Molekulaarsed toidud ja muud Kulinaaria rakendused

Lühike juhend põhimõtted

Mark Gaston

• Enamik sisu see juhend on teavet, mis on kergesti kättesaadavad, aga mõnikord on kirjutatud nii, et see ei ole alati lihtne lugemine, kui teil juhtub olema tuttav kasutatud terminid.
• Allpool olulised mõisted helitöötluse nagu sonotrode, amplituud jne ning nende mõju kulinaarse rakendused selgitatud.
• Käesolev juhend allpool püüab selgitada kasutamine ultraheli homogenisaatorit vähem teaduslikke ja kulinaarse seotud viisil.

Ultraheli lained ja nende kohaldamine Food

Ultraheli homogenisaatorit kui tehnika on olnud juba mitu aastat erinevates vormides, kuid on alles leida oma tee väiksemate kulinaarse rakendusi. Homogenisaatoris sisaldab mõningaid keerulisi elektroonika mida saab teisendada ja kontrollida elektrienergia arvesse kõrgsagedusvõnkumised metalli otsa või sonotrode.
Sonotroodi liigub peamiselt üles ja alla üsna suure sagedusega eespool kuuldava raadius (nt 26000 korda sekundis või 26Khz koos Uf200 ः t). Summa, mida sonotroodi liigub üles ja alla nimetatakse amplituudi ja tüüpiliselt saab reguleerida vahemikus 9 ja 240 um (keskmine juustest on umbes 100 um paksune võrdluseks). Lihtsamalt öeldes sonotrode käitub kolvi liigub üles ja alla vedelikus.
Nagu sonotroodi liigub üles ja alla, samas mõjub vedeliku, see tekitab piirkondades suure ja väikese rõhu vedelikus ümber sonotroodi see omakorda tekitab seda nähtust tuntakse kavitatsiooni. Näeme köögis et alandav rõhul (nt kambrisse laki) põhjustab vedelike keema madalamatel temperatuuridel ja rõhu tõstmisel (nagu survekeetel) põhjustab vedelike keema kõrgemal temperatuuril.
Kiiresti kõikuva rõhupulsatsioonid tipus sonotroodi põhjustada moodustamine ja seejärel kiire kokkuvarisemine mullide vedelikuna. See kõik juhtub minut skaalal kuid loob tohutu jõud vedeliku tõttu kiirused, temperatuurid ja rõhud loodud kavitatsioon. On neid tohutu jõud, mis võib pöördus meie eelis köögis eest kaevandamise maitsed kõrval rebenevad rakud või jaotus osakeste.

Üks väljakutseid selle seadme kasutamisel on aga selle jõu rakendamine ja kontrollimine viisil, mis parandab toitu.
Ostetud ultraheli homogenisaatorit mudel Uf200 ः t dikteerib maksimaalne võimsus on kasutajale kättesaadav ja homogenisaatoris ise on mitmeid muutujaid, mida saab kasutada, et kohandada selle tööd kohaldamise. Selleks Käesolevas juhendis kasutatud mudelis oli 200 W üksus.

sonotrode Suurus

Suurus sonotrode paigaldatud on suur mõju sellele, kuidas üksus annab oma võimu.
Väga lihtne tingimustel, seda suurem pindala sonotrode rohkem võimu see nõuab sellega sõita igal amplituudiga. Viskoossust vedeliku on ka suur mõju vajalikku jõudu sõita sonotroodi antud amplituudiga.
Kujutage sonotrode kui kolb või kolvi kui kolb liigub üles ja alla väga kiiresti pott õhuke vedelik nagu vesi on suhteliselt lihtne teha isegi mõistliku kiirusega, aga täitke pott paksu kastmega ja sama ei saa tõsi, see nõuab palju rohkem võimu liikuda kolvi kiiresti üles ja alla vedelas tõttu suurenenud viskoossust. Suurendada suuruse kolvi või kolb ja see nõuab ka rohkem pingutama, et liigutada üles ja alla vedelikus.
Sama kehtib ka sonotrode. Suure sonotroodi paigaldatud seade peab tegema palju raskem toota antud võnkeamplituud kui vedelik on kõrge viskoossusega kui madala viskoossusega vedelik.

Igal võimsus määramine väiksem sonotrode tänu oma pindala loob suuremat rõhufluktsioonid ja suurem kavitatsioon osatähtsust tipus kui suurem sonotrode (nagu võimsus on keskendunud väiksema sonotrode pindalast).
See ei pruugi olla võimalik sõita suurema sonotroodi samal amplituudi niipalju rohkem võimsust on vaja selleks, mille tulemusena võib sulgemist ühiku ülekoormuse tõttu. Sel juhul suurusest sonotroodi tuleb vähendada või kõrgema jõuallikas saada.
sisend ultraheli intensiivsus (Igal võimsus) suurenedes väheneb pindala (suurem sonotrodes), kus on ultraheli võimsus intensiivsus suureneb väheneb pindala või teisiti öeldes, väiksema sonotrode paneb palju ultraheli võimu väike piirkond, kus on suurem sonotrode levib võimu suuremale pinnale.

Kui homogenisaatorit kasutatakse kogu tehtud töö on prooviks kombinatsioon sisendvõimsus homogenisaatoris on maht proovi ja aeg see on avatud. Selleks, et saada korratavad tulemused, peame kaaluma kõiki kolme parameetrit. Ära oota, et panna seade väikeses tassi vedelikku täis kaks minutit ja siis saad sama tulemuse liitri vedeliku samal ajaperioodil! Samavõrd meeles pidada, et väikeste valimite suurused ja suure võimsusega sisendite temperatuur proovi tõuseb kiiresti. Temperatuuri tundlik proove on parem kasutada väiksema võimsusega seaded pikema aja jooksul, mis võimaldab energia sisestatud poolt homogenisaatorit nagu soojust hajutama.
Ülekuumenemise proovi võib põhjustada mõned väga aroomid püüad tabada põgeneda süsteemi.
Kõrge sisendvõimsus võib põhjustada ka lagunemise proovi, nagu võib näha, kui kasutate teatud õlid. Õlid, mis tekib kokkupuutel kõrge energia sisendite tipus homogenisaatoris võib murda tulemuseks väga ebameeldiv maitse, mida saab kirjeldada vaid kui maitse elektri põletamine!
Suhe temperatuuritundlik materjalide jahutades proovi parandab tulemust nagu kasutades jäävannis või lisamist mõned kuivjää proovimahutisse. Kasutades madalama sisendvõimsus pikema aja jooksul aitab hajutada vabanev energia süsteemi sisestada ei kasuta seadet Impulssrezhiimil mis võimaldab mõnel jahutus omavahel plahvatuse ultraheli.
Jooksul elektroonika homogenisaatoris, kasutaja saab valida seade toimima kahe peamise juhtimismoodusega.

amplituud kontrolli

Selles režiimis alla valib% maksimaalsest amplituudi vajalik sonotroodi. Elektroonika siis püütakse sõita sonotrode sel amplituudi ja kohandab sisendvõimsus seadme säilitama nõutud amplituud on sonotrode. Kui sonotrode pindala on liiga suured, et sõidetakse sel amplituudiga olemasolevate võimu üksus, amplituud ei jõua komplekti väärtus ja võib sulgeda, kui ülekoormuse on saavutatud.

Sisend Power Control

Selles režiimis kasutaja määrab vajaliku sisendvõimsus vattides ja elektroonika kohandab amplituud, et reguleerida sisendvõimsus kasutajatele seade. See režiim võimaldab võimsust üle vedelikku reguleeritud ning seetõttu tekkiv soojus vedelikus piirdu vigastada tundlikumad proovides.

impulssrežiimis

Lisaks kaks töörežiime, on impulssrežiimis, mille elektroonika lülitada sisse ja välja tsüklitAjastamine selle määrab kasutaja olemisega 10% ajast ja väljalülitamine 90% kuni aasta 90% ajast ja maha 10%. See annab pulseeriva toime ja see on kasulik nii piirates üldist võimsustoide proovile ning luues head agitatsiooni lähemal proovi lähteandmeteks on kõrge kui elektroonika stabiliseerib igal töötsüklit.

Ülised ja trikid

Kasutades ühtlustaja infusiooni maitsed paremaid tulemusi saadakse siis kuivained on peenestada enne kui ta homogeniseeritud, see suurendab pindala eksponeeritud sonotrode. Sama põhimõte kehtib, kui kasutate ühtlustaja osakeste suuruse vähendamine. Mõelge homogenisaatorile kui trahvi viimistlusvahendile, mitte muidugi veskile! Osakeste suuruse vähendamisel suurel määral tööd tehakse osakeste suure kiirusega kokkupõrke teel, kiirendades sonotroodi tekitatud jõude. Kui mõned osakeste vähendamine tehakse enne ultrahelitöötlust, saadakse palju paremaid tulemusi. Alustades osakeste suuruse vähendamiseks juba põhjalikult, tähendab see, et ultraheliga töödeldakse suuremat pinda ja vedelikus toimub kiiremini väiksemad osakesed, mille tagajärjeks on suurem kokkupõrge jõuga, et osakesi veelgi lõhkuda. Homogenisaator peab samuti tegema vähem tööd, võimaldades temperatuuri paremini juhtida.
Nagu homogenisaatoris töötab üsna lokaliseeritud tasandil on kasulik, kui kasutusel suuremate valimite öelda mitusada milliliitrit või enamgi veel agitatsioon, et tagada maht ümber sonotrode uuenemine, tagades täieliku ultrahelitöötlus proovi. See kehtib eriti rohkem veniv proove. Hea magnetsegaja on kasulik viis selle saavutamiseks. Agitatsioon aitab ka tagada vedeliku maht ümber sonotrode ei ülekuumenenud. Jäävannis või kuiva jää tükki proovis aitab eemaldada energia raugemist sonifikeerides. Nagu juba juttu, kui materjal on temperatuuritundlik, kasutada madalamat toitesätetele üle suurenenud ajaks ja või kasuta impulssrežiimis piirata tekitatud temperatuurile proovis võimaldades proovi jahtuda vahel Sonic aedviljad.

---

---

Kirjandus

• 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.

Faktid Tasub teada

Ultraheli koe homogenisaatoriteks sageli nimetatakse ultrahelikiirguri / sonificator, Sonic lyser ultraheliuuring lõhustajat, ultraheli veski, sono-ruptor, sonifikaatoris, Sonic dismembrator, rakupurustajaga, ultraheli disperser, emulgaator või lahustina. Erinevate tingimuste tuleneda erinevate rakenduste, mida saab täita kõrgsagedushelitöötlusega.