| Published: 

منع ترسب الأعشاب في تتبيلة السلطة: مقياس الريومتر الدوراني Kinexus

مقدمة

تُعد صلصة الخل الجاهزة للاستخدام بديلاً سريعاً عن التتبيلات المنزلية لتحضير السلطة. تحتوي المتاجر على مجموعة كبيرة ومتنوعة من هذه المنتجات. وبعضها مصنوع ليس فقط من مكونات كلاسيكية مثل الزيت والخل والملح، بل يحتوي أيضًا على أعشاب معلقة. بالإضافة إلى المذاق، تلعب جماليات المنتج دورًا كبيرًا في اختيار العميل للمنتج. في حالة الصلصة التي تحتوي على أعشاب، فإن تعليقها يعطي انطباعًا أوليًا عن جودة المنتج، قبل وقت طويل من تذوق الصلصة. فالصلصة التي تحتوي على أعشاب معلقة لا تبدو لذيذة مثل تلك التي تحتوي على أعشاب معلقة. تحتوي الصلصة التي تحتوي على أعشاب معلقة على عوامل تكثيف مثل صمغ الزانثان أو الكاراجينان، والتي تعطي بنية للصلصة. ولا غنى عن هذه التركيبة لتثبيت الجزيئات في المعلق ومنعها من الترسب.

تجريبي

يسمح علم الريولوجيا بالتنبؤ بثبات المنتجات الغذائية من خلال قياس بنيتها. في ما يلي، نقارن الإشارات الريولوجية لصلصة السلطة الطازجة بالأعشاب بأخرى منتهية الصلاحية منذ ثلاث سنوات. كما هو موضح في الشكل 1، فإن أعشاب صلصة الخل منتهية الصلاحية كلها في قاع الزجاجة.

1) تتبيلة سلطة طازجة (يسار) ومنتهية الصلاحية (يمين).

نتائج القياس

يوضح الشكل 2 منحنيات لزوجة القص لضمادات السلطة الطازجة ومنتهية الصلاحية التي تحتوي على أعشاب. في نطاق معدل القص الأعلى، يتشابه المنحنيان ويوضحان سلوك ترقق القص للضمادات: كلما ارتفع معدل القص، انخفضت لزوجة القص. ومن الناحية العملية، يعني هذا أن الصلصة تبدو "أكثر سيولة" إذا تم تقليبها بشكل أسرع. ومع ذلك، يختلف المنتجان في نطاق معدل القص المنخفض. فبينما تزداد لزوجة القص للمنتج الطازج مع انخفاض معدلات القص، فإنها تصل إلى هضبة نيوتونية للمنتج منتهي الصلاحية. في الحالة الأولى، يكون للعينة إجهاد خضوع، أي تتطلب حدًا أدنى من الإجهاد قبل أن تبدأ في التدفق. وهذا أمر معتاد بالنسبة للمنتجات التي لها بنية قادرة على منع الترسيب. على النقيض من ذلك، لا يوجد إجهاد خضوع للمنتج منتهي الصلاحية، ولكن هضبة لزوجة القص الصفرية، أي لزوجة القص عند السكون. وبسبب غياب إجهاد الخضوع هذا، لن تتمكن الصلصة من الاحتفاظ بالجزيئات في المعلق بعد الآن: سوف تستقر.

2) منحنيات لزوجة القص لضمادات السلطة الطازجة (الأزرق) ومنتهية الصلاحية (الأحمر). هندسة الكوب والمكعب 25 مم، الفجوة 9.15 دقيقة، درجة الحرارة 25 درجة مئوية.

التحديد الكمي للهيكل: إجهاد العائد

يعرض الشكل 3 منحنى لزوجة القص لصلصة السلطة الطازجة مع منحنى إجهاد القص. في اتجاه معدلات القص المنخفضة، ينخفض إجهاد القص ويميل إلى الوصول إلى هضبة. تتوافق قيمة إجهاد القص المستقراء في هذه الهضبة مع إجهاد الخضوع. وهو أقل من 0.2 باسكال.

3) ضمادة طازجة. لزوجة القص (أحمر) وإجهاد القص (أزرق). هندسة الكوب والمكعب 25 مم، الفجوة 9.15 دقيقة، درجة الحرارة 25 درجة مئوية.

يمكن أيضًا تحديد إجهاد الخضوع عن طريق اختبار الزحف. لهذا الغرض، تم تكرار قياسات الزحف لمدة 5 دقائق على نفس التحميل، باستخدام إجهاد ابتدائي قدره 0.01 باسكال وتبعها اختبارات مع زيادة الإجهاد بمعامل 1.5. كانت درجة حرارة الاختبار 25 درجة مئوية. يوضح الشكل 4 المنحنيات الناتجة عن هذا الاختبار على ضمادة السلطة الطازجة. عند 0.10 باسكال و0.15 باسكال، تتراكب المنحنيات وتميل إلى الوصول إلى هضبة. لا يؤدي الإجهاد المطبق إلى أي تدفق. عند إجهاد القص الأعلى، يزداد الامتثال مع إجهاد القص. يتم تحديد إجهاد الخضوع كقيمة تتراوح بين 0.15 باسكال (عدم التدفق) و0.23 باسكال (أول جزء من إجهاد القص حيث يتم اكتشاف التدفق). وهذا يتوافق بشكل جيد مع القيمة المكتشفة أعلاه.

4) التضميد الطازج. اختبار الزحف عند ضغوط قص مختلفة. الشكل الهندسي: كوب ومكعب 25 مم، الفجوة: 9.15 مم، درجة الحرارة: 25 درجة مئوية، زيادة تدريجية في إجهاد القص).

التنبؤ بالثبات ومدة الصلاحية: مسح التردد

يمكن أيضًا فحص ثبات المستحلب أو المعلق من خلال الإشارات الناتجة عن مسح التردد، وخاصةً من زاوية الطور. يعرض الشكل 5 منحنيات زاوية الطور لكل من ضمادات السلطة أثناء مسح التردد عند درجة حرارة 25 درجة مئوية. وتشير الزيادة في زاوية الطور نحو الترددات المنخفضة إلى عدم الاستقرار (العينة منتهية الصلاحية، المنحنى الأحمر).

5) زاوية الطور التي تم قياسها أثناء مسح تردد ضمادات السلطة الطازجة (الزرقاء) والمنتهية الصلاحية (الحمراء). الهندسة: كوب ومكعب 25 مم، الفجوة: 9.15 مم، درجة الحرارة: 25 درجة مئوية، الزيادة التدريجية لإجهاد القص.

اختبار الزحف والامتثال

أثناء اختبار الزحف، يتم تطبيق إجهاد قص ثابت ويتم قياس التغيرات الناتجة عن إجهاد القص. يتم تعريف الامتثال J [Pa-1] على النحو التالي:

J = الإجهاد المقاس [%] / الإجهاد المطبق [باسكال]

الخاتمة

يرتبط ثبات المعلق ارتباطًا وثيقًا بوجود إجهاد الخضوع، والذي يمكن التنبؤ به من خلال اختبارات الدوران أو التذبذب. يشير شكل منحنى لزوجة القص نحو معدلات القص المنخفضة (اختبار الدوران) وكذلك شكل زاوية الطور في مسح التردد نحو الترددات المنخفضة (اختبار التذبذب) إلى وجود إجهاد الخضوع من عدمه.

يمكن تحديد إجهاد الخضوع من خلال الحد الأدنى لإجهاد القص في منحنى لزوجة القص، أو من خلال زاوية الطور في مسح التردد، أو من خلال اختبار الزحف.