Emulgeringsemulsjonsprosess, molekylære aspekter, applikasjoner

4913
Robert Johnston

EN emulgator eller emulgator er en hvilken som helst forbindelse som er i stand til å stabilisere en emulsjon i betydelig tid. Dens funksjon er i det vesentlige å "brodre" to væsker eller faser som under normale forhold ikke kan forenes; det vil si å danne en blanding av homogent utseende.

Det klassiske eksemplet på hva et emulgator betyr er et glass olje og vann. Oljen vil være plassert på toppen, med en lavere tetthet, mens vannet vil være i bunnen. Begge væskene kan ikke smelte sammen, de er ikke-blandbare (de kan ikke blandes), siden deres intermolekylære tilhørighet er forskjellig fra hverandre; vann er polært, og olje er ikke-polært.

Peanøttsmør skylder en del av konsistensen og tykkelsen til den tilsatte emulgatoren. Kilde: Pixabay.

Imidlertid, hvis en eggeplomme tilsettes til den heterogene og bifasiske vann (w) -olje (o) -blandingen under kraftig omrøring, vil det dannes en vann-i-olje-emulsjon (w / o), hvis oljen er dispergert og til en mindre grad; eller olje i vann (o / w), hvis det nå er vannet som er spredt. Dermed blir eggeplommen emulgator.

Fra det ovennevnte, ved å tilsette andre tilsetningsstoffer også, får vi majones. Som majones blir andre matvarer som margarin, peanøttsmør, melk, tomatsauser, dressinger osv. Laget takket være tilsetningen av et emulgator.

Artikkelindeks

  • 1 Emulsjonsprosess
  • 2 Molekylære aspekter av emulsjonen
  • 3 Anvendelser av emulgatorer
    • 3.1 Produkter som krever emulgatorer
  • 4 Eksempler på emulgatorer
  • 5 Referanser

Emulsjonsprosess

Prosess for dannelse av en emulsjon. Kilde: Gabriel Bolívar.

Emulgatoren tillater således en emulsjon å dannes av to ikke-blandbare væsker eller blandinger. Uten og uten emulsjoner er de to viktigste tilfellene. Bildet over viser på en forenklet måte hva som ble forklart ovenfor.

Vær oppmerksom på at vi har to væsker: den ene blålig og den andre gule, som utgjør en bifasisk heterogen blanding. De er ikke-blandbare, så de smelter ikke sammen og danner en homogen blanding. Når emulgeringsmidlet tilsettes (enten fast eller flytende), griper det inn på en slik måte at det dannes kuler eller dispergerte partikler av den gule væsken..

Hvis de gule partiklene klarte å slå seg sammen, ville vi igjen ha en gul fase som i begynnelsen. Jo mindre disse partiklene er, desto glattere og jevnere blir den resulterende blandingen. Derfor, fra denne hypotetiske blandingen, ville vi se en grønn fargeblanding; men de gule partiklene vil lett kunne visualiseres under mikroskopet.

Dette er hvor stabilisatorene kommer inn, forbindelser som er ansvarlige for å forhindre sammensmeltning av de dispergerte partiklene, og ytterligere forlenge emulsjonens homogenitet; det vil si at den ikke vil "kutte" i to faser.

Molekylære aspekter av emulsjonen

Molekylært er emulsjonsprosessen ganske dynamisk, og det er flere teorier som prøver å forklare virkningen av emulgatoren. Imidlertid deler de alle noe til felles, og det er det faktum at emulgatoren må være ett eller flere amfifile (eller amfipatiske) molekyler; disse er de som har både apolar og polar karakter.

Det amfifile molekylet kan sammenlignes med en slikkepinne: hodet er polært, hydrofilt; mens stangen eller halen er apolar, hydrofob. To væsker er ikke blandbare, fordi deres polaritetsforskjell egentlig er veldig stor. Emulgatoren samhandler med begge væskene samtidig.

Polarhodet er orientert i retning av polarvæsken. På den annen side søker den apolare halen å samhandle med den apolære væsken. Avhengig av den dominerende væsken eller fasen, har amfifile molekyler en tendens til å danne miceller; si kapsler, i hvilke molekyler av den dispergerte væsken er lukket.

For eksempel vil de gule kulene bli omgitt av de amfifile molekylene til emulgatoren, hvis ytre del samhandler med den kontinuerlige fasen eller væsken (med større andel, blå), og frastøter også de andre kulene. Imidlertid beveger micellene seg, noe som vil føre til at de før eller siden vil ende opp med å skille seg og gi opphav til utseendet til den gule fasen..

Emulgeringsapplikasjoner

Emulgatorer bidrar til kremete teksturer av iskrem. Kilde: Pexels.

Uten eksistensen av emulgatorer eller emulgatorer, ville det ikke være mulig å lage emulsjoner, som er av enorm betydning i næringsmiddelindustrien. Mens formuleringen av slike produkter også inneholder fortyknings- og stabiliseringsmidler, hjelper emulgeringsmidler blandinger med å utvikle kropp og tekstur..

Viskositetene til de oppnådde emulsjonene kan være høyere enn de opprinnelige ublandbare væskene. Majones beviser dette poenget. Men den endelige viskositeten kan også være lavere, og den resulterende blandingen blir jevnere. Dermed er emulgatorer nøkkelen i konsistensen av mat og derfor i smakene..

Produkter som krever emulgatorer

Blant noen av matvarene som krever emulgatorer, har vi:

-Melk, som er en o / w-emulsjon, i stand til å fungere som en emulgator takket være proteininnholdet.

-Smør og margarin, begge uten emulsjoner.

-Brød for herding og friskhet.

-Dressinger.

-Sjokolade, der de modifiserer viskositeten under industriproduksjonen i barer eller former.

-Iskremer, siden melkeproteinene stabiliserer kombinasjonen av fett og vann, i tillegg til tilsetning av ekstra emulgatorer de omgrupperes (delvis destabiliserer) slik at blandingen kan innlemme luft.

-Kjeks.

-Ansiktskremer.

-Leppestift.

-Salver.

-Oster.

-Kaker.

Eksempler på emulgatorer

Det ble nevnt at emulgeringsmolekylene i prinsippet må være amfifile. Surfaktanter, derimot, har også denne karakteristikken. Dette innebærer imidlertid ikke at et amfifilt molekyl er et overflateaktivt middel (som det er tilfelle med proteiner)..

Derfor er overflateaktive stoffer et godt valg når du velger et emulgator; selv om det er salter som utfører samme funksjon. Muligheten for å bruke noen av dem vil avhenge av formuleringen og de kjemiske egenskapene til produktet..

Likeledes er ikke alle emulgatorer amfifile, siden de kan samhandle med komponentene i en blanding (proteiner, fett, sukker osv.), Og dermed oppnå homogenisering av helheten. Derfor og til slutt vil noen eksempler på emulgatorer bli oppført:

-Fettsyreestere

-Monoglyserider

-Diglyserider

-Lecitin (funnet i eggeplomme)

-Gummi arabisk

-Pektin

-Oksidert stivelse

-Gelé

-Polyetylenglykol

-Maltitol

-Kalsiumcitrat

-Natrium- og kaliumlaktater

-Natriumalginat

-Agar

-Karaya gummi

-Cellulose

-Etoksylerte alkoholer

- Sodium Calcium Stearoyl Lactylate

-Polysorbater 20, 40, 60 og 80 (matvarekvalitet)

-Laktitol

Som man kan se, er det mange emulgatorer tilgjengelig, og hver har en funksjonalitet, enten for mat, kremer, sirup, vaskemidler, kremer osv..

Referanser

  1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kjemi. (8. utg.). CENGAGE Læring.
  2. Wikipedia. (2020). Emulsjon. Gjenopprettet fra: en.wikipedia.org
  3. Redaksjonen av Encyclopaedia Britannica. (20. mars 2019). Emulgator. Encyclopædia Britannica. Gjenopprettet fra: britannica.com
  4. EUs spesialitetsingredienser. (2020). Emulgatorer. Gjenopprettet fra: specialtyfoodingredients.eu
  5. Gjesteforfatter. (2015, 10. april). Emulgatorer på jobb: Applications Across Industries (Infographic). Gjenopprettet fra: knowledge.ulprospector.com
  6. Ruben. (1. februar 2012). Emulgatorer i is. Gjenopprettet fra: icecreamscience.com

Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.