Hygroskopie
Hygroskopische Substanzen weisen eine hohe Affinität für die Adsorption von Feuchtigkeit auf – meist in Form von Wasserdampf aus der umgebenden Atmosphäre. Dies geschieht bei solchen Produkten bereits bei niedrigen relativen Luftfeuchten. Als Folge davon kommt es zur Bildung von „Klumpen“ und bei höherer Feuchtigkeiten zum Lösen der Feststoffe. Aufgrund der damit verbundenen nachteiligen Auswirkungen auf die technologischen und sensorischen Eigenschaften sowie die Haltbarkeit der Produkte, erfordern hygroskopische Produkte in der Regel eine besondere Beachtung der Produkt-Feuchte-Wechselwirkungen. In diesem Zusammenhang spielen dynamische Wasserdampfsorptionsmessungen eine entscheidende Rolle zur Beurteilung der Stabilität sowohl einzelner Rohstoffe als auch der fertigen Endprodukte. Durch die Kenntniss der hygroskopischen Eigenschaften eines Produkts, können z.B. die Lagerbedingungen oder die Zusammensetzung der Rezeptur gezielt optimiert werden.
Anwendungsbeispiele
Deliquescence lowering of food ingredients and blends
„Deliquescence“ beschreibt den Übergang von einem kristallinen Feststoff in einen gelösten Zustand, wenn eine kritische, materialspezifische relative Feuchte überschritten wird. Ein solches Verhalten kann bei vielen kristallinen Lebensmittelzutaten wie Zucker, Salzen, organischen Lebensmittelsäuren und Vitaminen beobachtet werden.
Darüber hinaus kann in Mischungen solcher Inhaltsstoffe „Deliquescence lowering“, d.h. ein Einsetzen des Lösevorgangs bei einer geringen relativen Feuchte, beobachtet werden. Dies gilt zum Beispiel für getrocknete Lebensmittelzubereitungen wie Instant-Getränkepulver, Nahrungsergänzungsmittel oder Gewürzmischungen. Aufgrund der nachteiligen Auswirkungen auf die Produktqualität und die Verarbeitungseigenschaften ist das feuchteinduzierte Verflüssigen ein wichtiges Thema im Bereich der Lebensmittelforschung.
Die Application Note untersucht die Wasserdampfsorption und das feuchteinduzierte Lösen sowie den Effekt des „Deliquescence lowering“ einiger relevanter, hygroskopischer Lebensmittelzutaten- und mischungen.
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Literaturstellen zur Untersuchung von Hygroskopie mit den ProUmid DVS Geräten
Adam M Stoklosa, et al. „Effects of storage conditions, formulation, and particle size on moisture sorption and flowability of powders: A study of deliquescent ingredient blends.“ Food research international 49, 783-791, 2012. DOI
Matthew Allan and Lisa J Mauer „Comparison of methods for determining the deliquescence points of single crystalline ingredients and blends.“ Food Chemistry 195, 29-38, 2016. DOI
Rebecca A Lipasek, et al. „Effect of temperature on the deliquescence properties of food ingredients and blends.“ Journal of Agricultural and Food Chemistry 61, 9241–9250, 2013. DOI
Lisa J Mauer and Lynne S Taylor „Deliquescence of pharmaceutical systems“ Pharmaceutical Development and Technology 15, 582-594, 2010. DOI
Empfohlene Produkte
