Εισαγωγή
Μια έτοιμη βινεγκρέτ είναι μια γρήγορη εναλλακτική λύση σε σχέση με τις σπιτικές σάλτσες για την παρασκευή σαλάτας. Τα καταστήματα διαθέτουν μεγάλη ποικιλία τέτοιων προϊόντων. Ορισμένα από αυτά δεν αποτελούνται μόνο από κλασικά συστατικά όπως λάδι, ξύδι και αλάτι, αλλά περιέχουν και βότανα σε εναιώρημα. Εκτός από τη γεύση, η αισθητική ενός προϊόντος παίζει μεγάλο ρόλο στην επιλογή από τον πελάτη. Στην περίπτωση μιας σάλτσας που περιέχει βότανα, το εναιώρημά της δίνει μια πρώτη εντύπωση για την ποιότητα του προϊόντος, πολύ πριν από τη δοκιμή της σάλτσας. Μια βινεγκρέτ με κατασταλαγμένα βότανα δεν φαίνεται τόσο νόστιμη όσο η ίδια με αιωρούμενα βότανα. Μια σάλτσα με αιωρούμενα βότανα περιέχει παράγοντες πήξης όπως το κόμμι ξανθάνης ή η καραγενάνη, οι οποίοι δίνουν δομή στη σάλτσα. Αυτή η δομή είναι απαραίτητη για τη συγκράτηση των σωματιδίων στο εναιώρημα και την αποτροπή της καθίζησής τους.
Πειραματικό
Η ρεολογία επιτρέπει την πρόβλεψη της σταθερότητας των προϊόντων τροφίμων μέσω της ποσοτικοποίησης της δομής τους. Στη συνέχεια, συγκρίνουμε τα ρεολογικά σήματα μιας φρέσκιας σάλτσας σαλάτας με βότανα με μια σάλτσα που έχει λήξει κατά τρία χρόνια. Όπως φαίνεται στην εικόνα 1, τα βότανα της ληγμένης βινεγκρέτ βρίσκονται όλα στον πυθμένα του μπουκαλιού.
Αποτελέσματα μέτρησης
Στο Σχήμα 2 απεικονίζονται οι καμπύλες ιξώδους διάτμησης των φρέσκων και των ληγμένων σάλτσων σαλάτας που περιέχουν βότανα. Στην υψηλότερη περιοχή ταχύτητας διάτμησης, οι δύο καμπύλες είναι παρόμοιες και δείχνουν τη διατμητική αραιωτική συμπεριφορά των σάλτσων: Όσο υψηλότερος είναι ο ρυθμός διάτμησης, τόσο χαμηλότερο είναι το ιξώδες διάτμησης. Στην πράξη, αυτό σημαίνει ότι η σάλτσα αισθάνεται "πιο υγρή" αν αναδεύεται ταχύτερα. Ωστόσο, τα δύο προϊόντα διαφέρουν στην περιοχή των χαμηλών ρυθμών διάτμησης. Ενώ το ιξώδες διάτμησης του φρέσκου προϊόντος αυξάνεται με τη μείωση των ρυθμών διάτμησης, φτάνει σε ένα νευτώνειο οροπέδιο για το ληγμένο. Στην πρώτη περίπτωση, το δείγμα έχει όριο διαρροής, δηλαδή απαιτεί μια ελάχιστη τάση πριν αρχίσει να ρέει. Αυτό είναι χαρακτηριστικό για προϊόντα που έχουν δομή ικανή να εμποδίζει την καθίζηση. Αντίθετα, το προϊόν που έχει λήξει δεν έχει τάση διαρροής, αλλά ένα πλάτωμα ιξώδους μηδενικής διάτμησης, δηλαδή ένα διατμητικό ιξώδες σε ηρεμία. Λόγω αυτής της απουσίας τάσης διαρροής, η σάλτσα δεν θα είναι πλέον σε θέση να συγκρατήσει τα σωματίδια στο εναιώρημα: Θα καθιζάνουν.
Ποσοτικός προσδιορισμός μιας δομής: Η τάση διαρροής
Στο Σχήμα 3 απεικονίζεται η καμπύλη ιξώδους διάτμησης της φρέσκιας σάλτσας σαλάτας μαζί με την καμπύλη διατμητικής τάσης. Προς την κατεύθυνση των χαμηλότερων ρυθμών διάτμησης, η διατμητική τάση μειώνεται και τείνει να φτάσει σε ένα πλατώ. Η προεκτιμώμενη τιμή της διατμητικής τάσης σε αυτό το πλάτωμα αντιστοιχεί στην τάση διαρροής. Είναι μικρότερη από 0,2 Pa.
Η τάση διαρροής μπορεί επίσης να προσδιοριστεί με δοκιμή ερπυσμού. Για το σκοπό αυτό, επαναλήφθηκαν μετρήσεις ερπυσμού διάρκειας 5 λεπτών στην ίδια φόρτιση, με αρχική τάση 0,01 Pa και ακολούθησαν δοκιμές με τάσεις που αυξάνονταν κατά 1,5 φορές. Η θερμοκρασία της δοκιμής ήταν 25°C. Στο Σχήμα 4 απεικονίζονται οι καμπύλες που προέκυψαν από μια τέτοια δοκιμή στη φρέσκια σάλτσα σαλάτας. Στα 0,10 Pa και 0,15 Pa, οι καμπύλες επικαλύπτονται και τείνουν να φτάσουν σε ένα πλατώ. Η εφαρμοζόμενη τάση δεν οδηγεί σε καμία ροή. Σε υψηλότερη διατμητική τάση, η συμμόρφωση αυξάνεται με τη διατμητική τάση. Η τάση διαρροής προσδιορίζεται ως μια τιμή μεταξύ 0,15 Pa (καμία ροή) και 0,23 Pa (πρώτο τμήμα διατμητικής τάσης όπου ανιχνεύεται ροή). Αυτό συμφωνεί καλά με την τιμή που ανιχνεύθηκε παραπάνω.
Πρόβλεψη της σταθερότητας και της διάρκειας ζωής: Η σάρωση συχνότητας
Η σταθερότητα ενός γαλακτώματος ή εναιωρήματος μπορεί επίσης να διερευνηθεί από τα σήματα που προκύπτουν από μια σάρωση συχνότητας, και ιδίως από τη γωνία φάσης. Στο Σχήμα 5 παρουσιάζονται οι καμπύλες γωνίας φάσης και των δύο σαλατικών σάλτσας κατά τη διάρκεια σάρωσης συχνότητας στους 25°C. Η αύξηση της γωνίας φάσης προς χαμηλότερες συχνότητες υποδηλώνει αστάθεια (ληγμένο δείγμα, κόκκινη καμπύλη).
Δοκιμή ερπυσμού και συμμόρφωση
Κατά τη διάρκεια μιας δοκιμής ερπυσμού, εφαρμόζεται σταθερή διατμητική τάση και μετρώνται οι προκύπτουσες μεταβολές της διατμητικής παραμόρφωσης. Η συμμόρφωση J [Pa-1] ορίζεται ως εξής:
J = Μετρούμενη παραμόρφωση [%]/εφαρμοσμένη τάση [Pa]
Συμπέρασμα
Η ευστάθεια ενός αιωρήματος συνδέεται στενά με την ύπαρξη ενός ορίου διαρροής, το οποίο μπορεί να προβλεφθεί με δοκιμές περιστροφής ή ταλάντωσης. Η μορφή της καμπύλης ιξώδους διάτμησης προς χαμηλότερους ρυθμούς διάτμησης (δοκιμή περιστροφής) καθώς και η μορφή της γωνίας φάσης στη σάρωση συχνότητας προς τις χαμηλές συχνότητες (δοκιμή ταλάντωσης) υποδεικνύουν την ύπαρξη ή μη τάσης διαρροής.
Η τάση διαρροής μπορεί να προσδιοριστεί από την ελάχιστη διατμητική τάση σε μια καμπύλη ιξώδους διάτμησης, από τη γωνία φάσης σε μια σάρωση συχνότητας ή από μια δοκιμή ερπυσμού.