Inledning
En färdig vinägrett är ett snabbt alternativ till hemlagade dressingar för salladsberedning. Butikerna har ett brett utbud av sådana produkter. Vissa av dem är inte bara gjorda av klassiska ingredienser som olja, vinäger och salt, utan innehåller också örter i suspension. Förutom smak spelar en produkts estetik en stor roll för kundens val. När det gäller en sås som innehåller örter ger dess suspension ett första intryck av produktkvaliteten, långt innan dressingen smakas. En vinägrett med sedimenterade örter ser inte lika god ut som samma vinägrett med suspenderade örter. En dressing med suspenderade örter innehåller förtjockningsmedel som xantangummi eller karragenan, som ger såsen struktur. Denna struktur är oumbärlig för att hålla partiklarna i suspensionen och förhindra att de sedimenterar.
Experimentell
Reologi gör det möjligt att förutsäga stabiliteten hos livsmedelsprodukter genom att kvantifiera deras struktur. I det följande jämför vi de reologiska signalerna från en färsk salladsdressing med örter med en som är utgången sedan tre år tillbaka. Som framgår av figur 1 ligger alla örterna i den utgångna vinägretten på flaskans botten.
Resultat av mätning
Figur 2 visar skjuvviskositetskurvorna för den färska och den utgångna salladsdressingen som innehåller örter. I det högre skjuvhastighetsintervallet är de två kurvorna likartade och visar dressingarnas skjuvtunnande beteende: Ju högre skjuvhastighet, desto lägre skjuvviskositet. I praktiken innebär detta att såsen känns "mer flytande" om den rörs om snabbare. De två produkterna skiljer sig dock åt i området med låg skjuvhastighet. Medan skjuvviskositeten för den färska produkten ökar med minskande skjuvhastighet, når den en Newtonsk platå för den utgångna produkten. I det första fallet har provet en SträckgränsFlytspänning definieras som den spänning under vilken inget flöde uppstår; bokstavligen beter sig som ett svagt fast ämne i vila och som en vätska när det flyter.flytspänning, dvs. det krävs en minimispänning innan det börjar flyta. Detta är typiskt för produkter som har en struktur som kan hämma sedimentering. Däremot har den utgångna produkten ingen SträckgränsFlytspänning definieras som den spänning under vilken inget flöde uppstår; bokstavligen beter sig som ett svagt fast ämne i vila och som en vätska när det flyter.flytspänning, utan en viskositetsplatå med noll skjuvning, dvs. en skjuvviskositet i vila. På grund av denna avsaknad av SträckgränsFlytspänning definieras som den spänning under vilken inget flöde uppstår; bokstavligen beter sig som ett svagt fast ämne i vila och som en vätska när det flyter.flytspänning kommer såsen inte längre att kunna hålla kvar partiklarna i suspensionen: De kommer att sedimentera.
Kvantifiering av en struktur: Flytspänningen
Figur 3 visar skjuvviskositetskurvan för den färska salladsdressingen tillsammans med skjuvspänningskurvan. I riktning mot de lägre skjuvhastigheterna minskar skjuvspänningen och tenderar att nå en platå. Det extrapolerade skjuvspänningsvärdet i denna platå motsvarar flytspänningen. Den är lägre än 0,2 Pa.
Flytspänningen kan också bestämmas genom ett krypprov. För detta upprepades 5-minuters krypmätningar på samma belastning, med en startspänning på 0,01 Pa och följt av tester med spänningar som ökade med en faktor 1,5. Testtemperaturen var 25°C. Figur 4 visar de resulterande kurvorna från ett sådant test på den färska salladsdressingen. Vid 0,10 Pa och 0,15 Pa överlappar kurvorna varandra och tenderar att nå en platå. Den pålagda spänningen leder inte till något flöde. Vid högre skjuvspänning ökar följsamheten med skjuvspänningen. Flytspänningen bestäms som ett värde mellan 0,15 Pa (inget flöde) och 0,23 Pa (första skjuvspänningssegmentet där flöde detekteras). Detta stämmer väl överens med det värde som detekterades ovan.
Förutsägelse av stabilitet och hållbarhet: Frekvenssvepningen
Stabiliteten hos en emulsion eller en suspension kan också undersökas med hjälp av signalerna från en frekvenssvepning, och i synnerhet med hjälp av fasvinkeln. Figur 5 visar fasvinkelkurvorna för de båda salladsdressingarna under frekvenssvep vid 25°C. En ökning av fasvinkeln mot lägre frekvenser indikerar instabilitet (utgått prov, röd kurva).
Krypprov och överensstämmelse
Under ett krypprov appliceras en konstant skjuvspänning och de resulterande variationerna i skjuvtöjning mäts. Eftergivligheten J [Pa-1] definieras enligt följande:
J = Uppmätt töjning [%]/Påförd spänning [Pa]
Slutsats
Stabiliteten hos en suspension är nära relaterad till förekomsten av en SträckgränsFlytspänning definieras som den spänning under vilken inget flöde uppstår; bokstavligen beter sig som ett svagt fast ämne i vila och som en vätska när det flyter.flytspänning, som kan förutsägas genom rotations- eller oscillationstest. Formen på skjuvviskositetskurvan mot lägre skjuvhastigheter (rotationstest) liksom formen på fasvinkeln i frekvenssvepet mot de låga frekvenserna (oscillationstest) indikerar om en SträckgränsFlytspänning definieras som den spänning under vilken inget flöde uppstår; bokstavligen beter sig som ett svagt fast ämne i vila och som en vätska när det flyter.flytspänning finns eller inte.
Flytspänningen kan bestämmas av den minsta skjuvspänningen i en skjuvviskositetskurva, av fasvinkeln i en frekvenssvepning eller av ett krypprov.