Molekulyar mətbəx və digər kulinariya tətbiqləri

Ultrasəslə emal aşpazların və qida alimlərinin yemək və içkilər hazırlama üsullarını dəyişdirir: ultrasəslə ekstraksiya, dəmləmə, emulsiyalaşdırma və homogenləşdirmə sonikatorların kulinariya yaradıcılığında əsas tətbiqləridir. Sürətli ekstraksiyalardan daha ipəkvari emulsiyalara və gücləndirilmiş ətirlərə qədər ultrasəs dalğaları müstəsna dadlar və teksturalar yaradır. Bu məqalədə aşpazların və qida texnoloqlarının kokteyllərdən konsomelərə qədər hər şeyi yenidən yaratmaq üçün ultrasəs kavitasiyasından necə istifadə etdiyini öyrənəcəksiniz.

Prinsiplərə dair qısa bələdçi

Mark Gaston tərəfindən qonaq məqaləsi

• Bu bələdçinin məzmununun çox hissəsi asanlıqla əldə edilə bilən məlumatlardan ibarətdir, lakin bəzən elə yazılır ki, istifadə olunan terminlərlə tanış olmadıqda onu oxumaq həmişə asan olmur.
• Aşağıda sonotrod, amplituda və s. kimi ultrasəslə emalın mühüm terminləri və onların kulinariya tətbiqlərinə təsirləri izah olunur.
• Aşağıdakı bələdçi ultrasəs homogenizatorundan istifadəni daha az elmi və kulinariya ilə daha çox əlaqəli şəkildə izah etməyə çalışır.

Ultrasəs dalğaları və onların qidaya tətbiqi

Ultrasəs homogenizatoru bir texnologiya kimi uzun illərdir müxtəlif formalarda mövcuddur, lakin daha kiçik miqyaslı kulinariya tətbiqlərində yalnız indi istifadə olunmağa başlayır. Homogenizator elektrik gücünü metal ucun və ya sonotrodun yüksək tezlikli rəqslərinə çevirə və bu çevrilməni idarə edə bilən mürəkkəb elektronika ilə təchiz olunub.
Sonotrod əsasən yuxarı və aşağı, eşidilən diapazondan kənarda olduqca yüksək tezliklə hərəkət edir (məsələn, saniyədə 26.000 dəfə və ya 26Khz tezliklə – UP200Ht sonikatoru ilə). Sonotrodun yuxarı və aşağı hərəkətinin ölçüsü amplituda adlanır və adətən 9 ilə 240 µm arasında tənzimlənə bilər (müqayisə üçün, insan saçının orta qalınlığı təxminən 100 µm-dir). Sadə dillə desək, sonotrod mayedə yuxarı və aşağı hərəkət edən porşen kimi davranır.
Mayeyə batırılmış sonotrod yuxarı və aşağı hərəkət etdikcə, ətrafındakı mayedə yüksək və aşağı təzyiq sahələri yaradır; bu da öz növbəsində kavitasiya kimi tanınan hadisəni əmələ gətirir. Mətbəxdə görürük ki, təzyiqin azaldılması (məsələn, kameralı vakuum qablaşdırma cihazında) mayelərin daha aşağı temperaturda qaynamasına, təzyiqin artırılması isə (məsələn, təzyiqli qazanda) mayelərin daha yüksək temperaturda qaynamasına səbəb olur.
Sonotrodun ucunda sürətlə dəyişən təzyiq pulsasiyaları mayenin daxilində qabarcıqların yaranmasına və sonra sürətlə çökməsinə səbəb olur. Bütün bunlar çox kiçik miqyasda baş verir, lakin kavitasiyanın yaratdığı sürətlər, temperaturlar və təzyiqlər səbəbindən mayedə nəhəng qüvvələr əmələ gəlir. Məhz bu nəhəng qüvvələrdən mətbəxdə aşağıdakı məqsədlər üçün öz xeyrimizə istifadə edə bilərik: dadların ekstraksiyası üçün hüceyrələrin parçalanması, emulsiyalaşdırma, və ya hissəciklərin parçalanması.

 

Hielscher UP200Ht ultrasəs cihazının bitki əsaslı şokolad emulsiyasını ipək kimi hamar, sabit veqan şokoladlı musa necə çevirdiyinə baxın. Ultrasəs kavitasiyası incə dispersləşməni, emulsiyanın daha yüksək sabitliyini və optimal teksturanı təmin edərək, süd məhsulları olmayan, bol şokoladlı mükəmməl desertin hazırlanmasına zəmin yaradır. Şokolad yağları ilə suyun submikron ölçülü sabit emulsiyasını yaradan ultrasəs emalı dolğun dadın və ağızda hamar, bütöv konsistensiya hissinin yaranmasına kömək edir. Bundan əlavə, ultrasəs emalı nişasta, zülal və kakaonun bərk hissəciklərinin aqlomeratlarını parçalayaraq son dərəcə kremvari konsistensiya və daha dolğun dad təmin edir.

Veqan şokolad musunun ultrasəslə emulsiyalaşdırılması haqqında daha çox öyrənin!
 

Lakin bu avadanlıqdan istifadənin çətinliklərindən biri bu gücdən qidanı yaxşılaşdıracaq şəkildə istifadə etmək və onu idarə etməkdir.
Alınmış UP200Ht ultrasəs homogenizator modeli istifadəçinin yararlana biləcəyi maksimum gücü müəyyən edir və homogenizatorun özündə onun işini tətbiqə uyğunlaşdırmaq üçün istifadə edilə bilən bir sıra dəyişənlər var. Bu bələdçi üçün Hielscher 200 vattlıq sonikatorundan istifadə edilmişdir.

Sonotrodun ölçüsü

Quraşdırılmış sonotrodun ölçüsü cihazın gücünü necə ötürməsinə böyük təsir göstərir.
Çox sadə dillə desək, sonotrodun səth sahəsi nə qədər böyükdürsə, onu istənilən verilmiş amplitudada hərəkət etdirmək üçün bir o qədər çox güc tələb olunur. Mayenin özlülüyü də sonotrodu verilmiş amplitudada hərəkət etdirmək üçün tələb olunan gücə böyük təsir göstərir.
Sonotrodu porşen və ya plunjer kimi təsəvvür edin: porşeni su kimi duru maye ilə dolu bir qazanda çox sürətlə yuxarı və aşağı hərəkət etdirmək, hətta qənaətbəxş sürətlərdə belə, nisbətən asandır. Lakin qazanı qatı sousla doldurduqda vəziyyət eyni olmayacaq; artmış özlülük səbəbindən porşeni mayedə sürətlə yuxarı və aşağı hərəkət etdirmək üçün daha çox güc tələb olunacaq. Porşenin və ya plunjerin ölçüsünü artırdıqda da onu mayedə yuxarı və aşağı hərəkət etdirmək üçün daha çox qüvvə tələb olunacaq.
Eyni hal sonotroda da aiddir. Böyük sonotrod quraşdırıldıqda, mayenin özlülüyü yüksəkdirsə, cihaz verilmiş rəqs amplitudasını yaratmaq üçün aşağı özlülüklü maye ilə müqayisədə xeyli daha çox işləməli olacaq.
 

 

İstənilən verilmiş güc ayarında daha kiçik sonotrod, səth sahəsinə görə, ucunda daha böyük sonotroda nisbətən daha böyük təzyiq dəyişmələri və daha yüksək kavitasiya intensivlikləri yaradacaq (çünki güc daha kiçik sonotrodun səth sahəsində cəmlənir).
Daha böyük sonotrodu eyni amplitudada hərəkət etdirmək mümkün olmaya bilər, çünki bunun üçün xeyli daha çox güc tələb olunur və bu, artıq yüklənmə səbəbindən cihazın sönməsinə gətirib çıxara bilər. Bu halda sonotrodun ölçüsü azaldılmalı və ya daha yüksək güclü cihaz əldə edilməlidir.
Ultrasəs intensivliyi (istənilən verilmiş güc ayarında) səth sahəsi artdıqca (daha böyük sonotrodlar) azalır, ultrasəs gücünün intensivliyi isə səth sahəsi azaldıqca artır. Başqa sözlə, daha kiçik sonotrod kiçik bir sahəyə çoxlu ultrasəs gücü ötürür, daha böyük sonotrod isə gücü daha geniş sahəyə yayır.

Homogenizatordan istifadə edildikdə nümunə üzərində görülən ümumi iş homogenizatorun giriş gücü , nümunənin həcmi və onun təsirə məruz qaldığı müddətin birləşməsidir. Təkrarlana bilən nəticələr əldə etmək üçün hər üç parametri nəzərə almalıyıq. Cihazı maye ilə dolu kiçik bir fincana iki dəqiqə yerləşdirib, sonra eyni müddətdə bir litr mayedə eyni nəticəni əldə edəcəyinizi gözləməyin! Həmçinin unutmayın ki, kiçik nümunələrdə və yüksək giriş gücündə nümunənin temperaturu sürətlə yüksələcək. Temperatura həssas nümunələr üçün daha uzun müddət ərzində daha aşağı güc ayarlarından istifadə etmək daha yaxşıdır; bu, homogenizatorun verdiyi enerjinin istilik şəklində yayılmasına imkan verir.
Nümunənin həddindən artıq qızması tutmağa çalışdığınız ətirlərin bəzilərinin sistemdən çıxmasına səbəb ola bilər.
Bəzi yağlardan istifadə zamanı müşahidə olunduğu kimi, yüksək giriş gücü nümunənin deqradasiyasına da səbəb ola bilər. Yağlar homogenizatorun ucunda yüksək enerji təsirinə məruz qaldıqda parçalana və yalnız elektrik yanığının dadı kimi təsvir edilə bilən son dərəcə xoşagəlməz dad yarada bilər!
Temperatura həssas materiallar üçün nümunənin, məsələn, buz vannasından istifadə etməklə və ya nümunəyə bir qədər quru buz əlavə etməklə soyudulması nəticələri yaxşılaşdıracaq. Daha uzun müddət ərzində daha aşağı giriş gücündən istifadə etmək sistemə verilən enerjinin yayılmasına kömək edir. Cihazdan impuls rejimində istifadə etmək də eyni təsiri göstərir və hər ultrasəs impulsu arasında müəyyən qədər soyumağa imkan verir.
Homogenizatorun elektron idarəetmə sistemi vasitəsilə istifadəçi cihazı iki əsas idarəetmə rejimində işlətməyi seçə bilər.

Amplitudanın idarə edilməsi

Bu rejimdə istifadəçi sonotrod üçün tələb olunan amplitudanı maksimum amplitudanın %-i kimi seçir. Sonra elektronika sonotrodu həmin amplitudada hərəkət etdirməyə çalışacaq və sonotrodda tələb olunan amplitudanı saxlamaq üçün cihazın giriş gücünü tənzimləyəcək. Sonotrodun səth sahəsi cihazın mövcud gücü ilə bu amplitudada hərəkət etdirilə bilməyəcək qədər böyükdürsə, amplituda təyin olunmuş qiymətə çatmayacaq və artıq yüklənmə vəziyyəti yarandıqda cihaz sönə bilər.

Öz ədviyyat ekstraktlarınızı və ya souslarınızı hazırlamaq istəyirsiniz? İstər restoran mətbəxi, istər yüksək hədəfləri olan aşpaz köməkçisi, istərsə də kommersiya istehsalçıları üçün olsun, Hielscher ultrasəs avadanlığı ilə qısa müddətdə yüksək keyfiyyətli ekstraktlar və souslar hazırlaya bilərsiniz. Üzvi ekstraktları özünüz hazırlayın! Konservantlardan imtina edin! Yalnız öz seçdiyiniz inqrediyentlərdən istifadə edin!

Giriş gücünün idarə edilməsi

Bu rejimdə istifadəçi tələb olunan giriş gücünü vattla təyin edir və elektronika giriş gücünü istifadəçinin ayarına uyğun tənzimləmək üçün rəqslərin amplitudasını dəyişir. Bu rejim mayeyə ötürülən gücü tənzimləməyə və bununla da mayedə yaranan istiliyi məhdudlaşdırmağa imkan verir, daha həssas nümunələrin zədələnməsinin qarşısını alır.

İmpuls rejimi

İki iş rejimindən əlavə, elektronikanın dövri olaraq açılıb-söndüyü impuls rejimi də mövcuddur. Bu dövrlərin vaxt bölgüsünü istifadəçi vaxtın 10%-i ərzində açıq və 90%-i ərzində sönülü olmaqdan, vaxtın 90%-i ərzində açıq və 10%-i ərzində sönülü olmağa qədər təyin edir. Bu, pulsasiya effekti yaradır və həm nümunəyə verilən ümumi giriş gücünü məhdudlaşdırmaq, həm də hər iş dövründə elektronika sabitləşərkən ilkin girişin yüksək olması ilə əlaqəli olaraq nümunə daxilində yaxşı qarışdırma yaratmaq üçün faydalıdır.

Ümumi məsləhətlər və üsullar

Homogenizatordan dadların dəmləmə yolu ilə verilməsi üçün istifadə edildikdə, bərk maddələrin ölçüsü homogenləşdirmədən əvvəl kiçildilərsə, daha yaxşı nəticələr əldə olunur; bu, daha böyük səth sahəsinin sonotrodun təsirinə məruz qalmasını təmin edir. Homogenizatordan istifadə edildikdə eyni prinsip bu prosesə də aiddir: hissəcik ölçüsünün kiçildilməsi. Homogenizatoru qaba üyüdücü kimi deyil, incə son emal aləti kimi düşünün! Hissəcik ölçülərinin kiçildilməsində işin böyük hissəsini sonotrodda yaranan qüvvələrin sürətləndirdiyi hissəciklərin yüksək sürətli toqquşmaları yerinə yetirir. Hissəciklərin kiçildilməsinin bir hissəsi ultrasəslə emaldan əvvəl aparılarsa, xeyli daha yaxşı nəticələr əldə olunacaq. Hissəcik ölçüsünün əsas kiçildilməsi artıq yerinə yetirilmiş halda başlamaq daha böyük səth sahəsinin ultrasəslə emala məruz qalması və daha kiçik hissəciklərin mayedə daha sürətlə sürətləndirilməsi deməkdir; bu da hissəcikləri daha da parçalayacaq qüvvə ilə daha güclü toqquşmalara gətirib çıxarır. Homogenizatorun da daha az iş görməsi lazım gələcək və bu, temperaturu daha yaxşı idarə etməyə imkan verəcək.
Homogenizator olduqca məhdud bir sahədə işlədiyindən, məsələn, bir neçə yüz millilitr və ya daha böyük nümunələrdə istifadə edilərkən əlavə qarışdırma təmin etmək faydalıdır. Bu, sonotrodun ətrafındakı maye həcminin yenilənməsini və nümunənin tam ultrasəslə emalını təmin edir. Bu, xüsusilə daha özlü nümunələrə aiddir. Keyfiyyətli maqnit qarışdırıcı buna nail olmaq üçün faydalı vasitədir. Qarışdırma həmçinin sonotrodun ətrafındakı maye həcminin həddindən artıq qızmamasını təmin etməyə kömək edir. Buz vannasından və ya nümunədə quru buz parçalarından istifadə etmək ultrasəslə emalın verdiyi enerjini uzaqlaşdırmağa kömək edəcək. Artıq qeyd edildiyi kimi, material temperatura həssasdırsa, daha uzun müddət ərzində daha aşağı güc ayarlarından istifadə edin və ya nümunədə yaranan temperaturu məhdudlaşdırmaq üçün impuls rejimindən istifadə edərək nümunənin ultrasəs impulsları arasında soyumasına imkan verin.

---

---

Ədəbiyyat

• Alex Patist, Darren Bates (2008): Ultrasonic innovations in the food industry: From the laboratory to commercial production. Innovative Food Science & Emerging Technologies, Volume 9, Issue 2, 2008. 147-154.
• Astráin-Redín, Leire; Ciudad-Hidalgo, Salomé; Raso, Javier; Condon, Santiago; Cebrián, Guillermo; Álvarez, Ignacio (2019): Application of High-Power Ultrasound in the Food Industry. InTechOpen 2019.
• Belgheisi S., Motamedzadegan A., Milani J.M., Rashidi L., Rafe A. (2021): Impact of ultrasound processing parameters on physical characteristics of lycopene emulsion. Journal of Food Science and Technology 58(2), 2021. 484-493.

 

Bu videoda GuerillaChefs.de-dən Simon təzə göbələklərlə suyun sürətlə ətirləndirilməsi üçün Hielscher UP200Ht əl sonikatorundan istifadəni nümayiş etdirir – bu, kulinariya və molekulyar qastronomiyada tətbiq olunan innovativ texnikadır. Ultrasəs emalı dad maddələrinin ekstraksiyasını gücləndirir və zərif aromatik birləşmələri saniyələr ərzində sulu fazaya keçirərək nəfis bulyonlar, dəmləmələr və ya dad əsasları üçün qatqısız və istiliksiz emala imkan verir. Təbii dadların yaradılmasında dəqiqlik və intensivlik axtaran aşpazlar və qida sahəsində yenilikçilər üçün idealdır.