- Emulsionsproces
- Molekylære aspekter af emulsionen
- Anvendelse af emulgatorer
- Produkter, der kræver emulgatorer
- Eksempler på emulgatorer
- Referencer
En emulgator eller emulgator er en hvilken som helst forbindelse, der er i stand til at stabilisere en emulsion i lang tid. Dets funktion er hovedsagelig den "fraternisering" af to væsker eller faser, der under normale forhold ikke kan forene; det vil sige for at danne en blanding af homogent udseende.
Det klassiske eksempel til at tackle hvad en emulgator betyder, er et glas olie og vand. Olien vil blive placeret øverst med lavere densitet, mens vandet vil være i bunden. Begge væsker kan ikke samles, de er ikke blandbare (de kan ikke blandes), da deres intermolekylære affiniteter adskiller sig fra hinanden; vand er polært, og olie er ikke-polært.
Jordnøddesmør skylder delvis dens konsistens og tykkelse på det tilsatte emulgator. Kilde: Pixabay.
Hvis en æggeblomme sættes til den heterogene og bifasiske vand (w) -olie (o) -blanding, der ryster kraftigt, dannes en vand-i-olie-emulsion (w / o), hvis olien er spredt og i mindre grad; eller olie i vand (o / w), hvis det nu er vandet, der er spredt. Æggeblommen bliver således emulgator.
Fra ovenstående, tilføjelse af andre tilsætningsstoffer, får vi mayonnaisen. Ligesom mayonnaise fremstilles andre fødevarer som margarine, jordnøddesmør, mælk, tomatsaucer, forbindinger osv. Ved tilsætning af en emulgator.
Emulsionsproces
Fremgangsmåde til dannelse af en emulsion. Kilde: Gabriel Bolívar.
Emulgatoren tillader således, at der dannes en emulsion ud fra to ikke-blandbare væsker eller blandinger. W / o og o / w emulsioner er de to vigtigste tilfælde. Billedet ovenfor viser på en forenklet måde, hvad der blev forklaret ovenfor.
Bemærk, at vi har to væsker: en blålig og en gul, der udgør en bifasisk heterogen blanding. De er ikke blandbare, så de ikke sammenkobler og danner en homogen blanding. Når emulgatoren tilsættes (enten fast eller væske), griber den ind på en sådan måde, at der dannes kugler eller spredte partikler af den gule væske.
Hvis de gule partikler formåede at samle sig, ville vi have en gul fase igen som i starten. Jo mindre disse partikler er, desto glattere og mere ensartet vil den resulterende blanding være. Derfor ville vi fra denne hypotetiske blanding se en grøn blanding; men at de gule partikler let kunne visualiseres under mikroskopet.
Det er her stabilisatorerne kommer ind, forbindelser, der er ansvarlige for at forhindre koalescensen af de spredte partikler og forlænge emulsionens homogenitet yderligere; det vil sige, at den ikke "skærer" i to faser.
Molekylære aspekter af emulsionen
Molekylært er emulsionsprocessen ganske dynamisk, og der er flere teorier, der prøver at forklare emulgatorens virkning. De har imidlertid alle noget til fælles, og det er det faktum, at emulgatoren skal være en eller flere amfifile (eller amfipatiske) molekyler; Dette er dem, der har både apolær og polær karakter.
Det amfifile molekyle kan sammenlignes med en slikkepind: hovedet er polært, hydrofilt; mens stangen eller halen er apolær, hydrofob. To væsker er ikke blandbare, fordi deres polaritetsforskel i det væsentlige er meget stor. Emulgatoren interagerer med begge væsker på samme tid.
Dets polære hoved er orienteret i retning af den polære væske. På den anden side søger den apolære hale at interagere med den apolære væske. Afhængig af den dominerende væske eller fase, har amfifile molekyler en tendens til at danne miceller; siger kapsler, inden i hvilke molekyler af den spredte væske er lukket.
F.eks. Ville de gule kugler være omgivet af de amfifile molekyler i emulgatoren, hvis ydre del interagerer med den kontinuerlige fase eller væske (med større andel, blå), og frastøtter også de andre kugler. Imidlertid bevæger micellerne sig, hvilket vil føre til, at de før eller senere vil ende med at skilles og give anledning til udseendet af den gule fase.
Anvendelse af emulgatorer
Emulgatorer bidrager til den cremede struktur af is. Kilde: Pexels.
Uden eksistensen af emulgatorer eller emulgatorer ville det ikke være muligt at fremstille emulsioner, som er af enorm betydning i fødevare- og farmaceutisk industri. Mens formuleringen af sådanne produkter også inkorporerer fortykningsmidler og stabilisatorer, hjælper emulgatorer blandinger med at udvikle krop og struktur.
Viskositeten af de opnåede emulsioner kan være højere end dem med de oprindelige, ikke blandbare væsker. Mayonnaise beviser dette punkt. Men den endelige viskositet kan også være lavere, idet den resulterende blanding er glattere. Emulgatorer er således nøglen til konsistensen af mad og derfor i dens smag.
Produkter, der kræver emulgatorer
Blandt nogle af de fødevarer, der kræver emulgatorer, har vi:
-Mælk, der er en o / w-emulsion, der er i stand til at fungere som en emulgator takket være dens proteinindhold.
-Butter og margarine, begge uden emulsioner.
-Pan, for dets hærdning og friskhed.
-Directions.
-Chokolade, hvor de ændrer deres viskositet under deres industrielle produktion i stænger eller forme.
-Icemer, da mælkeproteinerne stabiliserer kombinationen af fedt og vand, ud over tilsætningen af ekstra emulgatorer, de grupperes (delvist destabiliseres), så blandingen kan inkorporere luft.
-Cookies.
-Faciale cremer.
-Lipstick.
-Ointments.
-Ost.
-Cakes.
Eksempler på emulgatorer
Det blev nævnt, at molekylerne i emulgatorerne i princippet skal være amfifile. Overfladeaktive stoffer har derimod også denne egenskab. Dette indebærer dog ikke, at et amfifilt molekyle er et overfladeaktivt middel (som tilfældet er med proteiner).
Derfor er overfladeaktive stoffer et godt valg, når du vælger en emulgator; selvom der er salte, der udfører den samme funktion. Muligheden for at bruge en af dem afhænger af produktets formulering og kemiske egenskaber.
Ligeledes er ikke alle emulgatorer amfifile, da de kan interagere med komponenterne i en blanding (proteiner, fedt, sukker osv.) Og således opnå homogeniseringen af helheden. Derfor vil endelig nogle eksempler på emulgatorer blive vist:
-Fettsyreestere
-Monoglycerides
diglycerider
-Lecithin (findes i æggeblomme)
-Gummi arabisk
-Pectin
-Rusty stivelse
-Gele
-Polyethylenglycol
-Maltitol
-Calciumcitrat
-Sodium og kaliumlactater
-Sodiumalginat
-Agar
-Karaya gummi
-cellulose
-Ethoxylerede alkoholer
- Natrium- og calciumstearoyllactylat
-Polysorbater 20, 40, 60 og 80 (fødevarekvalitet)
-Lactitol
Som det kan ses, er der mange emulgatorer tilgængelige, og hver har en funktionalitet, hvad enten det drejer sig om mad, cremer, sirupper, vaskemidler, lotioner osv.
Referencer
- Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemi (8. udgave). CENGAGE Læring.
- Wikipedia. (2020). Emulsion. Gendannet fra: en.wikipedia.org
- Redaktørerne af Encyclopaedia Britannica. (20. marts, 2019). Emulgator. Encyclopædia Britannica. Gendannes fra: britannica.com
- EU-specialiserede fødevareingredienser. (2020). Emulgatorer. Gendannes fra: specialtyfoodingredients.eu
- Gæsteforfatter. (2015, 10. april). Emulgatorer på arbejdet: Applications Across Industries (Infographic). Gendannes fra: viden.ulprospektor.dk
- Ruben. (1. februar 2012). Emulgatorer i is. Gendannes fra: icecreamscience.com