היגישר טכנולוגיית אולטרה סאונד

מטבח מולקולרי ואפליקציות קולינריות אחרות

מדריך קצר על העקרונות

על ידי מארק גסטון

  • רוב התוכן של מדריך זה הוא מידע שניתן להשיג בקלות, אולם לפעמים נכתב בצורה שאינה תמיד להפוך את הקריאה קלה אלא אם קורה לך להיות מוכר את המונחים מקובלים.
  • להלן, מונחים חשובים של sonication כגון sonotrode, וכו 'משרעת והשפעתם על יישומים קולינרית מוסברים.
  • מדריך זה מתחת מנסה להסביר את שימוש homogeniser קולי בצורה מדעית וקולינריה פחות קשורה יותר.

גלי אולטרסאונד ויישומם מזון

Homogeniser קולי כטכניקה בסביבה כבר שנים רבות בצורות שונות, אך רק עכשיו למצוא את דרכו לתוך יישומים קולינרית בקנה מידה קטן יותר. Homogeniser מכיל כמה אלקטרוניקה מתוחכמת אשר יכול להמיר ולשלוט חשמל לתוך תנודות בתדירות גבוהות של קצה המתכת או sonotrode.
Sonotrode נע בעיקר למעלה ולמטה בתדירות גבוהה למדי מעל טווח נשמע (לדוגמה 26,000 פעמים בשנייה או 26Khz עם Uf200 ः t). כמות כי sonotrode נע מעלה ומטה נקרא משרעת ובדרך כלל ניתן להתאים בין 9 ו 240 מיקרומטר (שיערו של האדם הממוצע הוא סביב 100 מיקרומטר עבה לעיון). במילים פשוטות sonotrode מתנהג כמו בוכנה נעה מעלה ומטה בתוך הנוזל.
ככל sonotrode נע מעלה ומטה תוך שקוע בתוך נוזל, הוא יוצר אזורים של לחץ גבוה ונמוך בתוך הנוזל סביב sonotrode זה בתורו יוצר תופעה הידועה בשם cavitation. אנו רואים במטבח כי הפחתת לחץ (כגון אוטם קאמרי) גורם נוזלים להרתיח בטמפרטורות נמוכות והעלאת הלחץ (כגון סיר לחץ) גורם נוזלים לרתוח בטמפרטורה גבוהה.
פעימות לחץ התנודות במהירות לעבר קצה sonotrode לגרום להיווצרות ואז קריסה מהירה של בועות בתוך הנוזל. כל זה קורה בקנה מידה דק אך יוצר כוחות עצומים בתוך הנוזל בשל מהירויות, הטמפרטורות ולחצים שנוצרו על ידי cavitation. זהו כוחות עצומים אלה כי ניתן להפעיל לטובתנו במטבח עבור חילוץ של טעמים על ידי פקיעת תאים אוֹ התפלגות חלקיקים.
אחד האתגרים של השימוש בציוד הזה אך הוא לרתום ולשלוט כוח זה באופן משפר מזונות ולא הורס אותם, פירוק אותם למתחמים רצויים פחות.
מודל homogeniser הקולי שנרכש Uf200 ः t מכתיב את הכוח המרבי זמינים למשתמש ואת homogeniser עצמו יש מספר משתנים שיכולים לשמש כדי להתאים את ביצועיו כדי להתאים את היישום. לצורך מדריך זה, המודל המשמש היה 200 ואט יחידה.

sonotrode גודל

גודלו של מיכל ברלב יש מצויד השפעה גדולה על אופן היחיד מספק כוחה.
במילים פשוטות מאוד, את פני השטח גדול יותר של sonotrode יותר כוח זה ידרוש לנהוג בה בכל משרעת נתון. הצמיגות של הנוזל תהיה גם השפעה גדולה על הכח הנדרש כדי להניע את sonotrode בכל משרעת נתונה.
דמיין את sonotrode כמו בוכנה או בוכנה, אם הבוכנה נעה מעלה ומטה, מהר מאוד בתוך סיר של נוזל דק כגון מים קלים יחסית לעשות זאת אפילו במהירויות סבירות, עם זאת למלא את הסיר עם רוטב סמיך ואת באותה לא יהיה נכון, זה ידרוש הרבה יותר כוח כדי להזיז את הבוכנה במהירות מעלה ומטה הנוזל בשל צמיגות מוגברת. הגדל את גודל הבוכנה או בוכנה וזה גם ידרוש יותר מאמץ כדי להזיז אותו למעלה ולמטה בתוך הנוזל.
אותו הדבר נכון של sonotrode. עם המצויד גדול sonotrode, היחידה תצטרך לעבוד קשה יותר רחוק כדי לייצר משרעת של תנודה מסוימת רק אם הנוזל יש צמיגות גבוהה יותר עם נוזל צמיגות נמוך.

בגדלים וצורות שונים sonotrode עבור יישומים שונים.

Sonotrodes עם בגדלים וצורות שונים עבור Uf200 ः t

בכל הגדרת סמכות נתונה קטן sonotrode עקב שטח הפנים שלה יפיק תנודות בלחץ גדול גבוה cavitation עוצמות בקצה מאשר sonotrode גדול (ככח מתמקד שטח הפנים של sonotrode הקטן).
זה לא יכול להיות אפשרי לנהוג sonotrode גדול באותו משרעת כמו הרבה יותר כוח יידרש לעשות כן, עלול לגרור את הכיבוי של היחידה עקב עומס. במקרה זה את גודל sonotrode צריך להיות מופחת או יחידת כוח עליון להשיג.
הקלט עוצמת אולטרסאונד (בכל הגדרה הכוח נתון) פוחתת עם הגדלת שטח הפנים (sonotrodes גדול), שבו ככל שעולה עוצמת הכוח קולי עם שטח פנים קטנה, או אם לנסח זאת בדרך אחרת, sonotrode קטן מכניס הרבה כוח קולי לתוך שטח קטן, שם בתור sonotrode גדול מתפשט הכוח על פני שטח גדול יותר.
כאשר homogeniser משמש את העבודה הכוללת נעשה על מדגם הוא שילוב של קלט כוח של homogeniser, את כרך המדגם ואת זְמַן היא חשופה. על מנת לקבל תוצאות לשחזור, עלינו לשקול את כל שלושת הפרמטרים. אל תצפו לשים את המכשיר בכוס קטנה מלאה של הנוזל למשך שתי דקות ולאחר מכן לקבל את אותה תוצאה ליטר נוזל במהלך אותה תקופת זמן! לא פחות לזכור כי עם גודל מדגם קטן תשומות כוח גבוהות, טֶמפֶּרָטוּרָה המדגם יעלה במהירות. לקבלת דוגמיות טמפרטורה רגישה עדיף להשתמש בהגדרות חשמל נמוכות על פני תקופות ארוכות, ולאפשר לאנרגיה שהוזנה ע"י homogeniser כמו חום כדי להפיג.
התחממות המדגמת עשויה בהחלט לגרום כמה ניחוחות מאוד אתה מנסה ללכוד לברוח המערכת.
תשומות כוח גבוהות עלולות גם לגרום לזילות של המדגם, כפי שניתן לראות בעת שימוש בשמנים מסוימים. שמנים כאשר נחשף תשומות אנרגיה גבוהה בקצה של homogeniser יכול לשבור וכתוצאה מכך טעם לא נעים מאוד אשר ניתן לתאר רק את הטעם של שריפת חשמל!
עבור קירור חומרים רגישים לטמפרטורה של המדגם ישפר את התוצאות כגון באמצעות אמבט קרח או ההכללה קצת קרח יבש לתוך המדגם. באמצעות תשומות חשמל נמוכות לאורך תקופה ארוכה יותר עוזר לפזר את האנרגיה המשתחררת למערכת כמו כן באמצעות היחידה במצב דופק המאפשר כמה קירור בין כל פרץ של אולטרסאונד.
בתוך האלקטרוניקה של homogeniser, המשתמש יכול לבחור להפעיל את היחידה בשני מצבים עיקריים של שליטה.

מלא משרעת

במצב זה המשתמש בוחר% של משרעת מקסימלית הנדרשים sonotrode. האלקטרוניקה אז תנסה לנהוג sonotrode ב משרעת כי תתאים את ספק הכניסה של המכשיר כדי לשמור על משרעת הנדרשת על sonotrode. אם פני שטח sonotrode הוא גדול מדי כדי להיות מונעים על משרעת זה עם הכח הזמין של היחידה, משרעת לא יגיע לערך שנקבע ועלולה לכבות אם תנאי עומס יושגו.

בקרת מתח כניסה

במצב זה המשתמש מגדיר את תשומות כוח הנדרשות ואט ואת האלקטרוניקה תתאים את המשרעת של התנודות מנת להסדיר את ספק הכניסה להגדרת המשתמשים. מצב זה מאפשר את הכח מועבר הנוזל להיות מוסדר ולכן החום שנוצר הנוזל מוגבל הימנעות ניזק דגימות רגישות יותר.

מצב Pulse

בנוסף שני מצבי פעולה, יש מצב דופק, לפיו האלקטרוניקה לעבור לסירוגין ב מחזורים, העיתוי אשר מוגדר על ידי המשתמש מלהיות על 10% מהזמן לסירוגין 90% ל על 90% מהזמן לסירוגין 10%. זה נותן אפקט פועם והוא שימושי הן עבור הגבלת קלט החשמל הכולל למדגם ויצירת תסיסה טובה בתוך המדגם לכניסת לראשונה הנה גבוה ככל האלקטרוניקה מייצבת במהלך כל מחזור העבודה.

רמזים וטריקים כלליים

בעת שימוש homogeniser עבור העירוי של טעמי תוצאות טובות יותר מתקבלות כאשר המוצקים צומצמו בגודלם לפני היותו homogenised, זה יגדיל את שטח הפנים חשוף מיכל ברלב. אותו העיקרון חל בעת שימוש homogeniser עבור הפחתת גודל החלקיקים. תחשוב על homogeniser ככלי גימור בסדר לא מטחנת כמובן! בהפחתת גודל החלקיקים הרבה של העבודה נעשה על ידי התנגשויות במהירות גבוהה של חלקיקים האיצה את הכוחות שנוצר ב sonotrode. תוצאות טובות יותר יתקבלו אם חלק הפחתת החלקיקים נעשה לפני sonication. החל עם הפחתת גודל החלקיקים בתפזורת כבר נעשה פירושו שטח משטח גדול חשוף sonication וכי חלקיקים קטנים יהיה מואץ בנוזל מהר יותר, וכתוצאה מכך התנגשויות גבוהות יותר עם כוח כדי להמשיך לשבור חלקיקים. פחות עבודה גם צריך להיעשות על ידי homogeniser, המאפשר את הטמפרטורה להיות נשלט טוב יותר.
ככל homogeniser עובד די ברמה מקומית היא שימושית כאשר בשימוש עם מדגמים גדולים של להגיד כמה מאות מיליליטרים או יותר כדי לספק תסיסה נוספת כדי לוודא כי היקף ברחבי sonotrode הוא רעננים, הבטחת sonication שלמה של המדגם. זה נכון במיוחד של יותר צָמִיג דגימות. Stirrer מגנטי טובות הוא דרך יעילה להשיג זאת. התסיסה גם עוזר עם הבטחת נפח הנוזל סביב sonotrode לא יתר על המידה. שימוש באמבט קרח, או חתיכות קרח יבשות במדגם יעזור להסיר את האנרגיה הנחילה ידי sonification. כפי שנאמר כבר אם החומר הוא טמפרטורה רגישה, להשתמש בהגדרות חשמל נמוכות לאורך תקופת גדילה של זמן או להשתמש במצב הדופק כדי להגביל את הטמפרטורות שנוצרו במדגם מאפשר המדגם כדי לקרר בין פולסים סוניק.

כריסטיאן Mittermeier הכנת תחליב מלפפון באמצעות מכשיר אולטראסאונד של Hielscher UP200Ht

כריסטיאן מיטטרמייר מתוך מסעדה בעלת כוכב מישלן וילה מיטטרמאייר עם ה Uf200 ः t במהלך תחליב קולי

בקשת מידע





צור קשר / בקש מידע נוסף

דבר איתנו על דרישות העיבוד שלך. נמליץ פרמטרי ההתקנה ועיבוד המתאימים ביותר עבור הפרויקט שלכם.





הינכם מתבקשים לשים לב מדיניות פרטיות.




עובדות שראוי לדעת

homogenizers רקמות אולטרסאונד לעיתים קרובות מכונים החללית sonicator / sonificator, סוניק lyser, המשבש אולטרסאונד, מטחנת קולי, סונו-ruptor, sonifier, dismembrator סוניק, משבש תא, disperser קולי, מתחלב או dissolver. המונחים השונים נובעים היישומים השונים שניתן למלאם sonication.