Viskosität, Zähigkeit


Englisch: Viscosity, Thickness
Französisch: Viscosité, Consostance
Spanisch: Espesor, Viscosidad
Italienisch: Viscosità


Inhaltsverzeichnis
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Viskosität (lat.: viscosus = klebrig) oder auch die Zähigkeit ist ein Teilmerkmal der Konsistenz, also der Beschaffenheit von Flüssigkeiten und Gasen, die als Fluide bezeichnet werden. Je größer die Viskosität ist, desto dickflüssiger ist das Fluid (das Fluid ist zähflüssig). Fluide mit niedriger Viskosität hingegen ist fließfähiger (leichtflüssig), kann also bei gleichen Bedingungen schneller fließen als Fluide mit einer hohen Viskosität.
Wasser ist ein Beispiel für ein Lebensmittel mit leichtflüssiger Viskosität; Honig hingegen für eine zähflüssige Viskosität.
In der Küche wird mit der Viskosität vor allem die Fließeigenschaften von flüssigen oder plastischen Lebensmitteln wie Pasten, Teige, Fette, Cremés, Gelees oder Säfte beschrieben.
Ernährungsphysiologisch ist die Viskosität bei sensorischen Eigenschaften von Lebensmitteln von Bedeutung. Zudem ist sie eine wichtige Beschaffenheit des Blutes und beeinflusst die Kapillardurchblutung (Blutdruck, Blutviskosität) Darüber hinaus spielt die Viskosität von Lebensmitteln beim Schlucken eine bedeutende Rolle.


Viskosität von verschiedenen Lebensmitteln

Die (dynamische) Viskosität beschreibt die Zähigkeit von Flüssigkeiten. Die dynamische Viskosität η wird im Allgemeinen in Millipascalsekunden (mPa·s) angegeben und üblicherweise mit Hilfe eines Rotationsviskosimeters bestimmt. Die nachfolgenden Angaben zur Viskosität werden darum in mPa·s (10-3 Pa·s) bei 20 °C angegeben.


Maßeinheit der Viskosität

Die dynamische Viskosität und kinematische Viskosität sind Maße für die Viskosität. Die dynamische Viskosität wird auch Scherviskosität genannt.
Der Kehrwert der dynamischen Viskosität ist die Fluidität, die ein Maß für die Fließfähigkeit eines Fluids ist.
Der Quotient aus der dynamischen Viskosität und der Dichte des Fluids wird kinematische Viskosität genannt.
Als reduzierte Viskosität bezeichnet man den Quotienten η - η0 / η wobei η die Viskosität einer Lösung und η0 die Viskosität des Lösungsmittel dieser Lösung ist

Man unterscheidet also zwischen der dynamischen und der kinematischen Viskosität. Die dynamische Viskosität η und die kinematische Viskosität ν stehen über die Dichte ρ in direktem Zusammenhang. Die Fluidität φ ist der Kehrwert der dynamischen Viskosität: η = ν * ρ = 1/φ.


Eigenschaften

Temperatur, Druck und Molekularstruktur beeinflussen die Viskosität. Die viskosität von Wasser halbiert sich beispielsweise wenn die Temperatur von 50 °C auf 20 °C absinkt.


Messung der Viskosität

Verschiebt man zwei Flüssigkeits-Schichten gegeneinander, so setzt die Flüssigkeit dieser Bewegung einen Widerstand entgegen (innere Reibung), den man als Fließwiderstand bezeichnet. Je höher der Fließwiderstand ist, desto höher ist die Viskosität, bzw. Zähigkeit.
Viskositäten sind immer temperaturabhängig, darum werden Viskositätsmessungen bei unterschiedlichen Temperaturen durchgeführt. Die Viskositätsmessung ist vor allem bei der industriellen maschinellen Lebensmittelverarbeitung von Bedeutung. Mit Hilfe der Messung der Viskosität kann beispielsweise ein Produkt für die maschinelle Verarbeitung hinsichtlich seiner Konsistenz optimiert oder auf die Produktionslinie optimal eingestellt werden.

Die Messung der Viskosität mit destilliertem Wasser bei konstant gehaltener und wird mit dem Kugelfallviskosimeter durchgeführt. Der Kugelfallviskosimeter ist eine besondere Bauform eines Viskosimeters und wurde 1932 vom Chemiker Fritz Höppler erfunden. Er trägt daher auch die Bezeichnung Höppler-Viskosimeter. Der Kugelfallviskosimeter besitzt einen Wasserzulauf und einen Wasserablauf, sowie ein Fallrohr mit konstant temperierten Wasser. Durch dass Fallrohr bewegt sich bei der Messung eine Kugel von oben nach unten durch die Flüssigkeit. Mittels Thermometer kann die genaue Temperatur kontrolliert werden. Gestartet wird mit einer Temperatur von 18 °C. Das Fallrohr der Kugelfallviskosimeter wird so positioniert, dass sich die Kugel im Fallrohr senkrecht von oben nach unten bewegen kann. Beim Herabsinken der Kugel passiert sie zwei Markierungen. Die Zeit die die Kugel von der ersten bis zur zweiten Markierung benötigt wird gemessen und protokolliert. Üblicherweise wird die Messung bei Temperaturen von 18 bis 24 °C in Schritten von je 1 °C mehrmals durchgeführt um ein genaueres Ergebnis zu erhalten. Aus dem Ergebnis wird die anschließend Viskosität berechnet und in mPa·s angegeben.



Zusammenfassung und Kurzinfos

  • Viskosität beschreibt die Beschaffenheit von Flüssigkeiten, Gasen
  • Viskosität beschreibt die Fließeigenschaften von Lebensmitteln, Pasten, Teig, Öle und Fette, Cremés, Gelees, Säften
  • Viskosität ist ein Begriff aus der Lebensmittelsensorik
  • Viskosität ist ein Teilmerkmal der Konsistenz



Quellen


  • Prof. Dr. Waldemar Ternes, Alfred Täufel: Lebensmittel-Lexikon. Behr's Verlag, 2005 » Lebensmittel-Lexikon