Die Physik der Fruchtgummis
Dutzende von Zutaten- und Lagerkombinationen zeigen, welche Faktoren manche Gummibärchen härter machen als andere und wie die Produktformulierung die Haltbarkeit beeinflusst
Bei Gummibonbons ist die Beschaffenheit vielleicht noch wichtiger als der Geschmack. In eine harte, abgestandene Leckerei zu beißen, ist enttäuschend, selbst wenn sie noch einen Hauch von Süße enthält. Die Haltbarkeit von Gummibonbons hängt von ihrer Formulierung und Lagerung ab, die beide die Art und Weise verändern, wie sich die Moleküle in den Bonbons miteinander verbinden.
Gummibonbons als Lebensmittelmodell für Textur
Suzan Tireki
In der Publikation Physics of Fluids von AIP Publishing haben Forscher der Ozyegin University und der Middle East Technical University eine Reihe von Experimenten durchgeführt, in denen sie untersuchten, wie sich die Veränderung wichtiger Teile des Herstellungsprozesses von Gummibonbons auf das Endprodukt auswirkt und wie sich die Bonbons bei unterschiedlichen Lagertemperaturen verhalten. Sie nutzten diese Ergebnisse, um die haltbarste Kombination für Gummibonbons zu ermitteln.
Um diese Fragen zu klären, passte die Gruppe bei der Herstellung der Gummibonbons eine Reihe von Inputs an, vom Verhältnis zwischen Glukosesirup und Saccharose bis hin zu den Konzentrationen von Stärke und Gelatine. Sie wollten verstehen, wie sich diese Änderungen auf Merkmale wie die Textur, den Feuchtigkeitsgehalt und den pH-Wert der Bonbons auswirken.
Anschließend untersuchten sie die sich daraus ergebenden Eigenschaften der Bonbons vor und nach der Lagerung. Die Lagerbedingungen variierten von 10 bis 30 Grad Celsius für 12 Wochen oder 15 bis 22 Grad Celsius für ein Jahr.
Derart umfangreiche Verfahrenskombinationen stellten während der Studie ihre eigenen Hürden dar.
"Die große Anzahl von Parametern war die größte Herausforderung in unserer Studie", so die Autorin Suzan Tireki. "Wir hatten acht verschiedene Bonbonrezepturen, vier verschiedene Temperaturbedingungen und zwei verschiedene Lagerzeiten. Eine weitere Herausforderung bestand darin, ein gemeinsames Modell für all diese acht Rezepturen zu finden, da sich jede von ihnen anders verhielt".
Um einer solchen Vielfalt von Variablen Rechnung zu tragen, verwendeten die Forscher ein statistisches Modell, um zu beschreiben, wie sich die einzelnen Kombinationen auf die Qualitätsparameter des Gummis auswirken. Sie untersuchten insbesondere die chemischen Vernetzungsabstände, d. h. die Länge der Bindungen zwischen den Molekülen in den Bonbons.
"Der innovativste Teil unserer Studie bestand darin, die Textur der Gummibonbons zu untersuchen, indem wir die durchschnittlichen Vernetzungsabstände anhand der Härte-Daten aus der Texturprofil-Analyse schätzten", so Tireki.
Der Feuchtigkeitsgehalt und der pH-Wert hingen zum Beispiel stark vom Verhältnis von Glukosesirup zu Saccharose ab, während der Gelatinegehalt die Vernetzungsabstände beeinflusste.
"Unser überraschendstes Ergebnis war, dass die Härte und der durchschnittliche Vernetzungsabstand nicht von der Stärkemenge beeinflusst wurden", so Tireki.
Die Identifizierung der stabilsten Kombinationen für Gummibonbons kann die Haltbarkeit verlängern und die Qualität von Süßigkeiten in verschiedenen Klimazonen und in der gesamten Lebensmittelindustrie verbessern.
Als Nächstes wollen die Forscher die Rolle von pflanzlichen Formulierungen, Formen und Verpackungsarten untersuchen.
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