Minimierung der Geruchsintensität von Saccharosekristallen über technologische Maßnahmen

Die sensorische Qualität von Lebensmitteln ist ein entscheidendes Kriterium für die weiterverarbeitende Industrie und den Verbraucher. Bei Weißzucker aus Zuckerrüben spielen daher nicht nur die Kristallgröße und die Farbe eine wichtige Rolle, sondern auch der Geruchseindruck und die Geruchsintensität. Die Zusammensetzung der Geruchsnote des Weißzuckers ist sowohl vom Rohstoff Zuckerrübe als auch von den technisch-technologischen Bedingungen bei der Verarbeitung abhängig. Abweichungen von dem gewohnten Geruchseindruck werden als störend bzw. qualitätsmindernd empfunden. Besonders erdige Geruchsnoten, zurückzuführen auf Geosmin oder auf bestimmte Methoxypyrazine, werden mit Kellergeruch in Verbindung gebracht. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit werden Geruchsstoffquellen im Prozess der Zuckergewinnung untersucht und das Verhalten ausgewählter Geruchsstoffe in einzelnen Verfahrensabschnitten aufgezeigt. Mit Hilfe technologischer Maßnahmen, beispielsweise dem Einsatz von Aktivkohle-Adsorbern, wird die Geruchsintensität des Zuckers verringert. Abhängig von der Art der Geruchsstoffe können verschiedene Eintragsquellen und eine Geruchsstoffsynthese nachgewiesen werden. Entscheidende Parameter sind das pH- bzw. Infektionsniveau der Extraktion und die Temperaturführung der Verdampfstation. Die Geruchsstoffbeladung der Hilfsstoffe Wasser und Luft im Bereich der Kristallisation und Zuckertrocknung bzw. Zuckerlagerung und -konditionierung trägt deutlich zur Ausbildung des Geruchs kristalliner Saccharose bei. Unabhängig vom Ursprung der Geruchsstoffe ist die Kristallisation ein qualitätsbestimmender Prozessschritt, der den sensorischen Gesamteindruck des Weißzuckers aus Zuckerrüben maßgeblich beeinflusst. Mit Hilfe der Atom-Kraft- und Rasterelektronenmikroskopie werden Saccharosekristalle aus einer Laborkühlungskristallisation und aus dem industriellen Prozess untersucht. Die sehr große Kristalloberfläche, betrachtet im Nanometer-Bereich, ist eine mögliche Erklärung für das beobachtete sehr hohe Adsorptionsvermögen von Saccharosekristallen. Die große spezifische Adsorptionsfläche ist auf das partielle Auflösen der Kristalloberfläche während des Deckwassereinsatzes, der Nachkristallisation im trocknenden Sirupfilm und das Anhaften von Mikropartikeln, entstanden infolge mechanischer Belastung, zurückzuführen. Geruchsstoffe, wie Geosmin, werden adsorptiv an den Kristallen gebunden und erhöhen deren Geruchsintensität.