Введение
Что бы вы ни предпочитали: майонез, кетчуп, соус для бургеров, - хорошая тарелка бургеров и картофеля фри не должна обходиться без сопутствующего соуса. Для потребителя важен не только вкус соуса, подсознательно он также ожидает многого от "консистенции", как в бутылке, так и на тарелке. Для контролируемого нанесения соуса на картофель фри его обычно выдавливают из контейнера или бьют из стеклянной бутылки. Если вы предпочитаете макать картофель, то соус должен оставаться на месте, не растекаясь по тарелке.
Некоторые соусы, представленные в бутылках, не требуют приложения силы или давления, а наливаются. Часто так поступают с салатной заправкой, которую наливают на часто игнорируемый гарнир к бургеру и картофелю фри!
Как определить давление, необходимое для возникновения потока; анализ напряжения текучести
Предел текучести представляет собой напряжение, которое необходимо для того, чтобы материал начал течь. Одним из методов определения предела текучести является "вращательное сжатие" образца путем постепенного увеличения напряжения сдвига в течение определенного времени. Перед тем как образец потечет, его структура растягивается и сопротивляется течению, что приводит к увеличению вязкости при сдвиге по мере увеличения напряжения сдвига. В точке текучести - точке перехода между твердым и жидким состоянием материала - структура разрушается, и соус начинает течь. Это приводит к значительному снижению вязкости при сдвиге.
В таблице 1 приведены условия анализа предела текучести, проведенного для майонеза, кетчупа, соуса для бургеров и салатной заправки.
Вращательное измерение
Верхняя пластина вращается с определенным напряжением сдвига σ [Па]. Определяется скорость сдвига γ- [с-1], необходимая для этого вращения. Результат: Рассчитывается сдвиговая вязкость ŋ [Па-с] (т.е. сопротивление потоку)
Таблица 1: Условия измерений - анализ предела текучести
| Соус для бургеров, майонез, кетчуп | Салатная заправка | |
| Геометрия | Тарелка, диаметр: 40 мм, зубчатая | Тарелка, диаметр: 60 мм, гладкая |
| Зазор для измерения | 3 мм | 500 мкм |
| Температура | 25°C | 25°C |
| Напряжение текучести | от 0 до макс. 200 Па | от 0 до макс. 200 Па |
На рисунке 1 показаны результаты измерений предела текучести. Программное обеспечение rSpace автоматически анализирует результаты измерения текучести в конце измерения (рис. 1).
Кетчуп требует наибольшего напряжения перед началом течения (21,8 Па; см. таблицу на рис. 1), т. е. его труднее всего перекачивать (для одинаковых бутылок). Вязкость при сдвиге, достигаемая перед началом течения, для этого образца самая высокая - почти 800 Па-с, в то время как для майонеза она составляет всего 400 Па-с! Это означает, что по сравнению с другими соусами он выдерживает наибольшее напряжение перед вытеканием. Кроме того, резкое снижение вязкости кетчупа объясняется однородной микроструктурой, которая разрушается одновременно, когда приложенные напряжения достаточно высоки.
Пик кривой майонеза более широкий, а снижение после пика более постепенное, что указывает на неоднородность структуры эмульсии. Возможно, дисперсия капель масла в фазе, содержащей яйцо, горчицу и воду, неравномерна.
smallПо сравнению с другими соусами, салатная заправка демонстрирует значительно более низкий предел текучести (см. рис. 1 внизу, кривые представлены в логарифмическом масштабе). Для начала течения достаточно напряжения сдвига всего в 1 Па-с. Однако салатная заправка из масла и уксуса обычно не демонстрирует предел текучести и ведет себя реологически как ньютоновская жидкость: Вязкость при сдвиге не зависит от скорости сдвига. Присутствие слабого, но существующего напряжения текучести в измеренной нами заправке объясняется наличием дополнительного ингредиента - ксантановой камеди. Этот полисахарид является загустителем, обеспечивающим салатной заправке напряжение текучести small.
Напряжение текучести и кривая вязкости
Кривая вязкости также может служить индикатором наличия предела текучести. Бесконечное увеличение вязкости при низких скоростях сдвига указывает на то, что материал не будет течь в состоянии покоя, пока не будет приложено напряжение, достаточное для преодоления предела текучести/точки текучести.
В таблице 2 и на рисунке 2 представлены условия измерений и кривые вязкости всех образцов, соответственно. Все соусы по своей природе склонны к сдвигу. При низких скоростях сдвига майонез, кетчуп и соус для бургеров имеют схожую вязкость.
Они незначительно отличаются друг от друга по поведению при сдвиговом разжижении: Вязкость кетчупа при сдвиге (зеленая кривая) уменьшается быстрее, чем у других соусов, при увеличении скорости сдвига. Скорее всего, это связано с однородной структурой. Кроме того, вязкость салатной заправки примерно на одно десятилетие ниже, чем у всех остальных соусов во всем измеренном диапазоне скоростей сдвига. Это свойство также отражается на ощущении соусов во рту. Майонез на вкус более кремовый и имеет более плотную консистенцию, чем заправка из масла и уксуса. Заправка, которая течет быстрее, более равномерно покрывает продукты или салаты, в то время как более вязкий, текучий соус можно намазывать или использовать для макания.
Таблица 2: Условия измерения - кривая вязкости
| Соус для бургеров, майонез, кетчуп | Салатная заправка | |
| Геометрия | Тарелка, диаметр: 40 мм, зубчатая | Тарелка, диаметр: 60 мм, гладкая |
| Зазор при измерении | 1 мм | 500 мкм |
| Температура | 25°C | 25°C |
| Скорость сдвига | 0.от 1 до 100 с-1 | 0.от 1 до 100 с-1 |
Заключение
Реологическая характеристика соусов тесно связана не только с их текучестью, но и с ощущениями, которые они оставляют во рту. Она дает количественный ответ на чувства и желания потребителя: Как сильно я должен сжать или ударить по бутылке, чтобы вызвать поток? Насколько кремовым является мой майонез? Кроме того, автоматический анализ, встроенный в программное обеспечение, облегчает сравнение и ускоряет оценку.