häufig angewendet wird.

Was ist die Schaal-Methode?

Dieser beschleunigte Oxidationstest, im Englischen Schaal Oven genannt, besteht darin, die Proben mehrere Tage lang bei konstanter Temperatur zu lagern. Die Proben wurden bei einer konstanten und kontrollierten Temperatur über Raumtemperatur, normalerweise bei 60/63 Grad Celsius, aufbewahrt. Der Temperaturanstieg wirkt als Auslöser und ermöglicht Oxidationsreaktionen sowie deren Messung sowohl organoleptisch (Farbe, Geruch, Geschmack usw.) als auch durch chemische Analyse. Die Proben werden über einen Zeitraum von mehreren Tagen kontrolliert, der je nach Oxidationsgrad der Proben variieren kann. Diese Methode ist in Unternehmen der Lebensmittelbranche sehr verbreitet und wird aufgrund ihrer Einfachheit häufig angewendet.

Während der gesamten Dauer des Tests wird Fett mit Petrolether kalt aus einem Teil der Probe extrahiert. Nach diesem Schritt kann der Peroxidindex zur Kontrolle des Oxidationszustands bestimmt werden. Die Proben, die über mehrere Tage hinweg stabil bleiben, haben bessere Erfolgsaussichten in den umfangreichen Tests, da ihre Antioxidationssysteme am besten sind. Aus den bei diesen Messungen gewonnenen Daten werden exponentielle Oxidationskurven erstellt.

Zum besseren Verständnis dieses Aufsatzes werden wir dessen allgemeinen Ablauf analysieren.

Schaal-Verfahren

Um einen Versuch mit dem Schaal-Verfahren durchzuführen, müssen wir die folgenden Schritte befolgen:

• Stellen Sie den Ofen auf die gewünschte Lagertemperatur ein.
• Beschriften Sie eine ausreichende Anzahl von 120-ml-Flaschen mit einer eindeutigen Kennzeichnung, sodass für jede zu testende Probe 3–5 Flaschen zur Verfügung stehen. Um valide Vergleichsergebnisse zu erhalten, sollten Kontrollproben (ohne Antioxidantien) in diesen Test einbezogen werden. Codieren Sie die Proben, um Verzerrungen durch die organoleptischen Mitglieder des Gremiums auszuschließen. (Achtung: Achten Sie darauf, dass die verwendeten Etiketten gut an den Flaschen haften und auch bei längerer Lagerung bei erhöhten Temperaturen lesbar bleiben.
• Tragen Sie die Identifizierung der Probe und das Datum des Testbeginns in ein Laborbuch ein.
• Füllen Sie die gekennzeichneten Gläser zu einem Drittel bis zur Hälfte mit den gewünschten Testproben und verschließen Sie die Gläser.
• Stellen Sie die Gläser in den Ofen, damit die heiße Luft im geschlossenen Ofen frei zirkulieren kann.
• Bewerten Sie die Gerüche und/oder Farben (Aromen) der Proben in angemessenen Abständen mit einem geschulten organoleptischen Panel, das aus mindestens drei Mitgliedern besteht. Die Dauer des Zeitraums zwischen den Bewertungen hängt von der Beschaffenheit der einzelnen Probe ab. Proben mit einer relativ kurzen Schaalofen-Lebensdauer (1 Woche oder weniger) sollten jedoch in 24-Stunden-Intervallen bewertet werden, während Proben mit einer längeren Lebensdauer im Ofen zweimal pro Woche bewertet werden können. Eine Probe wird aus dem Ofen genommen, wenn die meisten Mitglieder des Gremiums einen ranzigen Geruch oder eine ranzige Farbe feststellen.
• Tragen Sie in das Laborbuch das Datum ein, an dem jede Probe aus dem Ofen genommen wurde.
• Berechnen Sie für jede Probe die durchschnittliche Anzahl der Tage bis zum Auftreten von Ranzigkeit (anhand von Geruch oder Farbe), wenn alle Replikate aus dem Ofen genommen wurden.
• Berechnen Sie die Ergebnisse des Berichts als „Lagerstabilität, z. B. Tage bis zur Entwicklung eines ranzigen Geruchs bei einer bestimmten Temperatur”.

Vor- und Nachteile der Schaal-Methode

Der Hauptvorteil besteht darin, dass es sich um einen einfachen Test handelt, für den keine sehr spezielle Ausrüstung erforderlich ist. Außerdem ist dieser Test sowohl für Öle und Fette als auch für Lebensmittelproben geeignet.

Einer der Nachteile ist, dass dieser Test zwar einfach anzuwenden ist, jedoch sehr variabel und als routinemäßiges Analysesystem nicht praktikabel ist. Die Reaktionsbedingungen sind bei wiederholter Handhabung schwer zu kontrollieren, und die Oxidationen reagieren sehr empfindlich auf Spuren von Verunreinigungen in den Kristallen. Außerdem handelt es sich nicht um einen automatisierten Test.

Er wird empfohlen, wenn Sie allgemeine Schätzungen der Oxidationsstabilität benötigen.