DIY sous-vide koken, deel 2

Hoe maak je zelf nou zo’n goedkoop sous-vide apparaat?

Dit is deel 2 van mijn posts over sous-vide koken. In het eerste deel heb ik uitgelegd wat sous-vide is en verteld over mijn eerste ervaringen met een DIY sous-vide apparaat. In dit deel leg ik uit hoe je zo’n apparaat bouwt.

Laat ik deze post meteen even openen met een waarschuwing: als je niet vaker aan electra gesleuteld hebt, haal er dan iemand bij die meer ervaring heeft. Het is in principe helemaal geen lastig projectje en je bent er zo klaar mee, maar je bouwt wel een intelligente 230 volt schakelaar. Netstroom voor je kiezen krijgen is even wat anders dan de 5 of 12 volt die je maximaal kunt pakken als je even een computer uit elkaar haalt of een ander thuis-hobby-projectje doet. En omdat het hier gaat om een apparaat dat je helpt bij het koken zal er altijd een grote hoeveelheid water binnen handbereik staan. Water en elektriciteit samen is niet tof.

Sous-vide machine van binnen. Don't mention the wiring...

De door mij gebouwde versie bevat een aantal shortcuts die in principe niet netjes zijn – hangende kroonsteentjes, niet standaard draadkleuren, etc – en daarom heb ik er geen stappenplan voor echte beginners van gemaakt. Als je een beetje weet wat je doet heb je aan onderstaande informatie genoeg om een veilige versie te bouwen. Zo niet, vraag dan iemand om hulp die dat wel kan.

En uiteraard: ik ben er niet verantwoordelijk voor als je jezelf elektrocuteert, je huis affikt of je op andere creatieve wijze een Darwin award wint. Of zoals Laurens op Stijlforum poste:

daily

Don’t become that guy.

Anyway, na die flinke disclaimer…

rexc100

Je kunt bij Banggood een setje kopen met een Rex-C100 PID, een merkloze type K thermokoppel en een Fotek 40A solid state relais (SSR). Hoewel de SSR en de PID niet geaard zijn kun je de schakeling verder wel geaard uitvoeren en aangezien er aardig wat water in de buurt zal zijn zou ik dat zeker aanraden.

IMG_9763.jpg

De SSR moet volgens de specificaties gezekerd worden en op een heatsink gemonteerd om meer dan 5A aan te kunnen. Fotek maakt een bijpassende heatsink met de juiste afmetingen en gaten, maar elke heatsink met voldoende oppervlak zou genoeg moeten zijn om de hitte af te voeren. Ik ben daarom naar de lokale electroboer gegaan en heb de eerste de beste heatsink gekocht die groot genoeg was en qua voorgeboorde gaten op de SSR paste. Met wat 96% schoonmaak-alcohol zijn beide delen netjes ontvet en met een tube koelpasta is de aansluiting van de SSR op de heatsink gegarandeerd. In mijn build is de SSR nog niet gezekerd.

IMG_9765.jpg

Zoals je ziet waren de voorgeboorde gaten niet helemaal recht voor deze SSR. Nee, dat is inderdaad niet optimaal.

kthermo

De thermokoppel uit deze set is een type K en dit exemplaar kan volgens de productbeschrijving van 0 tot 400 graden Celcius meten, in hele graden. Tot mijn eigen verbazing blijkt deze thermokoppel toch wel waterdicht en dus prima te gebruiken voor sous-vide (In de toekomst kan het alsnog handig zijn om een betere thermometer aan te sluiten. In tegenstelling tot een thermokoppel kan een RTD bijvoorbeeld de temperatuur wel tot één decimaal meten). Belangrijk om te weten is dat je de kabel van een thermokoppel niet zomaar mag verlengen, want daarmee verandert het spanningsverschil dat gemeten wordt en daarmee ook de gemeten temperatuur. De maximale afstand van dit apparaat tot je waterbad is dus zo lang als de thermokoppel is.

c100

De Rex serie PID’s is officieel van het Japanse electronicabedrijf RKC Instruments, maar ik heb zo het gevoel dat deze versie die je uit China haalt een schaamteloze kopie is. Op eBay kun je de goedkoopste versie namelijk al voor $1.99 krijgen. No problem, kopie of niet, hij doet nog steeds wat ie moet doen. De bijgeleverde handleiding van de C100 is in onleesbaar Chinees en er zijn online meerdere verschillende Engelse handleidingen te vinden, maar afhankelijk van de reseller kan het gaan om een afwijkende versie van de C100 met andere menu’s en instelmogelijkheden. Sommige handleidingen spreken elkaar zelfs direct tegen. De enige handleiding die grotendeels overeen lijkt te komen met het gedrag van mijn C100 heb ik hier beschikbaar gemaakt. De tekst heeft last van wat rare vertalingen, maar is op zich prima te begrijpen.

De C100 heeft een sticker op de zijkant waar het modelnummer op staat. Omdat verschillende varianten van de C100 bestaan moet je even controleren of het modelnummer klopt, de betekenis van elk karakter staat in de handleiding beschreven. Mijn C100 is model REX-C100FK02-V*NN, waarbij het belangrijkste stuk de -V is. Heb je een -M in plaats van een -V, dan zit er al een relais in de PID gebouwd. Deze is helaas te zwak voor het bedoelde gebruik en gaat op een bepaald moment falen. Daarom gebruiken wij een externe SSR met een -V model. Je kunt de -M zelf ombouwen als dat nodig blijkt.

Leuk detail: in alle online handleidingen, behalve de door mij gelinkte, klopt de pinout niet. Volg daarom sowieso de pinout die op de zijkant van de C100 is geplakt. In de verkeerde handleidingen willen ze voeding op pin 6 en 7 hebben, maar in de realiteit moet het op pin 1 en 2 staan want 6 en 7 is een alarmcircuit. Nu wil het geluk dat mijn model C100 geen alarm en dus geen pin 6 of 7 heeft, dat kon niet mis gaan, maar mocht je onverhoopt een variant hebben die wel een alarm heeft dan zou je hiermee de PID opblazen.

Als hittebron heb ik een waterkoker gebruikt, waardoor zowel hittebron als waterbak bij mij één object waren. Je kunt ook een dompelaar, of meerdere dompelaars parallel, gebruiken in een losse waterbak. Sommige mensen gebruiken bijvoorbeeld dompelaars met geïsoleerde koelboxen.

Sluit de onderdelen als volgt aan:

rex-c100-sousvide-diagram

Bij gebrek aan een metalen behuizing waar het apparaat in gebouwd is aard ik in deze build ook de heatsink, als enige andere metalen object dat je per ongeluk kunt vastpakken. Als je een metalen behuizing gebruikt zou ik de heatsink daaraan vastmaken en de behuizing aarden.

Plug het apparaat in en de PID start op – je ziet dan eerst het type thermometer dat is ingesteld, vervolgens de min en max temperatuur die hij kan meten, en daarna het standaard PV/SV scherm. Het bovenste getal, de PV, is de gemeten temperatuur. Als je hier nu de melding Err, oooo of uuuu krijgt is er iets mis met (de aansluiting van) je thermokoppel. Het onderste getal, de SV, is de door jou ingestelde gewenste temperatuur. De vier knoppen daaronder zijn SET, SHIFT, DOWN en UP. Druk éénmaal op SET om de SV waarde te veranderen. Met SHIFT kies je welk getal je via UP en DOWN wilt veranderen. Druk nogmaals op SET om de nieuwe instelling op te slaan. De PID onthoudt hier en in de menu’s geen veranderde instellingen totdat je ze via SET opslaat. Als je een SV kiest die hoger is dan je huidige PV gaat de PID al proberen om de hittebron in te schakelen, je ziet dan op de PID het OUT1 lampje branden en op de SSR het rode relais lampje.

Screenshot 2015-01-19 23.12.35

De overige instellingen van de PID zijn verspreid over 3 menu’s: het Parameters menu dat je krijg als je SET 3 seconden ingedrukt houdt, het Functions menu (COD 0) dat je krijgt als je SET en SHIFT beide 3 seconden ingedrukt houdt, en het Constants menu (COD 1) dat je krijgt als je in het Functions menu de instelling van COD op 0001 zet. Volgens deze handleiding zou er ook nog een COD 2 menu moeten zijn, maar die heeft mijn C100 niet. Het kan zijn dat in het begin de COD menu’s niet beschikbaar zijn. Dit heeft te maken met de data lock functie, LCK in het Parameters menu. Deze moet op 1000 staan om alle menu’s toegankelijk te maken.

Ik heb de volgende instellingen in de COD menu’s aangepast/gecontroleerd:

Input definiëren als Thermokoppel type K.
COD0 menu, SL1 op 0000

Input eenheid definiëren als graden Celcius.
COD0 menu, SL2 op 0000

Alarmfuncties uitzetten.
COD0 menu, SL4 op 0000
COD0 menu, SL5 op 0000
COD0 menu, SL7 op 0000

Functie instellen op Verwarmen.
COD0 menu, SL6 op 0001

Hoogst meetbare temperatuur instellen op 400.
COD1 menu, SLH op 0400

Laagst meetbare temperatuur instellen op 0.
COD1 menu, SLL op 0000

Digital Filtering uitzetten.
COD1 menu, DF op 0000

Het doel van Digital Filtering is om ruis uit de temperatuurmeting te halen, maar deze functie is zo absurd slecht geïmplementeerd in de C100 dat het filter ook grote temperatuurverschillen kan verbergen. De getoonde PV temperatuur blijft dan gelijk aan de gewenste SV temperatuur, ondanks temperatuurschommelingen in het water. Hierdoor lijkt het alsof je systeem perfect nauwkeurig is, maar ondertussen wijk je al een aantal graden af! Dat is onacceptabel bij sous-vide koken en moet daarom uitgezet worden.

IMG_9774.jpg

Als laatste moet de PID zichzelf instellen voor jouw setup, dit moet ook elke keer dat je verandert van hittebron of waterbad opnieuw. Via de autotune procedure gaat de PID een aantal keer je hittebron aan- en uitzetten, om zo te leren wat in dit geval het opwarm- en afkoelgedrag is. Aan het eind worden de opties uit het Parameters menu automatisch correct ingesteld.

Maak voor de autotune je opstelling klaar: zet genoeg water in de waterbak, plaats daar de hittebron en de thermokoppel in, en stel de SV in op een reguliere sous-vide temperatuur zoals 60 graden Celcius. Ga nu naar het Parameters menu en stel ATU in op 0001 om de autotuning te starten. Het AT lampje gaat knipperen gedurende het proces, hoe lang het duurt hangt onder andere af van wat je gebruikt als hittebron en waterbak. Bij mij was de PID in een kwartier klaar met een 1,7 liter waterkoker. Als de autotune klaar is dooft het lampje en op dat moment zouden de getoonde PV en SV gelijk moeten zijn. Gefeliciteerd, je sous-vide machine is klaar voor gebruik! Begin hier maar vast wat inspiratie op te doen :D

DIY sous-vide koken, deel 1

De perfecte manier om je biefstukje voor te bereiden…

Het probleem van grote stukken eten klaarmaken in een pan is dat de hitte nogal ongelijk wordt verdeeld. Iedereen kent wel dat lapje vlees dat van binnen net lekker rosé is, maar van buiten al zwartgeblakerd eruitziet. Of dat stukje vis dat al het perfecte korstje heeft, maar van binnen nog als de diepvries aanvoelt. Sous-vide, Frans voor ‘onder vacuum’, is een manier van koken die dat probleem oplost. Bij sous-vide laat je het eten onder water, in een vacuumverpakking, op een specifieke temperatuur langzaam warm worden. Hierdoor krijgt het hele stuk uiteindelijk dezelfde egale temperatuur, terwijl de vacuumverpakking ervoor zorgt dat er niks van de smaak verloren kan gaan aan het water. Volgens sommige topchefs krijg je bijvoorbeeld de perfecte biefstuk als je die 2 uur lang op een ideale 55 graden Celcius sous-vide laat garen.

Screenshot 2015-01-09 03.51.10

Zoiets had ik al eens eerder met de hand geprobeerd: in Timothy Ferriss z’n boek 4 Hour Chef staat ook een sous-vide recept, waarin je anderhalf uur naast een fornuis staat om met een thermometer een pan water in de gaten te houden. In het water zit een diepvrieszak met kip die op 63 graden moet blijven. Duikt de temperatuur onder de 63 graden? Fornuis hoger zetten. Komt de temperatuur boven de 63 graden uit? Fornuis lager zetten. Een leuk idee, tot je anderhalf uur neurotisch naar een thermometer zit te staren. Dat was niet voor herhaling vatbaar.

Anova_2013 0264_v1

In plaats van naar een fornuis staren kun je ook kiezen voor een voorgebouwde sous-vide optie, zoals de veel geprezen Anova One. Dit alles-in-één apparaat kan niet simpeler zijn: je vult een pan met water, hangt de Anova in de pan, stelt de gewenste temperatuur in – klaar! De Anova regelt zonder dat je verder iets hoeft te doen de perfecte temperatuur van het water. Dat gemak kost je alleen een flinke 200 dollar…

volkskrant

En toen werd op Stijlforum dit artikel uit de Volkskrant geplaatst. Zelf een sous-vide apparaat maken door een PID (Proportional-Integral-Derivative) controller met een hittebron zoals een waterkoker te combineren. De PID, een soort industriële thermostaat, leert hoe het aan- en uitzetten van de waterkoker zorgt voor afwijkingen in de temperatuur. Als je bijvoorbeeld een waterkoker normaal uitzet blijft het verwarmingselement nog een tijdje heet, waardoor het water warmer blijft worden, ook al staat het apparaat al uit. De PID meet dit effect en houdt er daarna rekening mee: voortaan zal de PID de waterkoker eerder uitzetten, zodat de restwarmte het water juist naar de gewenste temperatuur brengt. Door te compenseren voor al die afwijkingen van de waterkoker kan de PID heel nauwkeurig de temperatuur vasthouden. In plaats van een waterkoker zou je ook bijvoorbeeld een rijstkoker, frituurpan of dompelaar kunnen gebruiken – de PID hoeft alleen maar zichzelf in te stellen op de afwijkingen van het nieuwe apparaat.

rexc100

De PID die de Volkskrant gebruikt is de Chinese Rex-C100, volgens het artikel kant en klaar al voor 30 euro bij Amazon te krijgen. Dan krijg je niet alleen de PID, maar ook een bekabelde thermocouple (de thermometer) en een solid state relay (de schakelaar die de hittebron aan- en uitzet) die je nodig hebt voor dit project. Dat klinkt al goedkoop, maar bij de Volkskrant hebben ze dan nog ruimschoots teveel betaald: Banggood verkoopt deze PID met dezelfde set voor 14 euro. Voor die prijs kan ik zo’n projectje niet laten schieten, dus meteen besteld. Een paar dagen geleden belde de postbode aan met m’n pakje. Tijd om te spelen!

Nou ja, spelen, het bleek achteraf toch iets meer gedoe te zijn dan ik had verwacht toen ik het setje bestelde. Wat een projectje van één uur had moeten zijn werd uitgerekt naar een paar dagen door onleesbare Chinese handleidingen, elkaar tegensprekende online instructies en ook nog een paar missende onderdelen. Ik zal in een volgend deel iets meer toelichten hoe dit ding gebouwd werd, maar voor nu hoef je alleen maar het geweldige resultaat te aanschouwen:

IMG_9769.jpg

Uh, okee, beetje een anticlimax… Maar geloof me, hij werkt beter dan ie eruit ziet. De lelijke plastic opbergdoos houdt de verschillende onderdelen, waar wel gewoon 230 volt op staat, uit de buurt van enig gemorst water en dankzij het opbouwstopcontact kan ik makkelijk een upgrade maken naar een andere hittebron. Ja, de electroboer verkoopt ook plastic behuizingen die wel voor dit soort projecten bedoeld zijn en ja, de electroboer verkoopt ook aansluitingen die er niet uit zien alsof ze van de muur van een willekeurige achterstandsflat zijn gerukt. Maar wat zou daar nou de lol van zijn?

IMG_9776.jpg

En wat is dan het eerste waarmee dit apparaat getest gaat worden? Eitjes!

Niet alleen omdat het originele Volkskrant artikel over eieren ging, maar ook omdat dit een soort lakmoesproef is voor een zelfgebouwde sous-vide machine. Door op de perfecte temperatuur te zitten kun je een eitje maken waarvan het eigeel een pudding-achtige structuur heeft – niet zachtgekookt, niet hardgekookt, maar iets er tussen in wat je normaal nooit op je bord krijgt. Maar het luistert erg nauw, veel nauwer dan bij andere sous-vide recepten. Heeft je sous-vide machine teveel uitschieters in de temperatuur? Dan krijg je na al die moeite ‘gewoon’ een hard- of zachtgekookt eitje. Serious Eats heeft er een uitgebreid achtergrondartikel over geschreven dat ik iedereen aanraad te lezen.

Ik stelde de PID in op 64 graden, volgens deze video van een sous-vide machinemaker absoluut de perfecte temperatuur voor de zogenaamde ‘custard eggs’. Na even opwarmen zat de waterkoker al snel precies op de gekozen temperatuur – maar zou die ook kloppen? Als extra controle gooide ik m’n kookthermometer in het water.

IMG_9778.jpg

Hmmm, 63, not bad. Wel één graad lager dan het volgens de PID is. Het probleem is natuurlijk dat ik ook niet weet of mijn keukenthermometer wel nauwkeurig is. En misschien nog belangrijker, beide thermometers ronden af naar een hele graad. Misschien is het water volgens de keukenthermometer wel 62,5 graden, terwijl het volgens de PID 64,4 graden is. Anderzijds, misschien is het volgens de keukenthermometer wel 63,4 graden, terwijl het volgens de PID 63,5 graden is. Geen flauw idee.

Maar dat zijn problemen voor later. Na de aangeraden 55 minuten haalde ik het eerst eitje eruit, pelde ik ‘m en sneed ik ‘m doormidden…

IMG_9781.jpg

Hmmm, dat was niet helemaal de verwachting. Volgens de online voorschriften zou dit wel veilig te eten moeten zijn, ondanks dat het lijkt op vloeibare salmonella. Na de eerste paar voorzichtige happen bleek het ook best lekker te zijn, een soort extreem zachtgekookt eitje. Maar niet het beloofde ‘custard egg’ effect.

Volgens Serious Eats was tijd ook een factor. Misschien was 55 minuten in mijn DIY setup gewoon niet lang genoeg? Om dat te testen liet ik het volgende eitje 2 en een half uur in het water zitten. Dus na wachten, pellen en snijden kreeg ik…

IMG_9782.jpg

Iets beter, maar nog steeds wel erg vloeibaar. Smaakte prima en het eigeel was nu wel romiger, zou misschien ook al uitgesmeerd kunnen worden op toast zoals in het filmpje gesuggereerd. Maar ook dit kwakje blijft de vloeibare salmonella vibe toch iets meer houden dan ik fijn vind.

Ik deed nog één poging met een eitje, maar nu op 66 graden in plaats van 64. In het Serious Eats artikel was dat namelijk de temperatuur waarbij het plaatje van een ei het meeste leek op de omschrijving van een ‘custard egg’. Weer 55 minuten later tikte ik ‘m open en…

IMG_9783.jpg

Wauw. Het is maar 2 graden verschil, maar opeens heeft het eigeel inderdaad die pudding-achtige consistentie en blijft het eiwit ook een ei-vorm behouden na het doorsnijden. De textuur is onverwacht anders dan een normaal halfzacht eitje, en geheel consistent door het hele ei heen. Best wel tof dit.

IMG_9789.jpg

Maar een test met alleen eitjes is natuurlijk geen test om trots op te zijn. Vlees willen we! Een lekker biefstukje, om precies te zijn. Ook hier heeft Serious Eats een flink achtergrondartikel over gemaakt. 45 minuten op 55 graden zou voldoende moeten zijn om een perfect medium-rare stuk koe op je bord te krijgen. Omdat ik ondertussen twijfel of de PID misschien een afwijking naar boven heeft besluit ik er 1 uur op 57 graden van te maken, dan zit ik in ieder geval goed.

IMG_9788.jpg

Ik had toevallig nog een lapje biefstuk in de diepvries liggen, en het plastic waar die in gesealed zit is ook prima te gebruiken als vacuumverpakking. Het nadeel hiervan is dat ik nu geen peper en zout of kruiden bij het vlees kan gooien, wat je normaal wel zou doen voordat je ‘m vacuum zuigt. Maar prima, dit is dan ook een eerste test. Eerst even ontdooien in de koelkast, dan in de waterkoker en een uurtje wachten later…

IMG_9791.jpg

Okee, zo ziet de inhoud van de verpakking er niet geweldig tempting uit, maar hee, ’tis nog een work in progress. Misschien wordt het beter als we ‘m uit de verpakking halen.

IMG_9794.jpg

Nee. Definitely not.

IMG_9798.jpg

Gelukkig wist ik van tevoren al dat je na het sous-vide bereiden beide kanten van de biefstuk nog even moet aanbakken in de koekenpan. 1 minuutje aan elke kant zorgt voor genoeg maillard reactie om een lekker bruin tintje en dat heerlijke biefstuk gevoel te krijgen (Ja, ik weet dat dat een verschrikkelijke pan is – een van de dingen die je accepteert aan een gedeeld huis). En daarna even doormidden snijden om te kijken wat het resultaat is…

IMG_9804.jpg

Goddamn, nice. Het kwijl loopt opnieuw in m’n mond bij het zien van de foto’s.

IMG_9806.jpg

Zo mals. Zo lekker. Zo onverwacht goed voor een eerste test. Jep, ik ga heel, heel, heel veel plezier beleven aan dit apparaat.

Update: Deel 2 van deze post is nu ook beschikbaar.