Introduktion
Uanset hvad du foretrækker: mayonnaise, ketchup, burgersauce, bør en god tallerken med burger og pommes frites ikke være uden en ledsagende sauce. Ikke alene er smagen af en sauce vigtig for forbrugeren, ubevidst forventer man også meget af 'konsistensen', både i flasken og på tallerkenen. For at få en kontrolleret påføring af sauce på dine pommes frites, presses den normalt ud af en beholder eller hældes fra en glasflaske. Hvis man ønsker at dyppe i saucen, skal den blive på sin plads uden at flyde ud over alt andet på tallerkenen.
Nogle saucer, der præsenteres i flasker, kræver ikke en kraft eller et tryk, men hældes i stedet. Det er ofte tilfældet med en salatdressing, som hældes på det ofte ignorerede tilbehør til burgeren og pomfritterne!
Hvordan man kvantificerer det tryk, der kræves for at fremkalde flow; Yield Stress-analyse
Flydespændingen repræsenterer den spænding, der er nødvendig for at få et materiale til at flyde. En metode til at bestemme flydespændingen er at påføre prøven et "rotationspres" ved gradvist at øge forskydningsspændingen over en bestemt tid. Før prøven flyder, strækker prøvens struktur sig og modstår flydning, hvilket resulterer i en stigning i forskydningsviskositeten, når forskydningsspændingen øges. Ved flydegrænsen, som er overgangen mellem et materiale, der opfører sig som et fast stof og en væske, nedbrydes strukturen, og saucen begynder at flyde. Det betyder en betydelig reduktion i forskydningsviskositeten.
Tabel 1 opsummerer betingelserne for den flydespændingsanalyse, der blev udført på mayonnaise, ketchup, burgersauce og salatdressing.
Måling af rotation
Den øverste plade roterer med en defineret forskydningsspænding σ [Pa]. Forskydningshastigheden γ- [s-1], der er nødvendig for denne rotation, bestemmes. Resultat: Forskydningsviskositeten ŋ [Pa-s] (dvs. modstanden mod flowet) beregnes
Tabel 1: Målebetingelser - analyse af FlydespændingFlydespænding defineres som den spænding, hvorunder der ikke sker nogen flydning; opfører sig bogstaveligt talt som et svagt fast stof i hvile og en væske, når det giver efter.flydespænding
| Burgersauce, mayonnaise, ketchup | Salatdressing | |
| Geometri | Plade, diameter: 40 mm, savtakket | Plade, diameter: 60 mm, glat |
| Måleafstand | 3 mm | 500 μm |
| Temperatur | 25°C | 25°C |
| Udbyttespænding | 0 til max. 200 Pa | 0 til maks. 200 Pa |
Figur 1 viser resultaterne af målingerne af FlydespændingFlydespænding defineres som den spænding, hvorunder der ikke sker nogen flydning; opfører sig bogstaveligt talt som et svagt fast stof i hvile og en væske, når det giver efter.flydespænding. RSpace-softwaren analyserer automatisk udbytteresultaterne i slutningen af målingen (figur 1).
Ketchup kræver mest StressStress defineres som et kraftniveau, der påføres en prøve med et veldefineret tværsnit. (Spænding = kraft/areal). Prøver med et cirkulært eller rektangulært tværsnit kan komprimeres eller strækkes. Elastiske materialer som gummi kan strækkes op til 5 til 10 gange deres oprindelige længde.stress, før den begynder at flyde (21,8 Pa; se tabellen i figur 1), dvs. den er sværest at pumpe (for identiske flasker). Den opnåede forskydningsviskositet før flydning er den højeste for denne prøve, næsten 800 Pa-s, sammenlignet med kun 400 Pa-s for mayonnaise! Det betyder, at den sammenlignet med andre saucer kan modstå mest StressStress defineres som et kraftniveau, der påføres en prøve med et veldefineret tværsnit. (Spænding = kraft/areal). Prøver med et cirkulært eller rektangulært tværsnit kan komprimeres eller strækkes. Elastiske materialer som gummi kan strækkes op til 5 til 10 gange deres oprindelige længde.stress, før den flyder. Desuden forklares det bratte fald i ketchups viskositet med en ensartet mikrostruktur, der nedbrydes samtidigt, når de påførte spændinger er høje nok.
Toppen af mayonnaise-kurven er bredere, og faldet efter toppen er mere gradvist, hvilket indikerer uregelmæssigheder i emulsionens struktur. Muligvis er spredningen af oliedråberne i den fase, der indeholder æg, sennep og vand, ikke ensartet.
Sammenlignet med de andre saucer viser salatdressing en betydeligt mindre FlydespændingFlydespænding defineres som den spænding, hvorunder der ikke sker nogen flydning; opfører sig bogstaveligt talt som et svagt fast stof i hvile og en væske, når det giver efter.flydespænding (se figur 1 nederst, kurver vist i logaritmisk skalering). En forskydningsspænding på kun 1 Pa-s er nok til at starte et flow. Men en salatdressing lavet af olie og eddike udviser normalt ikke FlydespændingFlydespænding defineres som den spænding, hvorunder der ikke sker nogen flydning; opfører sig bogstaveligt talt som et svagt fast stof i hvile og en væske, når det giver efter.flydespænding og opfører sig reologisk som en newtonsk væske: Forskydningsviskositeten er uafhængig af forskydningshastigheden. Tilstedeværelsen af en svag, men eksisterende FlydespændingFlydespænding defineres som den spænding, hvorunder der ikke sker nogen flydning; opfører sig bogstaveligt talt som et svagt fast stof i hvile og en væske, når det giver efter.flydespænding i vores målte dressing skyldes en ekstra ingrediens, xanthangummi. Dette polysakkarid er et fortykkelsesmiddel, der giver salatdressingen en small FlydespændingFlydespænding defineres som den spænding, hvorunder der ikke sker nogen flydning; opfører sig bogstaveligt talt som et svagt fast stof i hvile og en væske, når det giver efter.flydespænding.
Flydespænding og viskositetskurve
Viskositetskurven kan også tjene som indikator for eksistensen af FlydespændingFlydespænding defineres som den spænding, hvorunder der ikke sker nogen flydning; opfører sig bogstaveligt talt som et svagt fast stof i hvile og en væske, når det giver efter.flydespænding. En uendelig stigende viskositet ved lave forskydningshastigheder indikerer, at materialet ikke vil flyde i hvile, medmindre det udsættes for en StammeForvrængning beskriver en deformation af et materiale, som belastes mekanisk af en ydre kraft eller spænding. Gummiblandinger har krybeegenskaber, hvis de udsættes for en statisk belastning.belastning, der er tilstrækkelig til at overvinde flydespændingen/punktet.
Tabel 2 og figur 2 viser henholdsvis målebetingelserne og viskositetskurverne for alle prøver. Alle saucer er forskydningsfortyndende af natur. Ved lave forskydningshastigheder har mayonnaise, ketchup og burgersauce samme viskositet.
De adskiller sig lidt i deres forskydningsfortyndende adfærd: Ketchups forskydningsviskositet (grøn kurve) falder hurtigere end de andre saucer med stigende forskydningshastigheder. Dette skyldes sandsynligvis en ensartet struktur. Desuden er salatdressingens viskositet cirka et årti lavere end alle andre saucer i hele det målte område af forskydningshastigheder. Denne egenskab afspejles også i saucernes mundfølelse. En mayonnaise smager mere cremet og har mere konsistens end en dressing lavet af olie og eddike. En dressing, der flyder lettere, vil dække fødevarer eller salater mere jævnt, mens en mere tyktflydende, eftergivende sauce kan smøres ud eller bruges til at dyppe i.
Tabel 2: Målebetingelser - viskositetskurve
| Burgersauce, mayonnaise, ketchup | Salatdressing | |
| Geometri | Plade, diameter: 40 mm, savtakket | Plade, diameter: 60 mm, glat |
| Måling af mellemrum | 1 mm | 500 μm |
| Temperatur | 25°C | 25°C |
| Forskydningshastigheder | 0.1 til 100 s-1 | 0.1 til 100 s-1 |
Konklusion
Reologisk karakterisering af saucer er ikke kun tæt forbundet med deres flydeadfærd, men også med den fornemmelse, de efterlader i munden. Det giver et kvantificeret svar på forbrugernes følelser og ønsker: Hvor hårdt skal jeg klemme eller slå på min flaske for at få den til at flyde? Hvor cremet er min mayonnaise? Desuden betyder den automatiske analyse, der er integreret i softwaren, at der kan foretages lettere sammenligninger og hurtigere evalueringer.