Công nghệ siêu âm Hielscher

Ẩm thực phân tử và các ứng dụng nấu ăn khác

Hướng dẫn tóm tắt các nguyên tắc

Mark Gaston

  • Phần lớn nội dung của hướng dẫn này là thông tin đó là có sẵn, tuy nhiên đôi khi nó được viết một cách mà không luôn luôn làm cho dễ đọc trừ khi bạn tình cờ làm quen với các điều khoản sử dụng.
  • Dưới đây, thuật ngữ quan trọng của sonication như Sonotrode vv biên độ và tác động của chúng trên các ứng dụng ẩm thực được giải thích.
  • Hướng dẫn này dưới đây cố gắng giải thích việc sử dụng các homogeniser siêu âm theo một cách ít khoa học và ẩm thực hơn có liên quan.

Sóng siêu âm và ứng dụng của họ để thực phẩm

Các homogeniser siêu âm như một kỹ thuật đã được xung quanh trong nhiều năm dưới các hình thức khác nhau, nhưng chỉ là chỉ tìm cách xâm nhập vào các ứng dụng ẩm thực quy mô nhỏ hơn. Các homogeniser chứa một số thiết bị điện tử tinh vi mà có thể chuyển đổi và kiểm soát năng lượng điện thành rung tần số cao của mũi kim loại hoặc Sonotrode.
Các Sonotrode di chuyển chủ yếu lên xuống ở tần số khá cao trên phạm vi âm thanh (ví dụ 26000 lần một giây hoặc 26Khz với UP200Ht). Số tiền mà các Sonotrode di chuyển lên và xuống được gọi là biên độ và thường có thể được điều chỉnh từ 9 đến 240 mm (tóc con người trung bình là khoảng 100 mm dày để tham khảo). Trong thuật ngữ đơn giản các Sonotrode cư xử như một piston di chuyển lên và xuống trong chất lỏng.
Khi Sonotrode di chuyển lên và xuống trong khi đắm mình trong một chất lỏng, nó tạo ra vùng áp suất cao và thấp trong chất lỏng xung quanh Sonotrode này lần lượt tạo ra một hiện tượng gọi là cavitation. Chúng ta thấy trong nhà bếp mà hạ áp (chẳng hạn như trong một niêm phong buồng) gây ra chất lỏng sôi ở nhiệt độ thấp và tăng áp lực (chẳng hạn như một nồi áp suất) khiến chất lỏng sôi ở nhiệt độ cao hơn.
Các rung động áp dao động nhanh chóng ở mũi của Sonotrode gây sự hình thành và sụp đổ sau đó nhanh chóng của bong bóng trong chất lỏng. tất cả điều này xảy ra trên thang điểm từ phút nhưng tạo ra lực lượng khổng lồ trong chất lỏng do sự vận tốc, nhiệt độ và áp suất được tạo ra bởi Cavitation. Đó là những lực lượng rất lớn mà có thể được chuyển sang lợi thế của chúng tôi trong nhà bếp cho chiết xuất hương vị qua làm vỡ tế bào hoặc là sự phân hủy của các hạt.
Một trong những thách thức trong việc sử dụng thiết bị này tuy nhiên là khai thác và kiểm soát quyền lực này trong một cách mà tăng cường các loại thực phẩm và không phá hủy chúng, phá vỡ chúng xuống thành các hợp chất kém hấp dẫn.
Các mô hình mua homogeniser siêu âm UP200Ht dictates sức mạnh tối đa có sẵn cho người sử dụng và các homogeniser chính nó có một số biến có thể được sử dụng để điều chỉnh hiệu quả của nó cho phù hợp với ứng dụng. Với mục đích của hướng dẫn này, mô hình được sử dụng là một 200 watt đơn vị.

Sonotrode Kích

Kích thước của Sonotrode được trang bị có ảnh hưởng lớn đến cách các đơn vị cung cấp sức mạnh của nó.
Trong điều kiện rất đơn giản, lớn hơn diện tích bề mặt của Sonotrode sức mạnh hơn nó sẽ yêu cầu lái xe nó ở bất kỳ biên độ nhất định. Độ nhớt của chất lỏng cũng sẽ có ảnh hưởng lớn về sức mạnh cần thiết để lái xe Sonotrode ở một biên độ nhất định.
Hãy tưởng tượng Sonotrode như một piston hoặc pit tông, nếu piston được di chuyển lên xuống rất nhanh trong một nồi lỏng mỏng như nước nó là tương đối dễ dàng để làm như vậy ngay cả ở tốc độ hợp lý, tuy nhiên điền vào nồi với một nước sốt dày và tương tự sẽ không thể đúng, nó sẽ đòi hỏi nhiều hơn nữa sức mạnh để di chuyển piston nhanh chóng lên xuống trong chất lỏng do độ nhớt tăng lên. Tăng kích thước của piston hoặc pít tông và nó cũng sẽ đòi hỏi nhiều nỗ lực để di chuyển nó lên và xuống trong chất lỏng.
Điều này cũng đúng của Sonotrode. Với Sonotrode lớn trang bị, thiết bị sẽ phải làm việc xa khó để tạo ra một biên độ nhất định dao động nếu chất lỏng có độ nhớt cao hơn với một chất lỏng có độ nhớt thấp.

kích thước và hình dạng khác nhau Sonotrode cho các ứng dụng khác nhau.

Sonotrodes với kích cỡ khác nhau và hình dạng cho UP200Ht

Tại bất kỳ sức mạnh cho thiết lập một Sonotrode nhỏ do diện tích bề mặt của nó sẽ tạo ra sự dao động áp lực lớn hơn và cao hơn Cavitation cường độ ở mũi hơn một Sonotrode lớn hơn (như sức mạnh tập trung vào diện tích bề mặt một Sonotrode nhỏ của).
Nó có thể không thể lái xe một Sonotrode lớn hơn ở biên độ giống như xa quyền lực hơn sẽ được yêu cầu để làm như vậy, có thể dẫn đến việc tắt máy của đơn vị do tình trạng quá tải. Trong trường hợp này kích thước của Sonotrode đã bị giảm bớt hoặc một đơn vị công suất cao hơn có được.
Đầu vào cường độ siêu âm (Ở bất kỳ thiết lập quyền lực nhất định) giảm khi tăng diện tích bề mặt (sonotrodes lớn hơn), trong khi đó tăng cường sức mạnh siêu âm với giảm diện tích bề mặt, hay nói cách khác, một Sonotrode nhỏ đặt rất nhiều năng lượng siêu âm vào một khu vực nhỏ, nơi như một Sonotrode lớn lây lan sức mạnh trên một diện tích lớn hơn.
Khi homogeniser được sử dụng tổng công việc được thực hiện trên mẫu là sự kết hợp của đầu vào sức mạnh của homogeniser, các âm lượng của mẫu và thời gian nó được tiếp xúc. Để có được kết quả tái sản xuất, chúng ta phải xem xét tất cả ba thông số. Đừng mong đợi để đưa các thiết bị trong một tách nhỏ đầy chất lỏng cho hai phút và sau đó nhận được kết quả tương tự trong một lít chất lỏng trong khoảng thời gian tương tự! Tương tự hãy nhớ rằng với kích cỡ mẫu nhỏ và đầu vào công suất cao, các nhiệt độ của mẫu sẽ tăng một cách nhanh chóng. Đối với những mẫu nhạy cảm nhiệt độ nó là tốt hơn để sử dụng cài đặt điện năng thấp hơn so với thời gian dài hơn, cho phép năng lượng đầu vào của các homogeniser như nhiệt được tiêu tan.
Quá nóng mẫu cũng có thể gây ra một số mùi hương rất bạn đang cố gắng để nắm bắt để thoát khỏi hệ thống.
đầu vào công suất cao cũng có thể gây ra sự xuống cấp của mẫu, như có thể thấy khi sử dụng các loại dầu nhất định. Dầu khi tiếp xúc với các yếu tố đầu năng lượng cao ở mũi của homogeniser có thể phá vỡ dẫn đến một hương vị rất khó chịu mà chỉ có thể được mô tả như hương vị của đốt điện!
Đối với nhiệt độ vật liệu nhạy cảm làm mát của mẫu sẽ cải thiện kết quả như bằng cách sử dụng một bồn tắm nước đá hoặc sự bao gồm của một số đá khô vào mẫu. Sử dụng đầu vào điện năng thấp hơn trong khoảng thời gian còn giúp phân tán năng lượng thải vào hệ thống như không sử dụng các đơn vị trong chế độ xung cho phép một số làm mát giữa mỗi bùng nổ của siêu âm.
Trong thiết bị điện tử của homogeniser, người dùng có thể chọn để vận hành đơn vị ở hai chế độ chính tầm kiểm soát.

kiểm soát biên độ

Trong chế độ này người dùng chọn thư mục% của biên độ tối đa cần thiết cho việc Sonotrode. Các thiết bị điện tử sau đó sẽ cố gắng lái xe Sonotrode ở biên độ đó và sẽ điều chỉnh công suất đầu vào của thiết bị để duy trì biên độ yêu cầu tại Sonotrode. Nếu diện tích bề mặt Sonotrode là quá lớn để được điều khiển ở biên độ này với sức mạnh sẵn có của đơn vị, biên độ sẽ không đạt được giá trị thiết lập và có thể tắt nếu một điều kiện quá tải là đạt.

Kiểm soát công suất đầu vào

Trong chế độ này người dùng đặt đầu vào sức mạnh cần thiết trong watt và các thiết bị điện tử sẽ điều chỉnh biên độ của các dao động để điều chỉnh công suất đầu vào để các thiết lập người dùng. Chế độ này cho phép khả năng chuyển giao cho các chất lỏng được quy định và do đó lượng nhiệt sinh ra trong chất lỏng hạn chế tránh thiệt hại cho các mẫu nhạy cảm hơn.

Chế độ xung

Ngoài hai phương thức hoạt động, có một chế độ xung, theo đó các thiết bị điện tử bật và tắt trong chu kỳ, Thời gian của nó được xác lập bởi người sử dụng từ được trên 10% thời gian và tắt 90% đến trên 90% thời gian và tắt 10%. Điều này cho phép một ảnh hưởng dao động và rất hữu ích cho cả việc hạn chế đầu vào sức mạnh tổng thể để mẫu và tạo ra kích động tốt trong các mẫu đầu vào ban đầu là cao như điện tử ổn định trong mỗi chu kỳ nhiệm vụ.

Gợi ý chung và thủ thuật

Khi sử dụng homogeniser cho truyền hương vị kết quả tốt hơn thu được khi các chất rắn đã được giảm kích thước trước khi bị đồng nhất, điều này sẽ làm tăng diện tích bề mặt tiếp xúc với Sonotrode. Nguyên tắc này cũng áp dụng khi sử dụng homogeniser cho giảm kích thước hạt. Hãy suy nghĩ của homogeniser như là một công cụ hoàn thiện tốt không phải là một khóa học máy xay! Trong việc giảm kích thước hạt nhiều tác phẩm được thực hiện bởi các va chạm tốc độ cao của các hạt tăng tốc các lực tạo ra tại sonotrode. Kết quả tốt hơn nhiều sẽ được lấy nếu một số giảm hạt được thực hiện trước khi sonication. Bắt đầu với việc giảm kích thước hạt lớn đã được thực hiện có nghĩa là một diện tích bề mặt lớn hơn tiếp xúc với sonication và các hạt nhỏ hơn sẽ được tăng tốc trong chất lỏng nhanh hơn, dẫn đến va chạm cao hơn với một lực để phá vỡ hơn nữa Hạt. Ít làm việc cũng sẽ cần phải được thực hiện bởi homogeniser, cho phép nhiệt độ được kiểm soát tốt hơn.
Khi homogeniser làm việc ở mức khá cục bộ nó rất hữu ích khi sử dụng với các mẫu lớn hơn nói vài trăm ml hoặc nhiều hơn để cung cấp thêm kích động để đảm bảo rằng khối lượng xung quanh Sonotrode được làm mới, đảm bảo sonication hoàn chỉnh của mẫu. Điều này đặc biệt đúng với hơn nhớt mẫu. Một máy khuấy từ tốt là một cách hữu ích để đạt được điều này. Các kích động cũng giúp đảm bảo khối lượng chất lỏng xung quanh Sonotrode không quá nóng. Sử dụng một bồn tắm nước đá, hoặc miếng đá khô trong mẫu sẽ giúp loại bỏ các năng lượng truyền đạt bởi các sonification. Như đã thảo luận nếu vật liệu là nhiệt độ nhạy cảm, sử dụng cài đặt điện năng thấp hơn trong một thời gian tăng thời gian và hay sử dụng chế độ xung để hạn chế nhiệt độ được tạo ra trong mẫu cho phép mẫu để làm mát giữa các xung âm.

Christian Mittermeier chuẩn bị một nhũ tương dưa chuột sử dụng thiết bị siêu âm Hielscher của UP200Ht

Christian Mittermeier từ nhà hàng từng đoạt sao Michelin Villa Mittermeier với UP200Ht trong nhũ tương hóa siêu âm

Yêu cầu thông tin




Lưu ý của chúng tôi Chính sách bảo mật.


Liên hệ / Yêu cầu Thêm Thông tin

Nói chuyện với chúng tôi về các yêu cầu xử lý của bạn. Chúng tôi sẽ giới thiệu các thiết lập và xử lý các thông số phù hợp nhất cho dự án của bạn.








Sự kiện đáng biết

Máy pha trộn mô siêu âm thường được gọi là thăm dò sonicator / sonificator, lyser âm, siêu âm gây rối loạn, máy xay siêu âm, sono-ruptor, sonifier, dismembrator âm, Disrupter tế bào, phân tán siêu âm, chất chuyển thể sữa hoặc dissolver. Các điều khoản khác nhau là kết quả của các ứng dụng khác nhau có thể được thực hiện bởi sonication.