Molekulare Kichen an aner kulinaresch Uwendungen
Sonication transforméiert d'Aart a Weis wéi Chefs a Liewensmëttelwëssenschaftler Liewensmëttel a Gedrénks virbereeden: Ultraschallextraktioun, Infusioun, Emulgatioun an Homogeniséierung sinn Schlësselapplikatioune vu Sonicators fir kulinaresch Kreatiounen. Vu schnelle Extraktiounen bis silkier Emulsiounen a verstäerkten Aromen, Ultraschallwellen entwéckelen aussergewéinlech Goûten an Texturen. An dësem Artikel léiert Dir wéi Cheffen a Liewensmëtteltechnologen Ultraschallkavitatioun benotze fir alles vu Cocktailer bis Consommés ze kreéieren.
E kuerze Guide zu de Prinzipien
Artikel zum Schlagwort: Mark Gaston
- De gréissten Deel vum Inhalt vun dësem Guide ass Informatioun déi einfach verfügbar ass, awer et ass heiansdo e Wee geschriwwen deen net ëmmer einfach ze liesen mécht, ausser Dir sidd mat de benotzte Begrëffer vertraut.
- Drënner, wichteg Begrëffer vun sonication wéi sonotrode, Amplitude etc.. an hir Effekter op kulinaresch Applikatiounen erkläert.
- Dëse Guide hei ënnendrënner probéiert d'Benotzung vum Ultraschallhomogenisator op eng manner wëssenschaftlech a méi kulinaresch Manéier ze erklären.
Ultraschallwellen an hir Uwendung op Liewensmëttel
Den Ultraschall-Homogenisator als Technik gouf zënter ville Joren a verschiddene Formen, awer fënnt just säi Wee a méi kleng kulinaresch Uwendungen. De Homogenisator enthält e puer raffinéiert Elektronik déi elektresch Kraaft an héich Frequenzvibratiounen vum Metalltipp oder Sonotrode konvertéieren a kontrolléiere kann.
D'Sonotrode bewegt sech haaptsächlech op an erof bei zimlech héijer Frequenz iwwer den hörbarem Beräich (zB 26000 Mol pro Sekonn oder 26Khz mat der Sonicator UP200Ht). De Betrag, deen d'Sonotrode erop an erof beweegt, gëtt d'Amplitude genannt a kann typesch tëscht 9 an 240 µm ugepasst ginn (déi duerchschnëttlech mënschlech Hoer ass ongeféier 100 µm déck fir Referenz). An einfache Begrëffer verhält sech d'Sonotrode wéi e Piston, deen an der Flëssegkeet op an erof beweegt.
Wéi d'Sonotrode sech erop an erof beweegt wärend se an enger Flëssegkeet ënnerdaucht, entsteet Gebidder vun héijen an niddregen Drock bannent der Flëssegkeet ronderëm d'Sonotrode, dëst entsteet e Phänomen bekannt als Kavitatioun. Mir gesinn an der Kichen, datt den Drock erofsetzen (wéi an engem Kammersealer) d'Flëssegkeete bei méi nidderegen Temperaturen kachen an d'Erhéijung vum Drock (wéi en Drockkoker) bewierkt datt Flëssegkeete bei enger méi héijer Temperatur kachen.
Déi séier schwankend Drockpulsatiounen um Tipp vun der Sonotrode verursaache d'Bildung an dann de schnelle Kollaps vu Blasen an der Flëssegkeet. Dëst geschitt alles op enger Minuttskala awer schaaft enorm Kräften an der Flëssegkeet wéinst der Geschwindegkeet, Temperaturen an Drock generéiert vun der Kavitatioun. Et sinn dës grouss Kräften, déi zu eisem Virdeel an der Kichen fir d'Kichen ëmgewandelt kënne ginn Extraktioun vu Goûten vum zerbriechen Zellen, Emulgatioun, oder Zerfall vu Partikelen.
Léiert méi iwwer Ultraschallemulgatioun vun engem vegane Mousse au Chocolat!
Ee vun den Erausfuerderunge bei der Notzung vun dëser Ausrüstung ass awer dës Kraaft ze notzen an ze kontrolléieren op eng Manéier déi d'Liewensmëttel verbessert.
Den gekauften Ultraschall Homogenisator Modell UP200Ht diktéiert déi maximal Kraaft fir de Benotzer an den Homogenisator selwer huet eng Rei Variablen déi benotzt kënne ginn fir seng Leeschtung un d'Applikatioun unzepassen. Fir den Zweck vun dësem Guide war de Modell benotzt den Hielscher 200 Watt Sonicator.
Sonotrode Gréisst
D'Gréisst vun der Sonotrode huet e groussen Effekt op wéi d'Eenheet seng Kraaft liwwert.
A ganz einfache Begrëffer, wat méi grouss d'Uewerfläch vun der Sonotrode ass, wat méi Kraaft et erfuerdert fir se op all bestëmmten Amplitude ze fueren. D'Viskositéit vun der Flëssegkeet wäert och e groussen Afloss op d'Kraaft hunn, déi néideg ass fir d'Sonotrode bei enger bestëmmter Amplitude ze fueren.
Stellt Iech d'Sonotrode als Kolben oder Plunger vir, wann de Kolben ganz séier an engem Dëppe mat dënnem Flëssegkeet wéi Waasser op an erof geréckelt gëtt ass et relativ einfach ze maachen och mat vernünfteg Geschwindegkeet, awer fëllt den Dëppe mat enger décker Zooss an der datselwecht wäert net wouer sinn, et wäert vill méi Kraaft erfuerderen fir de Kolben séier erop an erof an der Flëssegkeet ze bewegen wéinst der verstäerkter Viskositéit. Erhéije d'Gréisst vum Piston oder de Plunger an et wäert och méi Effort erfuerderen fir se an d'Flëssegkeet erop an erof ze bewegen.
Dat selwecht gëllt fir d'Sonotrode. Mat enger grousser Sonotrode ageriicht, muss d'Eenheet vill méi haart schaffen fir eng gegebene Schwéngungsamplitude ze produzéieren wann d'Flëssegkeet eng héich Viskositéit huet wéi mat enger Flëssegkeet mat enger niddereger Viskositéit.
Different Sonotrode Magnitudes For Sonicator Modell UP200Ht
Op all Kraaft Astellung generéiert eng méi kleng Sonotrode wéinst senger Uewerfläch méi grouss Drockschwankungen a méi héich Kavitatiounsintensitéiten um Tipp wéi eng méi grouss Sonotrode (well d'Kraaft op eng méi kleng Sonotrode Uewerfläch fokusséiert ass).
Et ass vläicht net méiglech eng méi grouss Sonotrode an der selwechter Amplitude ze fueren well vill méi Kraaft erfuerderlech ass fir dat ze maachen, méiglecherweis zu der Ausschaltung vun der Eenheet wéinst Iwwerlaascht. An dësem Fall muss d'Gréisst vun der Sonotrode reduzéiert ginn oder eng méi héich Kraaft Eenheet kritt.
D'Ultraschallintensitéit (bei all gegebener Kraaftastellung) geet mat der Erhéijung vun der Uewerfläch erof (méi grouss Sonotroden), wou wéi d'Ultraschallkraaftintensitéit mat der Uewerfläch erhéicht gëtt, oder fir et anescht ze soen, eng méi kleng Sonotrode setzt vill Ultraschallkraaft an e klengt Gebitt, wou wéi eng méi grouss Sonotrode d'Kraaft iwwer e méi grousst Gebitt verbreet.
D'Iwwerhëtzung vun der Probe kann e puer vun de ganz Aromen verursaachen, déi Dir probéiert ze fangen, fir aus dem System ze flüchten.
Héich Kraaft Inputs kënnen och d'Degradatioun vun der Probe verursaachen, wéi et ka gesi ginn wann Dir verschidde Ueleger benotzt. Ueleger wann se den héijen Energieinputs um Tipp vum Homogenisator ausgesat sinn, kënnen ofbriechen an zu engem héich onangenehme Goût resultéieren, deen nëmmen als de Goût vun elektresche Verbrennung beschriwwe ka ginn!
Fir Temperaturempfindlech Materialien wäert d'Ofkillung vun der Probe d'Resultater verbesseren, sou wéi d'Benotzung vun engem Äisbad oder d'Inklusioun vun e bësse trockenem Äis an d'Probe. Mat manner Kraaft-Inputen iwwer eng méi laang Period hëlleft d'Energie, déi an de System fräigelooss gëtt, ze verdeelen, sou wéi d'Eenheet am Pulsmodus benotzt, deen e puer Ofkillung tëscht all Burst vun Ultraschall erlaabt.
Bannent der Elektronik vum Homogenisator kann de Benotzer wielen d'Eenheet an zwee Haaptmodi vun der Kontroll ze bedreiwen.
Amplitude Kontroll
An dësem Modus wielt de Benotzer den% vun der maximaler Amplitude déi fir d'Sonotrode néideg ass. D'Elektronik wäert dann probéieren d'Sonotrode bei där Amplitude ze fueren an d'Inputkraaft vum Apparat unzepassen fir déi erfuerderlech Amplitude bei der Sonotrode z'erhalen. Wann d'Sonotrode-Uewerfläch ze grouss ass fir op dëser Amplitude mat der verfügbarer Kraaft vun der Eenheet gefuer ze ginn, wäert d'Amplitude net de festgeluegte Wäert erreechen a kann ausschalten wann en Iwwerlaaschtkonditioun erreecht gëtt.
Ultraschallwellen ginn an der molekularer Kichen a Mixologie benotzt fir eenzegaarteg Goûten ze kreéieren. Den Hielscher Sonicator UP200Ht gëtt benotzt fir Aroma ze extrahieren, Spirituosen ze infuséieren, Bitter virzebereeden an Alkohol a Wäin ze alteren.
Input Power Kontrolléiere
An dësem Modus setzt de Benotzer déi erfuerderlech Kraaftinput a Watt an d'Elektronik wäert d'Amplitude vun den Schwéngungen upassen fir d'Inputkraaft un d'Benotzer Astellung ze reguléieren. Dëse Modus erlaabt datt d'Kraaft, déi op d'Flëssegkeet transferéiert gëtt, geregelt gëtt an dofir d'Hëtzt, déi an der Flëssegkeet generéiert gëtt, limitéiert Schued fir méi sensibel Proben ze vermeiden.
Pulsatiounsperiod Modus
Zousätzlech zu den zwee Operatiounsmodi gëtt et e Pulsmodus, woubäi d'Elektronik an Zyklen ausschalt an ausschalt, deem säin Timing vum Benotzer vun 10% vun der Zäit gesat gëtt an 90% op 90% vun der Zäit an aus 10%. Dëst gëtt e pulséierenden Effekt an ass nëtzlech fir d'Gesamtkraaft op d'Probe ze limitéieren a gutt Agitatioun an der Probe ze kreéieren fir den initialen Input héich ze sinn wéi d'Elektronik während all Flichtzyklus stabiliséiert.
Allgemeng Tipps an Tricks
Wann Dir den Homogenisator fir d'Infusioun vu Goûten benotzt, ginn besser Resultater kritt wann d'Feststoffer an der Gréisst reduzéiert goufen ier se homogeniséiert ginn, dëst wäert d'Uewerfläch erhéijen. sonotrode. Dee selwechte Prinzip gëllt fir d'Benotzung vun der Homogeniséierung Partikelgréisst Reduktioun. Denkt un den Homogenisator als e gudde Finishing-Tool, net e Coursschleifer! An der Reduktioun vun de Partikelgréissten gëtt vill vun der Aarbecht gemaach duerch d'Héichgeschwindegkeetskollisiounen vun de Partikelen, déi d'Kräfte beschleunegen, déi an der Sonotrode generéiert ginn. Vill besser Resultater ginn erreecht wann e puer vun der Partikelreduktioun virun der Sonikatioun gemaach gëtt. Ugefaange mat der Bulk Partikelgréisst Reduktioun scho gemaach heescht datt eng méi grouss Uewerfläch der Sonikatioun ausgesat ass an datt déi méi kleng Partikelen an der Flëssegkeet méi séier beschleunegt ginn, wat zu méi héije Kollisiounen mat enger Kraaft resultéiert fir Partikelen weider ofzebriechen. Manner Aarbecht muss och vum Homogenisator gemaach ginn, sou datt d'Temperatur besser kontrolléiert gëtt.
Well den Homogenisator op engem zimlech lokaliséierten Niveau funktionnéiert, ass et nëtzlech wann et mat méi grousse Proben vun e puer honnert Milliliter oder méi benotzt gëtt fir zousätzlech Agitatioun ze bidden fir sécherzestellen datt de Volume ronderëm d'Sonotrode erfrëscht gëtt, fir eng komplett Sonikatioun vun der Probe ze garantéieren. Dëst gëllt besonnesch fir méi viskose Proben. E gudde magnetesche Rührer ass e nëtzleche Wee fir dëst z'erreechen. D'Agitatioun hëlleft och fir sécherzestellen datt de Volume vun der Flëssegkeet ronderëm d'Sonotrode net iwwerhëtzt gëtt. Mat engem Äisbad oder dréchen Äisstécker an der Probe hëlleft d'Energie vun der Sonifizéierung ze läschen. Wéi scho diskutéiert wann d'Material temperaturempfindlech ass, benotzt méi niddereg Kraaft Astellungen iwwer eng erhéicht Zäit an / oder benotzt de Pulsmodus fir d'Temperaturen ze limitéieren, déi an der Probe generéiert ginn, sou datt d'Probe tëscht Sonic Pulse ofkillt.
De Christian Mittermeier vum Michelin-Stär-Präis-Restaurant Villa Mittermeier mat der UP200Ht während der Ultraschall-Emulgéierung
Kontaktéiert eis! / Frot eis!
Literatur
- 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.
Fakten Worth Wëssen
Ultrasonic Tissue Homogenisatoren ginn dacks als Sondesonicator / Sonificator, Sonic Lyser, Ultraschall Disruptor, Ultrasonic Grinder, Sono-Ruptor, Sonifier, sonic Dismembrator, Zell Disrupter, Ultrasonic Disperger, Emulgator oder Opléiser bezeechent. Déi verschidde Begrëffer entstinn aus de verschiddenen Uwendungen déi duerch Sonikatioun erfëllt kënne ginn.





