Die Rheologie beschreibt das Fließ- und Verformungsverhalten von Lebensmittelmaterialien unter angelegter Belastung. Scherspannungs- und Schergeschwindigkeitsbeziehungen definieren, ob sich ein Lebensmittel wie eine Newtonsche Flüssigkeit (Viskosität unabhängig von der Schergeschwindigkeit, z. B. Wasser, Honig) oder wie eine nicht-Newtonsche Flüssigkeit verhält. Scherverdünnendes (pseudoplastisches) Verhalten kommt häufig bei Ketchup, Joghurt und Saucen vor, bei denen die Viskosität mit zunehmender Schergeschwindigkeit abnimmt. Eine Scherverdickung (dilatant) kommt seltener vor, wird aber bei konzentrierten Stärkesuspensionen beobachtet. Viskoelastische Materialien wie Teig, Käse und Gele zeigen sowohl viskose als auch elastische Reaktionen.

Bei der Oszillationsrheometrie wird eine Oszillationsscherung mit kleiner Amplitude angewendet, um die Viskoelastizität innerhalb des linearen viskoelastischen Bereichs (LVR) zu untersuchen. Der Speichermodul G’ repräsentiert das elastische Verhalten, der Verlustmodul G” repräsentiert das viskose Verhalten und tan δ (G”/G’) gibt die Dämpfungseigenschaften an. Frequenzdurchläufe offenbaren das strukturelle Relaxationsverhalten, während Temperaturdurchläufe das Gelieren, Schmelzen oder Stärkeverkleben überwachen. Die Fließspannung, die Mindestspannung, die erforderlich ist, um den Fluss einzuleiten, ist entscheidend für die Produktgestaltung von Aufstrichen, Dressings und Pasten.

Die Texturprofilanalyse (TPA) simuliert die Zwei-Biss-Kompression des Kauvorgangs mithilfe eines Texturanalysators. Zu den von TPA abgeleiteten Parametern gehören Härte, Kohäsion, Elastizität, Zähigkeit und Klebrigkeit. Die Kramer-Scherzelle misst den Scherwiderstand von partikulären Lebensmitteln wie Erbsen, Mais und Fleischstücken. Die Rückextrusion wird für halbfeste Lebensmittel wie Joghurt, Pudding und Kartoffelpüree verwendet. Sowohl rheologische als auch Texturparameter korrelieren mit der sensorischen Wahrnehmung und ermöglichen so die Qualitätskontrolle und Produktentwicklung.

Die Geräteauswahl hängt vom Material ab: Rotationsrheometer mit Kegel-Platte-, Parallelplatten- oder konzentrischen Zylindergeometrie eignen sich für Flüssigkeiten und halbfeste Stoffe, während Texturanalysatoren mit verschiedenen Sonden feste Lebensmittel verarbeiten. Kontrollierte Stress- und kontrollierte Geschwindigkeitsmodi erfüllen unterschiedliche experimentelle Anforderungen. Die Temperaturkontrolle ist für Materialien wie Schokolade, Fettaufstriche und Gelatinegele von entscheidender Bedeutung. Rheologische Eigenschaften sind für Emulsionen und Schäume von entscheidender Bedeutung und beeinflussen die sensorische Bewertung Ergebnisse. Die Proteinfunktionalität, einschließlich des Verhaltens von Proteinen, bestimmt die Textur vieler Lebensmittelprodukte.