Procesul de emulsie emulsifiant, aspecte moleculare, aplicații

4744
Abraham McLaughlin

A emulgator sau emulgator este orice compus capabil să stabilizeze o emulsie pentru un timp considerabil. Funcția sa în esență este de a „fraterniza” două lichide sau faze care în condiții normale nu se pot unifica; adică să formeze un amestec de aspect omogen.

Exemplul clasic pentru a aborda ce înseamnă un emulgator este un pahar de ulei și apă. Uleiul va fi poziționat în partea de sus, cu o densitate mai mică, în timp ce apa va fi în partea de jos. Ambele lichide nu se pot uni, sunt nemiscibile (nu pot fi amestecate), deoarece afinitățile lor intermoleculare diferă între ele; apa este polară, iar petrolul este nepolar.

Untul de arahide își datorează o parte din consistența și grosimea emulgatorului adăugat. Sursa: Pixabay.

Cu toate acestea, dacă se adaugă un gălbenuș de ou la amestecul eterogen și bifazic de apă (w) -ulei (o), amestecând energic, se va forma o emulsie apă-în-ulei (w / o), dacă uleiul este dispersat și la un măsură mai mică; sau ulei în apă (o / w), dacă acum apa este dispersată. Astfel, gălbenușul de ou devine emulgator.

Din cele de mai sus, adăugând și alți aditivi, obținem maioneza. La fel ca maioneza, alte produse alimentare, cum ar fi margarina, untul de arahide, laptele, sosurile de roșii, sosurile etc., sunt realizate datorită adăugării unui emulgator..

Indice articol

  • 1 Procesul de emulsie
  • 2 Aspecte moleculare ale emulsiei
  • 3 Aplicații ale emulgatorilor
    • 3.1 Produse care necesită emulgatori
  • 4 Exemple de emulgatori
  • 5 Referințe

Procesul de emulsie

Procesul de formare a unei emulsii. Sursa: Gabriel Bolívar.

Emulgatorul permite astfel formarea unei emulsii din două lichide sau amestecuri nemiscibile. Emulsiile fără o și cu o / cu sunt cele mai importante două cazuri. Imaginea de mai sus arată într-un mod simplificat ceea ce a fost explicat mai sus.

Rețineți că avem două lichide: unul albăstrui și celălalt galben, care alcătuiesc un amestec eterogen bifazic. Sunt nemiscibile, deci nu se unesc pentru a forma un amestec omogen. Cu toate acestea, atunci când se adaugă emulgatorul (fie solid, fie lichid), acesta intervine astfel încât să se formeze globule sau particule dispersate ale lichidului galben.

Dacă particulele galbene ar reuși să se unească, am avea din nou o fază galbenă ca la început. Cu cât aceste particule sunt mai mici, cu atât amestecul rezultat va fi mai fin și mai uniform. Prin urmare, din acest amestec ipotetic am vedea un amestec de culoare verde; dar particulele galbene ar fi ușor vizualizate la microscop.

Aici intră stabilizatorii, compuși care sunt responsabili pentru prevenirea coalescenței particulelor dispersate și prelungesc și mai mult omogenitatea emulsiei; adică nu se va „tăia” în două faze.

Aspecte moleculare ale emulsiei

Din punct de vedere molecular, procesul de emulsie este destul de dinamic și există mai multe teorii care încearcă să explice acțiunea emulgatorului. Cu toate acestea, toți împărtășesc ceva în comun și acesta este faptul că emulgatorul trebuie să fie una sau mai multe molecule amfifile (sau amfipatice); acestea sunt cele care au atât caracter apolar, cât și polar.

Molecula amfifilică poate fi comparată cu o acadea: capul este polar, hidrofil; în timp ce tija sau coada sunt apolare, hidrofobe. Două lichide sunt nemiscibile, deoarece în esență diferența lor de polaritate este foarte mare. Emulgatorul interacționează cu ambele lichide în același timp.

Capul său polar este orientat în direcția lichidului polar. Pe de altă parte, coada apolară caută să interacționeze cu lichidul apolar. În funcție de lichidul sau faza predominantă, moleculele amfifile tind să formeze micele; să zicem, capsule, în care sunt închise molecule ale lichidului dispersat.

De exemplu, globulele galbene ar ajunge să fie înconjurate de moleculele amfifile ale emulgatorului, a căror parte exterioară interacționează cu faza continuă sau lichidul (de proporție mai mare, albastru) și, de asemenea, respinge celelalte globule. Cu toate acestea, micelele se mișcă, ceea ce va face ca mai devreme sau mai târziu să ajungă să se separe și să dea naștere apariției fazei galbene..

Aplicații emulgatoare

Emulgatorii contribuie la texturile cremoase ale înghețatei. Sursa: Pexels.

Fără existența emulgatorilor sau emulgatorilor, nu ar fi posibil să se producă emulsii, care sunt de o importanță enormă în industria alimentară și farmaceutică. În timp ce formularea unor astfel de produse încorporează agenți de îngroșare și stabilizare, emulgatorii ajută amestecurile să dezvolte corpul și textura..

Vâscozitățile emulsiilor obținute pot fi mai mari decât cele ale lichidelor originale nemiscibile. Maioneza demonstrează acest punct. Dar vâscozitatea finală poate fi și mai mică, amestecul rezultat fiind mai fin. Astfel, emulgatorii sunt esențiali în consistența alimentelor și, prin urmare, în aromele sale..

Produse care necesită emulgatori

Printre unele dintre produsele alimentare care necesită emulgatori avem:

-Laptele, fiind o emulsie o / w, capabil să acționeze ca emulgator datorită conținutului său de proteine.

-Unt și margarină, ambele fără emulsii.

-Pâine, pentru întărire și prospețime.

-Pansamente.

-Ciocolata, unde își modifică vâscozitatea în timpul producției lor industriale în bare sau matrițe.

-Înghețate, deoarece proteinele din lapte stabilizează combinația de grăsimi și apă, pe lângă adăugarea de emulgatori suplimentari, acestea se regrupează (parțial destabilizează), astfel încât amestecul să poată încorpora aer.

-Biscuiți.

-Creme de fata.

-Ruj.

-Unguente.

-Brânzeturi.

-Prăjituri.

Exemple de emulgatori

S-a menționat că moleculele emulgatoare trebuie, în principiu, să fie amfifile. Surfactanții, pe de altă parte, posedă, de asemenea, această caracteristică. Cu toate acestea, acest lucru nu implică faptul că o moleculă amfiphilică este un agent tensioactiv (cum este cazul proteinelor)..

Prin urmare, surfactanții sunt o alegere bună atunci când alegeți un emulgator; deși există săruri care îndeplinesc aceeași funcție. Fezabilitatea utilizării oricăreia dintre ele va depinde de formulare și de proprietățile chimice ale produsului..

De asemenea, nu toți emulgatorii sunt amfifili, deoarece pot interacționa cu componentele unui amestec (proteine, grăsimi, zaharuri etc.), realizând astfel omogenizarea întregului. Prin urmare, și în cele din urmă, vor fi enumerate câteva exemple de emulgatori:

-Esteri ai acizilor grași

-Monogliceride

-Digliceride

-Lecitină (găsită în gălbenușul de ou)

-Gumă arabică

-Pectină

-Amidon oxidat

-Jeleu

-Polietilen glicol

-Maltitol

-Citrat de calciu

-Lactate de sodiu și potasiu

-Alginat de sodiu

-Agar

-Cauciuc Karaya

-Celuloză

-Alcooli etoxilați

- Lactilat de stearoil de calciu sodic

-Polisorbați 20, 40, 60 și 80 (de calitate alimentară)

-Lactitol

După cum se poate vedea, există mulți emulgatori disponibili și fiecare are o funcționalitate, fie pentru alimente, creme, siropuri, detergenți, loțiuni etc..

Referințe

  1. Whitten, Davis, Peck și Stanley. (2008). Chimie. (Ed. A VIII-a). CENGAGE Învățare.
  2. Wikipedia. (2020). Emulsie. Recuperat de pe: en.wikipedia.org
  3. Editorii Enciclopediei Britanice. (20 martie 2019). Emulgator. Encyclopædia Britannica. Recuperat de pe: britannica.com
  4. Ingrediente alimentare UE de specialitate. (2020). Emulgatori. Recuperat de la: specialitatefoodingredienti.eu
  5. Autor invitat. (2015, 10 aprilie). Emulgatori la locul de muncă: aplicații în toate industriile (infografic). Recuperat de pe: knowledge.ulprospector.com
  6. Ruben. (1 februarie 2012). Emulgatori în înghețată. Recuperat de pe: icecreamscience.com

Nimeni nu a comentat acest articol încă.