소개
마요네즈, 케첩, 버거 소스, 햄버거와 감자튀김 등 취향이 무엇이든 맛있는 햄버거와 감자튀김에는 반드시 소스가 함께 제공되어야 합니다. 소비자는 소스의 맛도 중요하지만, 무의식적으로 병과 접시 모두에서 '일관성'에 많은 것을 기대합니다. 감자튀김에 소스를 균일하게 바르기 위해 보통 용기에서 짜내거나 유리병에서 두드려서 사용합니다. 찍어 먹는 것이 원하는 섭취 방법이라면 소스가 접시에 있는 다른 모든 음식 위에 흐르지 않고 제자리에 남아 있어야 합니다.
병에 담긴 일부 소스는 힘이나 압력을 가하지 않고 부어 먹는 방식입니다. 종종 버거와 감자튀김과 함께 곁들이기 위해 자주 무시되는 사이드 디쉬에 부어 먹는 샐러드 드레싱의 경우입니다!
흐름을 유도하는 데 필요한 압력을 정량화하는 방법; 항복 응력 분석
항복 응력은 재료가 흐르기 시작하는 데 필요한 응력을 나타냅니다. 항복 응력을 결정하는 한 가지 방법은 지정된 시간에 걸쳐 전단 응력을 서서히 증가시켜 시료에 '회전 스퀴즈'를 가하는 것입니다. 시료가 흐르기 전에 시료의 구조가 늘어나면서 흐름에 저항하기 때문에 전단 응력이 증가함에 따라 전단 점도가 증가합니다. 항복점에서는 고체와 유체처럼 작동하는 물질 사이의 전이 지점으로서, 구조가 파괴되고 소스가 흐르기 시작합니다. 이는 전단 점도의 현저한 감소로 이어집니다.
표 1은 마요네즈, 케첩, 버거 소스 및 샐러드 드레싱에 대해 수행한 항복 응력 분석의 조건을 요약한 것입니다.
회전 측정
상판은 정의된 전단 응력 σ[Pa]로 회전합니다. 이 회전에 필요한 전단 속도 γ-[s-1]이 결정됩니다. 결과: 전단 점도 ŋ [Pa-s](즉, 흐름에 대한 저항)가 계산됩니다
표 1: 측정 조건 - 항복 응력 분석
| 버거 소스, 마요네즈, 케첩 | 샐러드 드레싱 | |
| 기하학적 구조 | 플레이트-플레이트, 직경: 40mm, 톱니형 | 플레이트 플레이트, 직경: 60mm, 매끈함 |
| 측정 간격 | 3 mm | 500 μm |
| 온도 | 25°C | 25°C |
| 항복 응력 | 0 ~ 최대. 200 Pa | 0 ~ 최대. 200 Pa |
그림 1은 항복 응력 측정 결과를 보여줍니다. RSpace 소프트웨어는 측정이 끝날 때 항복 응력 결과를 자동으로 분석합니다(그림 1).
케첩은 흐르기 시작하기 전에 가장 많은 응력이 필요하며(21.8 Pa, 그림 1의 표 참조), 즉 펌핑하기 가장 어렵습니다(동일한 병의 경우). 마요네즈의 경우 전단 점도가 400 Pa-s에 불과한 데 비해 이 샘플의 전단 점도는 거의 800 Pa-s로 가장 높습니다! 이는 다른 소스에 비해 유동 전에 가장 많은 스트레스를 견딜 수 있음을 의미합니다. 또한 케첩의 점도가 가파르게 감소하는 것은 가해진 응력이 충분히 높을 때 동시에 분해되는 균일한 미세 구조로 설명할 수 있습니다.
마요네즈 곡선의 피크가 더 넓고 피크 이후의 감소가 더 완만하여 에멀젼의 구조에 불규칙성이 있음을 나타냅니다. 계란, 겨자, 물이 포함된 상에서 기름 방울의 분산이 균일하지 않을 수 있습니다.
다른 소스에 비해 샐러드 드레싱은 항복 응력이 상당히 작은 것으로 나타났습니다(그림 1 하단, 로그 스케일링으로 표시된 곡선 참조). 1 Pa-s의 전단 응력만으로도 흐름을 시작하기에 충분합니다. 그러나 오일과 식초로 만든 샐러드 드레싱은 일반적으로 항복 응력이 나타나지 않으며 유변학적으로 뉴턴 유체처럼 작동합니다: 전단 점도는 전단 속도와 무관합니다. 측정된 드레싱에서 약하지만 항복 응력이 존재하는 것은 추가 성분인 잔탄검 때문입니다. 이 다당류는 점증제로서 샐러드 드레싱에 small 항복 응력을 제공합니다.
항복 응력 및 점도 곡선
점도 곡선은 항복 응력의 존재를 나타내는 지표로도 사용할 수 있습니다. 낮은 전단 속도에서 점도가 무한히 증가한다는 것은 항복 응력/점을 극복할 수 있을 만큼의 응력이 가해지지 않는 한 재료가 정지 상태에서 흐르지 않음을 나타냅니다.
표 2와 그림 2는 각각 모든 샘플의 측정 조건과 점도 곡선을 보여줍니다. 모든 소스는 본질적으로 전단 묽어집니다. 낮은 전단 속도에서 마요네즈, 케첩, 버거 소스는 점도가 비슷합니다.
전단 희석 거동은 약간 다릅니다: 케첩의 전단 점도(녹색 곡선)는 전단 속도가 증가함에 따라 다른 소스보다 빠르게 감소합니다. 이는 아마도 균일한 구조 때문일 것입니다. 또한 샐러드 드레싱 점도는 전체 전단 속도 측정 범위에서 다른 모든 소스보다 약 10년 정도 낮습니다. 이 특성은 소스의 입안에서 느껴지는 식감에도 반영됩니다. 마요네즈는 오일과 식초로 만든 드레싱보다 맛이 더 크리미하고 일관성이 있습니다. 더 쉽게 흐르는 드레싱은 음식이나 샐러드를 더 고르게 코팅할 수 있는 반면, 점성이 강하고 걸쭉한 소스는 찍어 먹거나 뿌려서 사용할 수 있습니다.
표 2: 측정 조건 - 점도 곡선
| 버거 소스, 마요네즈, 케첩 | 샐러드 드레싱 | |
| 기하학적 구조 | 플레이트 플레이트, 직경: 40mm, 톱니형 | 플레이트 플레이트, 직경: 60mm, 매끈함 |
| 측정 간격 | 1 mm | 500 μm |
| 온도 | 25°C | 25°C |
| 전단 속도 | 0.1 ~ 100초-1 | 0.1 ~ 100초-1 |
결론
소스의 유변학적 특성은 소스의 흐름 거동뿐만 아니라 입안에 남는 감각과도 밀접한 관련이 있습니다. 이는 소비자의 감정과 욕구에 대한 정량화된 답을 제공합니다: 흐름을 유도하려면 병을 얼마나 세게 쥐거나 부딪혀야 할까요? 마요네즈는 얼마나 크리미한가요? 또한 소프트웨어에 통합된 자동 분석 기능을 통해 더 쉽게 비교하고 더 빠르게 평가할 수 있습니다.