Die Physik von Gummibonbons

Aus der Zeitschrift: Physik der Flüssigkeiten

WASHINGTON, 16. Mai 2023 – Bei Gummibonbons ist die Textur möglicherweise noch wichtiger als der Geschmack. In einen harten, abgestandenen Leckerbissen zu beißen ist eine Enttäuschung, auch wenn er immer noch einen Hauch von Süße mit sich bringt. Ob Gummibonbons in gutem Zustand bleiben, hängt von ihrer Formulierung und Lagerung ab, die beide die Art und Weise beeinflussen, wie sich die Moleküle in den Bonbons miteinander verbinden.

In „Physics of Fluids“ von AIP Publishing führten Forscher der Ozyegin University und der Middle East Technical University eine Reihe von Experimenten durch, die untersuchen, wie sich die Änderung wichtiger Teile des Gummiherstellungsprozesses auf das Endprodukt auswirkt und wie sich die Bonbons bei unterschiedlicher Lagerung verhalten Temperaturen. Anhand dieser Ergebnisse ermittelten sie die haltbarste Kombination für Gummibonbons.

Um diese Fragen zu beantworten, passte die Gruppe bei der Herstellung der Gummibärchen verschiedene Eingaben an, vom Glukosesirup-zu-Saccharose-Verhältnis bis hin zu Stärke- und Gelatinekonzentrationen. Sie wollten verstehen, wie sich diese Veränderungen auf Merkmale wie die Konsistenz der Süßigkeiten, den Feuchtigkeitsgehalt und den pH-Wert auswirken.

Anschließend untersuchten sie die resultierenden Eigenschaften der Bonbons vor und nach der Lagerung. Die Lagerbedingungen variierten zwischen 10 und 30 Grad Celsius für 12 Wochen oder 15 bis 22 Grad Celsius für ein Jahr.

Solche umfangreichen Kombinationen von Verfahren stellten während der Studie ihre eigenen Hürden dar.

„Eine große Anzahl von Parametern war die größte Herausforderung in unserer Studie“, sagte Autorin Suzan Tireki. „Wir hatten acht verschiedene Bonbonformulierungen, vier unterschiedliche Temperaturbedingungen und zwei unterschiedliche Lagerzeiten. Eine weitere Herausforderung bestand darin, ein gemeinsames Modell für alle diese acht Formulierungen zu finden, da sich jede von ihnen unterschiedlich verhielt.“

Um eine solche Vielfalt an Variablen zu berücksichtigen, verwendeten die Forscher ein statistisches Modell, um zu beschreiben, wie sich jede Kombination auf die Qualitätsparameter des Gummibärchens auswirkte. Sie untersuchten insbesondere die chemischen Vernetzungsabstände oder die Länge der Bindungen zwischen Molekülen in der Süßigkeit.

„Der innovativste Teil unserer Studie war die Untersuchung der Textur der Gummibonbons durch Schätzung der durchschnittlichen Vernetzungsabstände anhand der Härtedaten aus der Texturprofilanalyse“, sagte Tireki.

Der Feuchtigkeitsgehalt und der pH-Wert hingen beispielsweise stark vom Verhältnis von Glukosesirup zu Saccharose ab, wohingegen der Gelatinegehalt die Vernetzungsabstände beeinflusste.

„Unser überraschendstes Ergebnis war, dass die Härte und der durchschnittliche Vernetzungsabstand nicht von der Stärkemenge beeinflusst wurden“, sagte Tireki.

Die Ermittlung der stabilsten Kombinationen für Gummibärchen kann die Haltbarkeit verlängern und die Bonbonqualität in verschiedenen Klimazonen und in der gesamten Lebensmittelindustrie verbessern.

Als nächstes wollen die Forscher die Rolle pflanzlicher Formulierungen, Formenformen und Verpackungsarten untersuchen.

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Untersuchung des durchschnittlichen Vernetzungsabstands und der physikalisch-chemischen Eigenschaften von Gummibonbons während der Lagerung: Einfluss von Formulierung und Lagertemperatur

Suzan Tireki, Gulum Sumnu und Serpil Sahin

Ozjegin-Universität, Technische Universität des Nahen Ostens

http://pof.aip.org