Bevezetés
Bármi legyen is az Ön preferenciája: majonéz, ketchup, hamburger szósz, egy jó tányér hamburger és sült krumpli nem maradhat kísérő szósz nélkül. Nemcsak a szósz íze fontos a fogyasztó számára, hanem tudat alatt az ember sokat vár az "állagától" is, mind az üvegben, mind a tányéron. Annak érdekében, hogy a szósz kontrolláltan kerüljön a sült krumplira, általában egy tartályból nyomják ki, vagy üvegpalackból ütik ki. Ha a mártogatás a kívánt fogyasztási mód, akkor a szósznak a helyén kell maradnia anélkül, hogy minden másra ráfolyna a tányéron.
Néhány palackban kiszerelt szósz nem igényel erőt vagy nyomást, ehelyett kiöntik. Gyakran ez a helyzet egy salátaöntet esetében, amelyet a hamburger és a sült krumpli mellé a frekventáltan mellőzött köretre kell önteni!
Hogyan határozzuk meg az áramlás kiváltásához szükséges nyomást; folyásfeszültség-elemzés
A Termelési feszültségA folyási feszültséget úgy határozzák meg, mint azt a feszültséget, amely alatt nem következik be áramlás; a szó szoros értelmében nyugalmi állapotban gyenge szilárd anyagként, folyékony anyagként viselkedik, amikor folyik.folyáshatár azt a feszültséget jelenti, amely az anyag áramlásához szükséges. A Termelési feszültségA folyási feszültséget úgy határozzák meg, mint azt a feszültséget, amely alatt nem következik be áramlás; a szó szoros értelmében nyugalmi állapotban gyenge szilárd anyagként, folyékony anyagként viselkedik, amikor folyik.folyáshatár meghatározásának egyik módszere, hogy a mintát "rotációs szorítással", a nyírófeszültség meghatározott időn keresztül történő fokozatos növelésével nyomják össze. A minta áramlása előtt a minta szerkezete megnyúlik és ellenáll az áramlásnak, ami a nyírófeszültség növekedésével a nyírási viszkozitás növekedését eredményezi. A folyáshatárnál, a szilárd és a folyékony anyag közötti átmenetnél a szerkezet megbomlik, és a mártás elkezd folyni. Ez a nyírási viszkozitás jelentős csökkenését jelenti.
Az 1. táblázat összefoglalja a majonéz, a ketchup, a burgermártás és a salátaöntet esetében végzett folyáshatárelemzés feltételeit.
Rotációs mérés
A felső lemez meghatározott σ [Pa] nyírófeszültséggel forog. Meghatározzuk a forgáshoz szükséges γ- [s-1] nyírási sebességet. Eredmény: A ŋ [Pa-s] nyírási viszkozitást (azaz az áramlási ellenállást) kiszámítjuk
Táblázat: Mérési feltételek - folyáshatárelemzés
| Burger szósz, majonéz, ketchup | Salátaöntet | |
| Geometria | Tányérlemez, átmérő: 40 mm, fogazott | Tányérlemez, átmérő: 60 mm, sima |
| Mérési hézag | 3 mm | 500 μm |
| Hőmérséklet | 25°C | 25°C |
| Termelési feszültségA folyási feszültséget úgy határozzák meg, mint azt a feszültséget, amely alatt nem következik be áramlás; a szó szoros értelmében nyugalmi állapotban gyenge szilárd anyagként, folyékony anyagként viselkedik, amikor folyik.Termelési feszültség | 0 és max. 200 Pa | 0 és max. 200 Pa |
Az 1. ábra a folyáshatármérések eredményeit mutatja be. Az rSpace szoftver a mérés végén automatikusan elemzi a folyáshatás eredményeit (1. ábra).
A ketchup igényli a legnagyobb feszültséget, mielőtt elkezd folyni (21,8 Pa; lásd az 1. ábrán található táblázatot), azaz ezt a terméket a legnehezebb pumpálni (azonos palackok esetén). Az áramlás előtt elért nyírási viszkozitás ennél a mintánál a legmagasabb, közel 800 Pa-s, szemben a majonéz mindössze 400 Pa-s értékével! Ez azt jelenti, hogy a többi szószhoz képest ez bírja a legnagyobb feszültséget a folyás előtt. Ezenkívül a ketchup viszkozitásának meredek csökkenése az egységes mikroszerkezettel magyarázható, amely egyszerre bomlik fel, ha az alkalmazott feszültségek elég nagyok.
A majonéz görbéjének csúcsa szélesebb, és a csúcs után a csökkenés fokozatosabb, ami az emulzió szerkezetének szabálytalanságaira utal. Lehetséges, hogy az olajcseppek eloszlása a tojást, mustárt és vizet tartalmazó fázisban nem egyenletes.
A többi szószhoz képest a salátaöntet lényegesen kisebb folyáshatárt mutat (lásd az 1. ábra alját, a görbék logaritmikus skálázással ábrázolva). Már 1 Pa-s nyírófeszültség is elegendő az áramlás megindulásához. Az olajból és ecetből készült salátaöntet azonban általában nem mutat folyáshatárt, és reológiailag newtoni folyadékként viselkedik: A nyírási viszkozitás független a nyírási sebességtől. Az általunk mért öntetben a gyenge, de létező Termelési feszültségA folyási feszültséget úgy határozzák meg, mint azt a feszültséget, amely alatt nem következik be áramlás; a szó szoros értelmében nyugalmi állapotban gyenge szilárd anyagként, folyékony anyagként viselkedik, amikor folyik.folyáshatár jelenléte egy további összetevőnek, a xantánguminak köszönhető. Ez a poliszacharid sűrítőanyag, amely a small folyáshatárt biztosítja a salátaöntetnek.
Termelési feszültség és viszkozitási görbe
A viszkozitási görbe a Termelési feszültségA folyási feszültséget úgy határozzák meg, mint azt a feszültséget, amely alatt nem következik be áramlás; a szó szoros értelmében nyugalmi állapotban gyenge szilárd anyagként, folyékony anyagként viselkedik, amikor folyik.folyáshatár meglétének mutatójaként is szolgálhat. A végtelenül növekvő viszkozitás alacsony nyírási sebességnél azt jelzi, hogy az anyag nyugalmi állapotban nem folyik, hacsak nem alkalmaznak olyan feszültséget, amely elegendő a Termelési feszültségA folyási feszültséget úgy határozzák meg, mint azt a feszültséget, amely alatt nem következik be áramlás; a szó szoros értelmében nyugalmi állapotban gyenge szilárd anyagként, folyékony anyagként viselkedik, amikor folyik.folyáshatár/folyáspont átlépéséhez.
A 2. táblázat és a 2. ábra az összes minta mérési körülményeit és viszkozitási görbéit mutatja be. Valamennyi mártás nyíróhígító jellegű. Alacsony nyírási sebességnél a majonéz, a ketchup és a hamburgermártás viszkozitása hasonló.
Nyíróhígító viselkedésükben kissé eltérnek egymástól: A ketchup nyírási viszkozitása (zöld görbe) a nyírási sebesség növekedésével gyorsabban csökken, mint a többi szószé. Ez valószínűleg az egységes szerkezetnek köszönhető. Továbbá a salátaöntet viszkozitása a teljes mért nyírási sebességtartományban körülbelül egytizeddel alacsonyabb, mint az összes többi szószé. Ez a tulajdonság a szószok szájérzetében is tükröződik. A majonéz krémesebb ízű és állagú, mint az olajból és ecetből készült öntet. Egy könnyebben folyó öntet egyenletesebben bevonja az ételeket vagy a salátákat, míg egy viszkózusabb, engedékenyebb mártás kenhető vagy mártogatásra használható.
Táblázat: Mérési feltételek - viszkozitási görbe
| Burger szósz, majonéz, ketchup | Salátaöntet | |
| Geometria | Tányérlemez, átmérő: 40 mm, fogazott | Tányérlemez, átmérő: 60 mm, sima |
| Mérési hézag | 1 mm | 500 μm |
| Hőmérséklet | 25°C | 25°C |
| Nyírási sebesség | 0.1-100 s-1 | 0.1-100 s-1 |
Következtetés
A szószok reológiai jellemzése nemcsak az áramlási viselkedésükkel, hanem a szájban hagyott érzésükkel is szorosan összefügg. Kvantitatív választ ad a fogyasztó érzéseire és vágyaira: Milyen erősen kell összenyomnom vagy megütnöm az üvegemet, hogy áramlást idézzek elő? Mennyire krémes a majonézem? A szoftverbe integrált automatikus elemzés továbbá könnyebb összehasonlításokat és gyorsabb értékelést tesz lehetővé.