Въведение
Каквито и да са предпочитанията ви: майонеза, кетчуп, сос за бургери, добрата чиния с бургер и пържени картофи не бива да бъде без придружаващ сос. За потребителя е важен не само вкусът на соса, но подсъзнателно той очаква много и от "консистенцията", както в бутилката, така и в чинията. За да се контролира нанасянето на соса върху пържените картофи, той обикновено се изстисква от контейнер или се изсипва от стъклена бутилка. Ако желаният от вас начин на консумация е потапянето, тогава сосът трябва да остане на място, без да се разлива по всичко останало в чинията.
Някои сосове, представени в бутилки, не изискват прилагане на сила или натиск, а вместо това се изливат. Често такъв е случаят с дресинга за салата, който се излива върху свободно пренебрегваната гарнитура към бургера и пържените картофи!
Как да определим количествено налягането, необходимо за предизвикване на поток; анализ на напрежението на провлачване
Напрежението на провлачане представлява напрежението, което е необходимо, за да започне даден материал да тече. Един от методите за определяне на границата на провлачване е да се приложи "ротационно притискане" на образеца чрез постепенно увеличаване на напрежението на срязване за определено време. Преди пробата да потече, структурата на пробата се разтяга и се съпротивлява на потока, което води до увеличаване на вискозитета при срязване с увеличаване на напрежението на срязване. В точката на провлачване, точката на преход между материал, който се държи като твърдо тяло и течност, структурата се разрушава и сосът започва да тече. Това води до значително намаляване на вискозитета при срязване.
В таблица 1 са обобщени условията на анализа на границата на провлачване, извършен за майонеза, кетчуп, сос за бургери и дресинг за салати.
Измерване на ротацията
Горната плоча се върти с определено напрежение на срязване σ [Pa]. Определя се скоростта на срязване γ- [s-1], необходима за това въртене. Резултат: Изчислява се вискозитетът на срязване ŋ [Pa-s] (т.е. съпротивлението на потока)
Таблица 1: Условия на измерване - анализ на границата на провлачане
| Сос за бургери, майонеза, кетчуп | Дресинг за салата | |
| Геометрия | Плоча с диаметър 40 mm, назъбена | Диаметър на плочата: 60 mm, гладка |
| Разстояние за измерване | 3 mm | 500 μm |
| Температура | 25°C | 25°C |
| Напрежение на провлачване | 0 до макс. 200 Pa | 0 до макс. 200 Pa |
На фигура 1 са показани резултатите от измерванията на границата на провлачане. Софтуерът на rSpace автоматично анализира резултатите от провлачването в края на измерването (Фигура 1).
Кетчупът изисква най-голямо напрежение, преди да започне да тече (21,8 Pa; вж. таблицата на фигура 1), т.е. той е най-труден за изпомпване (за идентични бутилки). Вискозитетът на срязване, постигнат преди да започне да тече, е най-висок за тази проба - почти 800 Pa-s, в сравнение със само 400 Pa-s за майонезата! Това означава, че в сравнение с другите сосове, той може да устои на най-голямо напрежение преди изтичане. Освен това рязкото намаляване на вискозитета на кетчупа се обяснява с еднородна микроструктура, която се разрушава едновременно, когато приложените напрежения са достатъчно високи.
Пикът на кривата на майонезата е по-широк, а намаляването ѝ след пика е по-постепенно, което показва неравномерности в структурата на емулсията. Вероятно дисперсията на маслените капки във фазата, съдържаща яйце, горчица и вода, не е равномерна.
В сравнение с другите сосове, салатеният дресинг показва значително по-малка граница на провлачане (вж. долната част на фигура 1, кривите са показани в логаритмично скалиране). Напрежение на срязване от само 1 Pa-s е достатъчно, за да започне течение. Въпреки това салатен дресинг, направен от масло и оцет, обикновено не проявява напрежение на слягане и се държи реологично като нютонов флуид: Вискозитетът на срязване не зависи от скоростта на срязване. Наличието на слаб, но съществуващ стрес на течението в измервания от нас дресинг се дължи на допълнителна съставка - ксантанова гума. Този полизахарид е сгъстяващ агент, който осигурява small напрежение на течливост на салатения дресинг.
Крива на напрежението на провлачване и вискозитета
Кривата на вискозитета може да служи и като индикатор за наличието на граница на провлачане. Безкрайно нарастващият вискозитет при ниски скорости на срязване показва, че материалът няма да тече в покой, освен ако не се приложи напрежение, достатъчно за преодоляване на границата на провлачване.
В таблица 2 и фигура 2 са представени условията на измерване и кривите на вискозитета на всички проби. Всички сосове са разреждащи се при срязване. При ниски скорости на срязване майонезата, кетчупът и сосът за бургери имат сходен вискозитет.
Те се различават леко по своето поведение на разреждане при срязване: Вискозитетът на срязване на кетчупа (зелена крива) намалява по-бързо от този на другите сосове с увеличаване на скоростта на срязване. Това най-вероятно се дължи на еднаквата структура. Освен това вискозитетът на салатения дресинг е приблизително с едно десетилетие по-нисък от този на всички останали сосове в целия измерен диапазон на скоростите на срязване. Това свойство се отразява и на усещането в устата на сосовете. Майонезата е по-кремообразна на вкус и има по-голяма консистенция от дресинга, направен от масло и оцет. Дресингът, който се стича по-лесно, ще покрие по-равномерно храните или салатите, докато по-вискозният, поддаващ се сос може да се разнася или да се използва за потапяне.
Таблица 2: Условия на измерване - крива на вискозитета
| Сос за бургери, майонеза, кетчуп | Дресинг за салата | |
| Геометрия | Плоча с диаметър 40 mm, назъбена | Диаметър на плочата: 60 mm, гладка |
| Разстояние за измерване | 1 mm | 500 μm |
| Температура | 25°C | 25°C |
| Скорости на срязване | 0.1 до 100 s-1 | 0.1 до 100 s-1 |
Заключение
Реологичната характеристика на сосовете е тясно свързана не само с тяхното течливост, но и с усещането, което оставят в устата. То дава количествен отговор на чувствата и желанията на потребителя: Колко силно трябва да стисна или ударя бутилката, за да предизвикам течливост? Колко кремообразна е моята майонеза? Освен това автоматичният анализ, интегриран в софтуера, означава, че могат да се правят по-лесни сравнения и по-бързи оценки.