Hielscher Echografietechniek

Moleculaire keuken en andere culinaire toepassingen

Een beknopte handleiding voor de beginselen

door Mark Gaston

  • Het grootste deel van de inhoud van deze gids is informatie die direct beschikbaar is, maar het is soms een manier die niet altijd gemakkelijk te lezen maakt, tenzij je toevallig bekend bent met de termen die worden gebruikt om te zijn geschreven.
  • Hieronder belangrijke termen van sonicatie zoals sonotrode, amplitude etc. en hun effecten op culinaire toepassingen worden uitgelegd.
  • onder deze handleiding probeert de toepassing van de ultrasone homogenisator in een minder wetenschappelijke en culinaire verwante manier verklaren.

Ultrasound golven en hun toepassing op voedsel

De ultrasone homogenisator als een techniek is al vele jaren in verschillende vormen, maar is nog maar net zijn weg naar kleinere schaal culinaire toepassingen. De homogenisator bevat enkele geavanceerde elektronica waarmee elektrische energie kan omzetten en controle in hoogfrequente vibraties van de metalen tip of sonotrode.
De sonotrode beweegt voornamelijk op en neer op een vrij hoge frequentie boven hoorbare gebied (bijvoorbeeld 26.000 keer per seconde of de 26Khz Uf200 ः t). Het bedrag dat de sonotrode en neer beweegt wordt de amplitude en typisch kan worden ingesteld tussen 9 en 240 urn (gemiddelde mensenhaar is ongeveer 100 urn dik als referentie). Eenvoudig gezegd de sonotrode gedraagt ​​als een zuiger op en neer bewegen in de vloeistof.
De sonotrode en neer beweegt bij onderdompeling in een vloeistof, creëert gebieden van hoge en lage druk in de vloeistof rond de sonotrode Daardoor ontstaat een fenomeen cavitatie. We zien in de keuken die druk (bijvoorbeeld in een kamer sealer) verlaging veroorzaakt vloeistof kookt bij lagere temperaturen en het verhogen van de druk (zoals een snelkookpan) veroorzaakt vloeistoffen koken bij een hogere temperatuur.
De snel wisselende drukpulsen aan het uiteinde van de sonotrode de vorming veroorzaken en snelle ineenstorting van bellen in de vloeistof. Dit alles gebeurt op minutenverdeling maar creëert grote krachten binnen de vloeistof als gevolg van de snelheden, temperaturen en drukken die door de cavitatie. Het is deze enorme krachten die kan worden omgezet in ons voordeel in de keuken voor de extractie van smaakstoffen door scheuren cellen of verdeling van de deeltjes.
Eén van de uitdagingen bij het gebruik van dit materiaal is echter aan te wenden en besturen deze kracht zodanig dat voedingsmiddelen verbetert en niet vernietigt, breken ze af in minder wenselijke verbindingen.
De gekochte ultrasone homogenisator model Uf200 ः t dicteert het maximale vermogen dat beschikbaar is voor de gebruiker en de homogenisator zelf heeft een aantal variabelen die kunnen worden gebruikt om de prestaties aan te passen aan de toepassing. Ten behoeve van deze handleiding het model werd een 200 watt eenheid.

sonotrode Size

De grootte van de sonotrode ingerichte heeft een grote invloed op de manier waarop de unit levert zijn macht.
In zeer eenvoudige bewoordingen, hoe groter het oppervlak van de sonotrode, hoe meer kracht het nodig heeft om het op elke gegeven amplitude te laten rijden. De viscositeit van het fluïdum zal ook een grote invloed hebben op het vermogen dat nodig is om de sonotrode met een gegeven amplitude aan te drijven.
Stel de sonotrode een zuiger of plunjer, wanneer de zuiger zeer snel in een pot dunne vloeistof op en neer bewogen zoals water is relatief eenvoudig te doen, zelfs bij een redelijke snelheid, maar de pot vullen met een dikke saus en de hetzelfde zal waar zijn, zal het veel meer kracht om de zuiger snel op en neer in de vloeistof verplaatst door de verhoogde viscositeit vereisen. De grootte van de zuiger of plunjer en het zal ook moeite om het omhoog en omlaag in de vloeistof vereisen.
Hetzelfde geldt voor de sonotrode. Met een grote sonotrode, vervallen de eenheid ver harder werken om een ​​bepaalde amplitude van oscillatie als de vloeistof een hoge viscositeit dan bij een vloeistof met lage viscositeit.

Diverse sonotrode maten en vormen voor verschillende toepassingen.

Sonotrodes met verschillende maten en vormen voor de Uf200 ः t

Op een gegeven energie-instelling een kleinere sonotrode vanwege zijn oppervlakte wordt groter drukfluctuaties genereren en hoger cavitatie intensiteiten bij de punt dan een groter sonotrode (de stroom is gericht op een oppervlak kleiner sonotrode's).
Kan het onmogelijk zijn om een ​​grotere sonotrode rijden met dezelfde amplitude als veel meer vermogen nodig zijn om dit te doen, mogelijk resulterend in het afsluiten van het apparaat door overbelasting. In dit geval heeft de grootte van de sonotrode te verminderen of hoger vermogenseenheid worden verkregen.
de input ultrasound intensiteit (Op een gegeven vermogensinstelling) afneemt met toenemende oppervlakte (grotere sonotrodes), waarbij de ultrasone energie intensiteit toeneemt bij afnemende oppervlakte, of anders gezegd een kleinere sonotrode legt veel ultrasone energie in een klein gebied, waarbij een grotere sonotrode verdeelt de energie over een groter gebied.
Wanneer de homogenisator wordt het totale werk aan het monster een combinatie van de stroomaansluiting van de homogenisator, de hoeveelheid van het monster en de tijd het wordt blootgesteld. Om reproduceerbare resultaten te krijgen, moeten we alle drie parameters te overwegen. Verwacht niet dat het apparaat in een klein kopje vol met water gedurende twee minuten te zetten en dan krijg het zelfde resultaat in een liter vloeistof over dezelfde periode! Even niet vergeten dat met kleine steekproeven en een hoog vermogen ingangen, de Temperatuur van het monster zal snel stijgen. Voor temperatuurgevoelige monsters is het beter om minder energie instellingen over langere perioden, waardoor de energie ingevoerd door de homogenisator als warmte te dissiperen.
Oververhitting van het monster kan ook leiden tot een aantal van de aroma's die u probeert te vangen om het systeem te ontsnappen.
High power inputs mag de afbraak van het monster te veroorzaken, zoals te zien bij gebruik van bepaalde oliën. Oliën bij blootstelling aan hoge energie-input aan het uiteinde van de homogenisator kan breken resulteert in een zeer onaangename smaak die alleen kan worden omschreven als de smaak van elektrische branden!
Voor temperatuurgevoelige materialen afkoelen van het monster de resultaten te verbeteren, zoals met behulp van een ijsbad en het opnemen van bepaalde droogijs in het monster. Door minder ingaand vermogen over een langere periode maakt de verspreiding van de energie die vrijkomt in het systeem maakt gebruik van de eenheid pulsmode waarin verkoeling tussen elk salvo ultrageluid maakt.
In de elektronica van de homogenisator, kan de gebruiker kiezen om het toestel in twee wijzen van bedienen.

amplitude controle

In deze modus kiest de gebruiker% van de maximale amplitude nodig is voor de sonotrode. De elektronica zal dan proberen om de sonotrode drijven op dat amplitude en het ingangsvermogen van de inrichting op het benodigde amplitude bij de sonotrode handhaven. Indien het sonotrode oppervlak te groot in deze amplitude met het beschikbare vermogen van het apparaat aan te drijven, zal de amplitude niet de ingestelde waarde bereikt en kunnen zichzelf uit wanneer overbelasting wordt bereikt.

De Controle van de inputmacht

In deze modus wordt de gebruiker wordt het gewenste vermogen in Watt en de elektronica zal de amplitude van de oscillaties om het ingangsvermogen naar de gebruikers instelling te regelen passen. Deze modus maakt het overgedragen vermogen om de vloeistof te regelen en derhalve de warmte die in de vloeistof beperkt dat schade aan gevoeliger monsters.

Impulswijze

Naast de twee modi, is er een impuls modus, waarbij de elektronische in- en uitgeschakeld cycliDe intervallen die wordt ingesteld door de gebruiker van zijn op 10% van de tijd en uit 90% tot aan 90% van de starttijd en 10%. Dit geeft een pulserende werking en is bruikbaar zowel in het monster die de grootste vermogen aan het monster en het creëren van goed roeren tot de aanvankelijke ingang hoog zijn als elektronica stabiliseert tijdens elke arbeidscyclus.

Algemene tips en trucs

Bij gebruik van de homogenisator voor infusie van smaken betere resultaten worden verkregen wanneer de vaste stoffen in omvang gereduceerd alvorens te worden gehomogeniseerd dit het oppervlak blootgesteld aan het vergroten sonotrode. Hetzelfde principe geldt bij gebruik van de homogenisator voor deeltjesgroottevermindering. Denk aan de homogenisator als een fijne afwerkingstool, geen slijpmachine! Bij de reductie van deeltjesgroottes wordt veel van het werk gedaan door de hoge snelheid botsingen van deeltjes versneld de krachten gegenereerd op de sonotrode. Veel betere resultaten zullen worden verkregen als een deel van de deeltjesreductie vóór sonicatie wordt uitgevoerd. Beginnend met de bulkreductie van de deeltjesgrootte die al is uitgevoerd, betekent dit dat een groter oppervlak wordt blootgesteld aan ultrasoonapparaat en dat de kleinere deeltjes sneller in de vloeistof zullen worden versneld, wat resulteert in hogere botsingen met een kracht om deeltjes verder af te breken. Er zal ook minder werk moeten worden verricht door de homogenisator, waardoor de temperatuur beter kan worden geregeld.
Aangezien de homogenisator op vrij een gelokaliseerd niveau werkt, is het nuttig wanneer het wordt gebruikt met grotere monsters van bijvoorbeeld enkele honderden milliliter of meer om extra beweging te verschaffen om te waarborgen dat het volume rond de sonotrode wordt ververst, waardoor volledige sonicatie van het monster wordt verzekerd. Dit geldt met name voor meer kleverig samples. Een goede magnetische roerder is een handige manier om dit te bereiken. Het schudden helpt ook om ervoor te zorgen dat het volume van de vloeistof rond de sonotrode niet oververhit raakt. Het gebruik van een ijsbad of stukjes droog ijs in het monster zal helpen de energie te verwijderen die door de sonificatie wordt verleend. Zoals reeds besproken als het materiaal temperatuurgevoelig is, gebruikt u gedurende een langere periode lagere vermogensinstellingen en of gebruikt u de pulsmodus om de in het monster gegenereerde temperaturen te begrenzen, waardoor het monster tussen de sonische pulsen kan afkoelen.

Christian Mittermeier bereiden van een komkommer emulsie gebruikt ultrasone inrichting Hielscher's UP200Ht

Christian Mittermeier van het Michelin-sterrenrestaurant Villa Mittermeier met de Uf200 ः t tijdens ultrasone emulgering

Informatieaanvraag




Let op onze Privacybeleid.


Neem contact met ons op / vraag om meer informatie

Praat met ons over uw verwerking eisen. We zullen de meest geschikte configuratie en bewerkingsparameters aanbevelen voor uw project.





Let op onze Privacybeleid.




Feiten die de moeite waard zijn om te weten

Ultrasone weefselhomogenisers worden vaak aangeduid als probe sonicator / sonificator, sonische lyser, ultrasone disruptor, ultrasone slijpmachine, Sono-ruptor, sonicatie, sonisch dismembrator, celvernietiger, ultrasoon dispergeerapparaat, emulgeermiddel of dissolver. De verschillende termen resulteren uit de verschillende toepassingen die kunnen worden vervuld door behandeling met ultrageluid.