Mikronisiertes Johannisbrotpulver und Mesh-Größen
Die Feinheit von Johannisbrotpulver bestimmt viele Eigenschaften eines Produkts, von seinem Mundgefühl über seine Farbe, von seiner Tendenz zur Feuchtigkeitsaufnahme bis hin zu seinem Niederschlagsverhalten im Getränk. Aus diesem Grund reicht der Begriff "Johannisbrotpulver" allein für industrielle Käufe nicht aus; auch das Sieb, durch das das Pulver fließt, oder die Partikelgrößenverteilung sollten definiert werden.
In diesem Artikel erläutern wir die Konzepte von Mesh und Micron, was mikronisiertes Pulver bedeutet, die Auswirkungen der Partikelgröße auf Karobpulver in wissenschaftlichen Studien und die Punkte, die bei der Auswahl der Feinheit nach Anwendungsbereich zu beachten sind.
Netz, Mikron und Partikelgröße: Schlüsselkonzepte
In Pulverprodukten wird Feinheit üblicherweise in zwei verschiedenen Sprachen angegeben: Sieböffnung (Mikron, μm) und Netzzahl. Der Mikron gibt die Öffnung des Lochs direkt in der Längeneinheit an. Netz hingegen ist eine traditionelle Nummerierung, die die Anzahl der Drahtpitches pro Längeneinheit des Siebs angibt. In der Praxis ist die zu beachten Regel einfach: Mit wachsender Netzzahl wird die Sieböffnung kleiner, das Pulver dünner.
Da die Gitterzahlen je nach Siebstandard leicht variieren können, wird empfohlen, dass die technischen Spezifikationen auch die Apertur in Mikrometern oder, wenn möglich, die gemessene Partikelgrößenverteilung angeben. Daher sprechen Käufer und Zulieferer über dasselbe.
Die detailliertere Beschreibung der Partikelgröße ist die Verwendung der gemessenen Methode mit Methoden wie Laserbeugung Partikelgrößenverteilung. Für diese Messungen werden üblicherweise folgende Werte verwendet:
| D10 | Die Größe, in der 10 Prozent der Partikel kleiner als dieser Wert sind. |
| D50 (Median) | Die Größe, bei der die Hälfte der Partikel kleiner als dieser Wert ist. |
| D90 | Die Größe, in der 90 Prozent der Partikel kleiner als dieser Wert sind; zeigt den groben Endbruch an. |
Die Siebanalyse beantwortet die Frage "welcher Prozentsatz ist durch dieses Sieb gegangen", und die Partikelgrößenverteilung beantwortet die Frage "In welcher Größe und wie sind die Partikel im Pulver verteilt?" Zum Beispiel wurden in einer Studie zu Johannisbrotpulver Siebe mit 100 μm und 250 μm Öffnungen verwendet, um das Pulver in Fraktionen zu trennen (Vilas-Boas et al., 2022).
Was ist mikronisiertes Johannisbrotpulver?
Der Begriff "mikronisiert" ist eine kommerzielle Bezeichnung, die sich auf die Reduzierung des Pulvers auf eine feinere Größe als das Standardmahlen bezieht. Die Feinheit, die jeder Hersteller als "mikronisiert" bezeichnet, muss nicht unbedingt dieselbe sein; daher muss diese Aussage auch durch einen numerischen Wert gestützt werden (z. B. durch ein bestimmtes Siebverhältnis oder einen D50/D90-Wert).
Bei der Herstellung von Johannisbrotpulver erfolgt der Prozess meist schrittweise: Die Frucht wird zuerst geknackt, die Körner getrennt, das resultierende gebrochene (Granulat) getrocknet, bei Bedarf geröstet und dann gemahlen. In einem in Portugal entwickelten "Vollkarobsmehl"-Verfahren wurden die Schoten zunächst durch 8.000 und 6.000 μm Siebe in einer Messermühle geführt, dann durch 3.000- und 1.500-m-Siebe in einer Hammermühle und schließlich einem feineren Mahlen unterzogen (Vilas-Boas et al., 2022). Dieses Beispiel zeigt, dass das Erreichen eines feinen Pulvers nicht durch einen einzelnen Prozess, sondern durch sequentielle Zerkleinerungs- und Mahlschritte erfolgt.
Für weitere Informationen zum Heuschreckenbohnenbruch Was ist Johannisbrotschrot (Granulat)? Sie können sich unseren Artikel ansehen.
Wie wirkt sich die Partikelgröße auf Johannisbrotpulver aus?
Wissenschaftliche Studien zeigen, dass die Feinheit von Johannisbrotpulver nicht nur das Aussehen, sondern auch sein chemisches und physikalisches Verhalten verändert.
Farb- und Feuchtigkeitsverhalten. In einer in der Tschechischen Republik durchgeführten Studie wurden Karobkapseln 30 bis 180 Sekunden lang in einer Vibrationsmühle gemahlen. Die mittlere Partikelgröße (D50) betrug etwa 141 μm in 30 Sekunden, verringerte sich in 60 Sekunden auf 87,9 μm und stieg bei längerer Mahlzeit erneut auf 135,1 μm an. Die Forscher fanden heraus, dass feinere Pulver einen höheren Feuchtigkeitsgehalt im Gleichgewicht erreichten, was bedeutete, dass sie Feuchtigkeit leichter aufnahmen; sie berichteten, dass mit kleiner Teilchen die Rötung- und Gelbwerte des Pulvers abnahmen (Červenka et al., 2022). Die Größe wuchs beim langen Mahlen wieder an, was darauf hindeutet, dass feine Partikel zusammenkleben und klumpen können.
Freisetzung phenolischer Verbindungen. In derselben Studie erhöhte sich die Gewinnbarkeit phenolischer Verbindungen mit zunehmender Mahlzeit; allerdings nahm die Biozugänglichkeit dieser Verbindungen in der Verdauungssimulation ab. Die Forscher erklärten, dass 30 Sekunden Mahlen angesichts der Energiekosten ausreichen könnten (Červenka et al., 2022). In einer weiteren Studie desselben Teams wurde festgestellt, dass der gesamte phenolische Gehalt des durch kryogenes Mahlen hergestellten Pulvers höher war, während die Bioverfügbarkeit einiger Phenole in den durch vibrierenden Mahlen hergestellten Pulvern besser war (Frühbauerová et al., 2022).
Unterschied in der Zusammensetzung zwischen Brüchen. In der portugiesischen Studie zeigte der Anteil von 100 μm und darunter ein anderes Zucker-, Gesamt-Phenol- und Antioxidantieprofil als die gröberen Anteile; die Forscher betrachteten diesen feinen Anteil als optimales Profil als funktionelle Lebensmittelzutat (Vilas-Boas et al., 2022). Das bedeutet, dass der Siebprozess nicht nur hinsichtlich der Größe, sondern auch hinsichtlich der Zusammensetzung eine Trennung erzeugen kann.
Diese Ergebnisse wurden unter Laborbedingungen erzielt; dieselben Werte sollten in Industriemühlen nicht exakt erwartet werden. Der allgemeine Trend ist jedoch klar: Feinheit beeinflusst das Feuchtigkeitsverhalten des Pulvers, seine Farbe und die Art und Weise der Abgabe.
Feinheitsauswahl je nach Einsatzgebiet
Welche Feinheit "richtig" ist, hängt vom Produkt ab, für das das Pulver verwendet wird. Die folgende Tabelle bietet einen allgemeinen Ansatz; exakte Werte sollten durch Produkttests bestimmt werden.
| Anwendungsbereich | Delikatesse-Ansatz | Warum ist das wichtig? |
|---|---|---|
| Schokolade, Überzug, Sahne | Sehr fein / mikronisiert | Verhindert das Gefühl von Körnigkeit im Mund, glatte Textur |
| Getränke- und Pulvermischungen | Slim | Bessere Dispersion, langsamere Sedimentation |
| Kuchen, Kekse, Kekse | Fein–mittel | Homogene Farbe und Teigverhalten |
| Brot, Cracker, Müsli, Riegel | Medium | Leichte Körnung in Textur und Aussehen ist akzeptabel |
| Futter und technische Anwendungen | Größer | Kosten und Benutzerfreundlichkeit stehen im Vordergrund |
Schokoladenanwendungen sind der sensibelste Bereich dieses Themas. In einer in der Türkei durchgeführten Studie wurde berichtet, dass Proben mit niedrigem Johannisbrotgehalt näher an der Kontrolle lagen, hinsichtlich der durchschnittlichen Partikelgröße in zusammengesetzten Schokoladen, bei denen Kakaopulver in unterschiedlichen Anteilen durch Johannisbrotpulver ersetzt wurde (Akdeniz et al., 2021). Dies zeigt, dass die Feinheit des Johannisbrotpulvers ein Input ist, der die endgültige Partikelgröße der Schokolade und damit das Mundgefühl beeinflusst.
Praktische Herausforderungen feines Pulvers: Feuchtigkeit, Klumpen und Fließfähigkeit
Wenn das Pulver dünner wird, vergrößert sich die Oberfläche. Dies bietet zwar einige Vorteile, stellt aber auch einige Managementanforderungen mit sich:
| Tendenz zur Entfeuchtung | Feinere Karobpulver können eine höhere Gleichgewichtsfeuchtigkeit erreichen (Červenka et al., 2022). Daher werden die Feuchtigkeitsbarriere der Verpackung und die Lagerbedingungen wichtig. |
| Klumpen | Johannisbrotpulver ist von Natur aus zuckerreich; wenn es Feuchtigkeit aufnimmt, steigt das Risiko eines Klumpens. |
| Fluidität | Sehr feine Pulver können in Dosieranlagen schwieriger zu fließen sein; dies muss in automatisierten Leitungen berücksichtigt werden. |
| Staubbildung | Feinstaub, der in die Luft im Produktionsbereich gemischt wird, sollte im Hinblick auf Hygiene und Arbeitssicherheit geachtet werden. |
| Aufwärmen | Die beim intensiven Mahlen entstehende Hitze kann Farbe und Aroma des Produkts beeinflussen; die Mahlbedingungen sollten kontrolliert bleiben. |
Aus diesem Grund ist die Wahl von trockener und kühler Lagerung sowie einer Verpackung mit geringer Feuchtigkeitsdurchlässigkeit für feine und mikronisierte Pulver eine wichtige Qualitätssicherung in der Praxis.
Definition von Dünnheit in der technischen Spezifikation
Um Missverständnisse über die Feinheit bei industriellen Einkäufen zu vermeiden, ist es sinnvoll, folgende Informationen in die Spezifikation aufzunehmen:
- Die verwendete Gitteröffnung (μm) und/oder Netzzahl sowie der Standard, nach dem sie angegeben wird
- Mindestrate, die durch das Sieb geht (z. B. "mindestens X Prozent durchläuft ein bestimmtes Sieb")
- D50- und D90-Werte mit Messmethode, falls erforderlich
- Grenzen für Luftfeuchtigkeit und Wasseraktivität
- Farbumfang und Röstungsgrad
- Verpackungstyp und empfohlene Lagerbedingungen
In der Probephase ist es die zuverlässigste Methode, das Pulver im echten Produkt zu testen. Zwei Pulver mit demselben Netzwert können aufgrund des Röstungs- oder Feuchtigkeitsunterschieds unterschiedliche Ergebnisse im Produkt liefern. Zum Beispiel änderten sich mit dem Grad der Röstung der in glutenfreien Kuchen und Keksen verwendeten Karobstmehle signifikant (Román et al., 2017). Daher sollte Feinheit nicht allein definiert werden, sondern zusammen mit dem Röstungsgrad.
Häufig gestellte Fragen
Wird das Pulver dünner, wenn die Netzzahl größer wird? Ja. Mit zunehmender Netzzahl wird die Öffnung des Bildschirms kleiner und der Staub, der durch das Sieb fließt, wird feiner. Es ist jedoch sicherer, dies zusammen mit dem Mikronwert anzugeben, da es kleine Unterschiede zwischen den verschiedenen Standards geben kann.
Sollte für jede Anwendung das beste Puder gewählt werden? Feines Pulver ist vorteilhaft für Produkte, bei denen das Mundgefühl entscheidend ist, wie Schokolade und Getränke; feines Pulver kann jedoch mehr Feuchtigkeit anziehen und die Kosten erhöhen. Groberes Pulver kann für Anwendungen wie Brot, Müsli oder Futtermittel ausreichen.
Verändert mikronisiertes Pulver den Nährwert? Die Zusammensetzung bleibt im Wesentlichen gleich; Studien zeigen jedoch, dass die Partikelgröße die Freisetzung phenolischer Verbindungen und deren Verhalten während der Verdauung beeinflussen kann (Červenka et al., 2022; Vilas-Boas et al., 2022).
Warum klumpt feines Johannisbrotpulver? Mit zunehmender Oberfläche nimmt das Pulver leichter Feuchtigkeit aus der Umgebung auf; Wenn der natürliche Zuckergehalt des Kabrots hinzugefügt wird, kann die Tendenz zum Klumpen zunehmen. Die Lagerung in trockener, kühler und feuchtigkeitsdichter Verpackung verringert dieses Risiko.
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Im Johannisbrotpulver ist die Feinheit ein Merkmal, das direkt die Qualität und die Verwendungsleistung des Produkts bestimmt. Die Bedürfnisse des Schokoladenherstellers sind nicht identisch mit denen des Brot- oder Futterherstellers; daher sollten Feinheit, Feuchtigkeit und Röstgrad je nach Verwendungszweck gemeinsam bewertet werden.
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Inländische Ressourcen
Akdeniz, E., Yakışık, E., Rasouli Pirouzian, H., Akkın, S., Turan, B., Tipigil, E., Toker, O.S., Özcan, O., "Johannisbrotpulver als Kakaoersatz in Milch und dunkler Schokoladenverbindung", Journal of Food Science and Technology, 58(12), 4558–4566, 2021 (Studie durchgeführt in der Türkei). Doi.
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Vilas-Boas, A. M., Brassesco, M. E., Quintino, A. C., Vieira, M. C., Brandão, T. R.S., Silva, C. L. M., Azevedo, M., Pintado, M., "Partikelgrößeneffekt von integralem Johannisbrotmehl auf die Biozugänglichkeit bioaktiver Verbindungen während der simulierten gastrointestinalen Verdauung", Foods, 11(9), 1272, 2022. Doi.
org/ 10. 3390/ foods11091272 Červenka, L., Frühbauerová, M., Palarčík, J., Muriqi, S., Velichová, H., "Die Wirkung der vibratorischen Mahlzeit auf die Feuchtigkeitsabsorption, Partikelgrößenverteilung und die phenolische Biozugänglichkeit von Karobpulver", Molecules, 27(22), 7689, 2022. Doi.
org/ 10. 3390/ moleküle27227689 Frühbauerová, M., Červenka, L., Hájek, T., Pouzar, M., Palarčík, J., "Biozugänglichkeit von Phenolen aus Johannisbrotpulver (Ceratonia siliqua L.), hergestellt durch kryogenes und vibrierendes Mahlen", Food Chemistry, 377, 131968, 2022. Doi.
org/ 10. 1016/ j. Foodchem. 2021. 131968 Román, L., González, A., Espina, T., Gómez, M., "Grad der Röstung von Johannisbrotmehl beeinflusst die Eigenschaften glutenfreier Kuchen und Kekse", Journal of Food Science and Technology, 54(7), 2094–2103, 2017. Doi.
Wissenschaftliche Ressourcenorg/ 10. 1007/ S13197- 017- 2649- x
