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샐러드 드레싱의 허브 침전 방지: 키넥서스 회전 레오미터

소개

바로 사용 가능한 비네그레트는 샐러드 준비 시 홈메이드 드레싱을 빠르게 대체할 수 있는 제품입니다. 상점에는 이러한 다양한 제품이 있습니다. 그들 중 일부는 기름, 식초 및 소금과 같은 고전적인 재료로 만들어 졌을뿐만 아니라 현탁액에 허브도 포함되어 있습니다. 맛 외에도 제품의 미학은 고객의 선택에 큰 역할을합니다. 허브가 함유된 소스의 경우 드레싱을 맛보기 훨씬 전에 현탁액이 제품의 품질에 대한 첫인상을 줍니다. 허브가 가라앉은 비네그레트는 허브가 부유하는 비네그레트만큼 맛있어 보이지 않습니다. 부유 허브가 들어간 드레싱에는 크 산탄 검이나 카라기난과 같은 증점제가 포함되어있어 소스에 구조를 부여합니다. 이 구조는 현탁액에 입자를 고정하고 침전을 방지하는 데 없어서는 안될 필수 요소입니다.

실험적

유변학은 식품의 구조를 정량화하여 식품의 안정성을 예측할 수 있게 해줍니다. 아래에서는 허브가 들어간 신선한 샐러드 드레싱과 유통기한이 3년 지난 샐러드 드레싱의 유변학적 신호를 비교합니다. 그림 1에서 볼 수 있듯이 유통기한이 지난 비네그레트의 허브는 모두 병 바닥에 있습니다.

1) 신선한 샐러드 드레싱(왼쪽)과 유통기한이 지난 샐러드 드레싱(오른쪽).

측정 결과

그림 2는 허브가 포함된 신선한 샐러드 드레싱과 유통기한이 지난 샐러드 드레싱의 전단 점도 곡선을 보여줍니다. 전단 속도 범위가 높을수록 두 곡선은 비슷하며 드레싱의 전단 묽어지는 거동을 보여줍니다: 전단 속도가 높을수록 전단 점도가 낮아집니다. 실제로 이것은 더 빨리 저으면 소스가 "더 많은 액체"로 느껴진다는 것을 의미합니다. 그러나 두 제품은 낮은 전단 속도 범위에서 차이가 있습니다. 신선한 제품의 전단 점도는 전단 속도가 감소함에 따라 증가하는 반면, 유통기한이 지난 제품의 전단 점도는 뉴턴의 정체점에 도달합니다. 첫 번째 경우, 시료에 항복 응력, 즉 흐름이 시작되기 전에 최소한의 응력이 필요합니다. 이는 침전을 억제할 수 있는 구조를 가진 제품의 일반적인 경우입니다. 이와 대조적으로, 만료된 제품에는 항복 응력은 없지만 전단 점도 고원, 즉 정지 상태의 전단 점도가 있습니다. 항복 응력이 없기 때문에 소스는 더 이상 현탁액에 입자를 붙잡을 수 없습니다: 입자가 가라앉게 됩니다.

2) 신선한(파란색) 및 유통기한이 지난 샐러드 드레싱(빨간색)의 전단 점도 곡선. 지오메트리 컵과 밥 25mm, 간격 9.15분, 온도 25°C.

구조의 정량화: 수익률 스트레스

그림 3은 신선한 샐러드 드레싱의 전단 점도 곡선과 전단 응력 곡선을 함께 표시합니다. 전단 속도가 낮은 방향으로 갈수록 전단 응력이 감소하고 정체기에 도달하는 경향이 있습니다. 이 고원에서 추정된 전단 응력 값은 항복 응력에 해당합니다. 0.2 Pa보다 낮습니다.

3) 신선한 드레싱. 전단 점도(빨간색) 및 전단 응력(파란색). 지오메트리 컵과 밥 25mm, 간격 9.15분, 온도 25°C.

항복 응력은 크리프 테스트를 통해서도 확인할 수 있습니다. 이를 위해 0.01 Pa의 시작 응력을 사용하여 동일한 하중에서 5분간 크리프 측정을 반복한 후 응력을 1.5배 증가시켜 테스트했습니다. 테스트 온도는 25°C였습니다. 그림 4는 신선한 샐러드 드레싱에 대한 이러한 테스트의 결과 곡선을 보여줍니다. 0.10 Pa 및 0.15 Pa에서 곡선이 겹쳐지고 정체기에 도달하는 경향이 있습니다. 적용된 응력은 흐름으로 이어지지 않습니다. 전단 응력이 높을수록 순응도는 전단 응력에 따라 증가합니다. 항복 응력은 0.15 Pa(유동 없음)에서 0.23 Pa(유동이 감지되는 첫 번째 전단 응력 세그먼트) 사이의 값으로 결정됩니다. 이는 위에서 감지된 값과 잘 일치합니다.

4) 신선한 드레싱. 다양한 전단 전단 응력에서의 크리프 테스트. 지오메트리: 컵 및 밥 25mm, 간격: 9.15mm, 온도: 25°C, 전단 응력의 점진적 증가).

안정성 및 유통 기한 예측: 주파수 스윕

에멀젼 또는 현탁액의 안정성은 주파수 스윕의 결과 신호, 특히 위상각으로 조사할 수도 있습니다. 그림 5는 25°C에서 주파수 스윕 중 두 샐러드 드레싱의 위상각 곡선을 보여줍니다. 낮은 주파수로 갈수록 위상각이 증가하면 불안정성을 나타냅니다(만료된 샘플, 빨간색 곡선).

5) 신선한(파란색) 및 유통기한이 지난(빨간색) 샐러드 드레싱을 주파수 스윕하는 동안 측정한 위상각. 기하학적 구조: 컵과 밥 25mm, 간격: 9.15mm, 온도: 25°C, 전단 응력의 점진적 증가.

크리프 테스트 및 규정 준수

크리프 테스트 중에는 일정한 전단 응력을 가하고 그에 따른 전단 변형률의 변화를 측정합니다. 컴플라이언스 J [Pa-1]은 다음과 같이 정의됩니다:

J = 측정된 변형률 [%]/가해진 응력 [Pa]

결론

서스펜션의 안정성은 항복 응력의 존재와 밀접한 관련이 있으며, 이는 회전 또는 진동 테스트를 통해 예측할 수 있습니다. 낮은 전단 속도(회전 테스트)에 대한 전단 점도 곡선의 모양과 저주파수(진동 테스트)에 대한 주파수 스윕의 위상각 모양은 항복 응력의 존재 여부를 나타냅니다.

항복 응력은 전단 점도 곡선의 최소 전단 응력, 주파수 스윕의 위상각 또는 크리프 테스트를 통해 결정할 수 있습니다.