Moleküler Mutfak ve Diğer Mutfak Uygulamaları

İlkeler için Kısa Bir Kılavuz

Mark Gaston tarafından

• Bu kılavuzun içeriğinin çoğu, kolayca bulunabilen bilgilerdir, ancak bazen, kullanılan terimlere aşina olmadığınız sürece her zaman kolay okumayı kolaylaştırmayan bir şekilde yazılmıştır.
• Aşağıda, sonotrot, genlik vb. gibi önemli sonikasyon terimleri ve bunların mutfak uygulamaları üzerindeki etkileri açıklanmaktadır.
• Aşağıdaki bu kılavuz, ultrasonik homojenizatörün kullanımını daha az bilimsel ve daha mutfakla ilgili bir şekilde açıklamaya çalışmaktadır.

Ultrason Dalgaları ve Gıdalara Uygulaması

Bir teknik olarak ultrasonik homojenizatör, çeşitli şekillerde uzun yıllardır kullanılmaktadır, ancak daha küçük ölçekli mutfak uygulamalarına yeni yeni girmektedir. Homojenizatör, elektrik gücünü metal ucun veya sonotrotun yüksek frekanslı titreşimlerine dönüştürebilen ve kontrol edebilen bazı gelişmiş elektronikler içerir.
Sonotrot, esas olarak, duyulabilir aralığın üzerinde oldukça yüksek bir frekansta yukarı ve aşağı hareket eder (örneğin, saniyede 26000 kez veya 26Khz. UP200Ht). Sonotrotun yukarı ve aşağı hareket ettiği miktara genlik denir ve tipik olarak 9 ila 240 μm arasında ayarlanabilir (referans için ortalama insan saçı yaklaşık 100 μm kalınlığındadır). Basit bir ifadeyle, sonotrot, sıvı içinde yukarı ve aşağı hareket eden bir piston gibi davranır.
Sonotrot bir sıvıya daldırılmışken yukarı ve aşağı hareket ettikçe, sonotrotun etrafındaki sıvı içinde yüksek ve düşük basınç alanları oluşturur ve bu da kavitasyon olarak bilinen bir fenomen yaratır. Mutfakta, basıncın düşürülmesinin (hazne kapatıcıda olduğu gibi) sıvıların daha düşük sıcaklıklarda kaynamasına neden olduğunu ve basıncın yükseltilmesinin (düdüklü tencere gibi) sıvıların daha yüksek bir sıcaklıkta kaynamasına neden olduğunu görüyoruz.
Sonotrotun ucundaki hızla dalgalanan basınç titreşimleri, sıvı içinde kabarcıkların oluşmasına ve ardından hızlı bir şekilde çökmesine neden olur. Bunların hepsi bir dakika ölçeğinde gerçekleşir, ancak sıvı tarafından üretilen hızlar, sıcaklıklar ve basınçlar nedeniyle sıvı içinde büyük kuvvetler oluşturur. Kavitasyon. Mutfakta avantajımıza çevrilebilecek olan bu büyük güçlerdir. Aromaların ekstraksiyonu tarafından yırtılmış hücreler veya partiküllerin parçalanması.

 
Caution: Video "title" is missing

 

Bununla birlikte, bu ekipmanın kullanımındaki zorluklardan biri, bu gücü gıdaları geliştirecek şekilde kullanmak ve kontrol etmektir.
Satın alınan ultrasonik homojenizatör modeli UP200Ht kullanıcının kullanabileceği maksimum gücü belirler ve homojenizatörün kendisi, performansını uygulamaya uyacak şekilde ayarlamak için kullanılabilecek bir dizi değişkene sahiptir. Bu kılavuzun amacı doğrultusunda, kullanılan model bir 200 Watt birim.

Sonotrode Boyutu

Boyutu Sonotrot Takılan, ünitenin gücünü nasıl sağladığı üzerinde büyük bir etkiye sahiptir.
Çok basit bir ifadeyle, sonotrotun yüzey alanı ne kadar büyükse, onu herhangi bir genlikte sürmek için o kadar fazla güç gerektirecektir. Sıvının viskozitesi, sonotrotu belirli bir genlikte sürmek için gereken güç üzerinde de büyük bir etkiye sahip olacaktır.
Sonotrotu bir piston veya piston olarak hayal edin, eğer piston su gibi ince bir sıvı kabında çok hızlı bir şekilde yukarı ve aşağı hareket ettirilirse, makul hızlarda bile bunu yapmak nispeten kolaydır, ancak tencereyi kalın bir sosla doldurun ve aynısı doğru olmayacak, artan viskozite nedeniyle pistonu sıvı içinde hızla yukarı ve aşağı hareket ettirmek için çok daha fazla güç gerektirecektir. Pistonun veya pistonun boyutunu artırın ve ayrıca sıvı içinde yukarı ve aşağı hareket ettirmek için daha fazla çaba gerektirecektir.
Aynısı sonotrot için de geçerlidir. Büyük bir sonotrot takılıyken, sıvının yüksek viskoziteye sahip olması durumunda, ünitenin düşük viskoziteli bir sıvıya göre belirli bir salınım genliği üretmek için çok daha fazla çalışması gerekecektir.

Herhangi bir güç ayarında a daha küçük sonotrot yüzey alanı nedeniyle daha büyük basınç dalgalanmaları üretecek ve Yüksek Kavitasyon uçtaki yoğunluklar daha büyük bir sonotrottan daha fazladır (güç, daha küçük bir sonotrotun yüzey alanına odaklandığından).
Aynı genlikte daha büyük bir sonotrot sürmek mümkün olmayabilir, çünkü bunu yapmak için çok daha fazla güç gerekecektir, bu da muhtemelen aşırı yük nedeniyle ünitenin kapanmasına neden olur. Bu durumda, sonotrotun boyutunun küçültülmesi veya daha yüksek bir güç ünitesi elde edilmesi gerekir.
Ultrason yoğunluğu (herhangi bir güç ayarında) artan yüzey alanı (daha büyük sonotrodlar) ile azalır, burada ultrasonik güç yoğunluğu azalan yüzey alanı ile artar veya başka bir deyişle, daha küçük bir sonotrot çok fazla ultrasonik güç koyar küçük bir alana, daha büyük bir sonotrot gücü daha geniş bir alana yayar.

Homojenizatör kullanıldığında, numune üzerinde yapılan toplam iş, aşağıdakilerin bir kombinasyonudur: Güç girişi homojenizatör, numunenin hacmi ve maruz kaldığı süre. Tekrarlanabilir sonuçlar elde etmek için üç parametreyi de göz önünde bulundurmalıyız. Cihazı iki dakika boyunca sıvı dolu küçük bir bardağa koymayı ve ardından aynı süre içinde bir litre sıvıda aynı sonucu almayı beklemeyin! Aynı şekilde, küçük numune boyutları ve yüksek güç girişleri ile numunenin sıcaklığının hızla yükseleceğini unutmayın. Sıcaklığa duyarlı numuneler için, homojenizatör tarafından ısı olarak girilen enerjinin dağıtılmasına izin vermek için daha uzun süreler boyunca daha düşük güç ayarları kullanmak daha iyidir.
Numunenin aşırı ısınması, yakalamaya çalıştığınız aromaların bir kısmının sistemden kaçmasına neden olabilir.
Yüksek güç girişleri, bazı yağlar kullanıldığında görülebileceği gibi, numunenin bozulmasına da neden olabilir. Yağlar, homojenizatörün ucundaki yüksek enerji girişlerine maruz kaldıklarında parçalanabilir ve bu da yalnızca elektrikle yanmanın tadı olarak tanımlanabilecek son derece hoş olmayan bir tada neden olabilir!
Sıcaklığa duyarlı malzemeler için, numunenin soğutulması, bir buz banyosu kullanılması veya numuneye bir miktar kuru buzun dahil edilmesi gibi sonuçları iyileştirecektir. Daha uzun bir süre boyunca daha düşük güç girişlerinin kullanılması, ünitenin her ultrason patlaması arasında bir miktar soğutmaya izin veren darbe modunda kullanılmasında olduğu gibi, sisteme salınan enerjinin dağıtılmasına yardımcı olur.
Homojenizatörün elektronik aksamında kullanıcı, üniteyi iki ana kontrol modunda çalıştırmayı seçebilir.

Genlik kontrolü

Bu modda, kullanıcı sonotrot için gereken maksimum genliğin% 'sini seçer. Elektronikler daha sonra sonotrotu bu genlikte sürmeye çalışacak ve sonotrotta gerekli genliği korumak için cihazın giriş gücünü ayarlayacaktır. Sonotrot yüzey alanı, ünitenin mevcut gücü ile bu genlikte sürülemeyecek kadar büyükse, genlik ayarlanan değere ulaşmaz ve bir aşırı yük durumuna ulaşılırsa kapanabilir.

Giriş Gücü Kontrolü

Bu modda, kullanıcı gerekli güç girişini watt cinsinden ayarlar ve elektronik, kullanıcı ayarına giriş gücünü düzenlemek için salınımların genliğini ayarlayacaktır. Bu mod, sıvıya aktarılan gücün düzenlenmesine ve dolayısıyla sıvıda üretilen ısının sınırlandırılmasına olanak tanıyarak daha hassas numunelere zarar vermekten kaçınır.

Darbe modu

İki çalışma moduna ek olarak, elektronik aksamın döngüler halinde açılıp kapandığı, zamanlaması kullanıcı tarafından zamanın 'unda ve �'ı kapalıyken �'ı kapalı ve 'u kapalı olarak ayarlanan bir darbe modu vardır. Bu, titreşimli bir etki verir ve hem numuneye giden genel güç girişini sınırlamak hem de numune içinde iyi bir ajitasyon oluşturmak için yararlıdır ve elektronikler her görev döngüsü sırasında stabilize olurken ilk girdi yüksek olur.

Genel İpuçları ve Püf Noktaları

Aromaların infüzyonu için homojenizatör kullanıldığında, katılar homojenize edilmeden önce boyutları küçültüldüğünde daha iyi sonuçlar elde edilir, bu, homojenizata maruz kalan yüzey alanını artıracaktır. Sonotrot. Aynı prensip homojenizatörü aşağıdakiler için kullanırken de geçerlidir: partikül büyüklüğü azaltma. Homojenizatörü bir öğütücü olarak değil, ince bir finisaj aleti olarak düşünün! Parçacık boyutlarının küçültülmesinde, işin çoğu, parçacıkların yüksek hızlı çarpışmaları, sonotrode üretilen kuvvetlerin hızlandırılmasıyla yapılır. Parçacık azaltmanın bir kısmı sonikasyondan önce yapılırsa çok daha iyi sonuçlar elde edilecektir. Halihazırda yapılmış olan yığın parçacık boyutu azaltma ile başlamak, daha büyük bir yüzey alanının sonikasyona maruz kaldığı ve daha küçük parçacıkların sıvıda daha hızlı hızlandırılacağı anlamına gelir, bu da parçacıkları daha fazla parçalamak için bir kuvvetle daha yüksek çarpışmalara neden olur. Homojenizatör tarafından daha az iş yapılması gerekecek ve bu da sıcaklığın daha iyi kontrol edilmesini sağlayacaktır.
Homojenizatör oldukça lokalize bir seviyede çalıştığından, sonotrot etrafındaki hacmin yenilenmesini sağlamak için ek çalkalama sağlamak ve numunenin tam sonikasyonunu sağlamak için birkaç yüz mililitre veya daha büyük numunelerle kullanıldığında yararlıdır. Bu özellikle daha viskoz numuneler için geçerlidir. İyi bir manyetik karıştırıcı, bunu başarmanın yararlı bir yoludur. Çalkalama ayrıca sonotrot etrafındaki sıvı hacminin aşırı ısınmamasını sağlamaya da yardımcı olur. Numunede bir buz banyosu veya kuru buz parçaları kullanmak, sonifikasyon tarafından verilen enerjinin giderilmesine yardımcı olacaktır. Daha önce tartışıldığı gibi, malzeme sıcaklığa duyarlıysa, daha uzun bir süre boyunca daha düşük güç ayarları kullanın ve veya numunede üretilen sıcaklıkları sınırlamak için darbe modunu kullanın ve numunenin sonik darbeler arasında soğumasına izin verin.

---

---

Edebiyat

• 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.

 

Bu videoda, GuerillaChefs.de'dan Simon, mutfak ve moleküler gastronomide kullanılan yenilikçi bir teknik olan taze mantarlarla suyun hızlı aromatizasyonu için Hielscher UP200Ht el tipi sonikatörün kullanımını göstermektedir. Ultrasonication, lezzet ekstraksiyonunu geliştirir ve hassas aromatik bileşikleri saniyeler içinde sulu faza infüze eder, rafine et suları, infüzyonlar veya lezzet bazları için temiz etiketli, ısısız işleme sağlar. Doğal lezzet geliştirmede hassasiyet ve yoğunluk arayan şefler ve gıda yenilikçileri için idealdir.

Ultrasonik Aromatizasyon: Hielscher UP200Ht kullanarak lezzet yoğun bir mantar suyu oluşturun

 

Bilmeye Değer Gerçekler

Ultrasonik doku homojenizatörleri genellikle prob sonikatörü / sonifikatörü, sonik lizör, ultrason bozucu, ultrasonik öğütücü, sono-ruptor, sonifier, sonik dismembrator, hücre bozucu, ultrasonik dağıtıcı, emülgatör veya çözücü olarak adlandırılır. Farklı terimler, sonikasyon ile yerine getirilebilecek çeşitli uygulamalardan kaynaklanır.