EMULGEÁLÓSZER: EMULZIÓS FOLYAMAT, MOLEKULÁRIS SZEMPONTOK, ALKALMAZÁSOK - KÉMIA - 2026

Az emulgeálószer vagy emulgeálószer bármely olyan vegyület, amely képes az emulziót hosszú ideig stabilizálni. Funkciója alapvetően két folyadék vagy fázis „brómatosítása”, amelyek normál körülmények között nem képesek egyesülni; vagyis homogén megjelenésű keveréket képezni.

Az emulgeálószer jelentésének klasszikus példája egy pohár olaj és víz. Az olajat tetején kell elhelyezni, alacsonyabb sűrűséggel, míg a víz alján. Mindkét folyadék nem tud összeilleszkedni, nem elegyednek (nem keverhetők), mivel intermolekuláris affinitásaik különböznek egymástól; a víz sarki, az olaj nem poláros.

A földimogyoróvaj következetességét és vastagságát részben a hozzáadott emulgeálószernek köszönheti. Forrás: Pixabay.

Ha azonban tojássárgáját adunk a heterogén és kétfázisú víz (w) -olaj (o) keverékhez, erőteljes rázás mellett, víz-az-olajban emulzió (w / o) alakul ki, ha az olajat diszpergáljuk és kisebb mértékben; vagy olaj vízben (o / w), ha most a víz diszpergálódik. Így a tojássárgája emulgeálószerré válik.

A fentiekből további adalékanyagok hozzáadásával kapjuk a majonézt. A majonézhez hasonlóan más élelmiszertermékeket, például margarint, mogyoróvajat, tejet, paradicsomos szószokat, öntettel stb. Készítenek emulgeálószer hozzáadásával.

Emulziós folyamat

Az emulzió képződésének folyamata. Forrás: Gabriel Bolívar.

Az emulgeálószer így emulziót képezhet két nem elegyedő folyadékból vagy keverékből. A w / o és o / w emulziók a két legfontosabb eset. A fenti kép egyszerűsített módon mutatja be, amit a fent kifejtettek.

Vegye figyelembe, hogy két folyadékunk van: egy kékes és egy sárga, amelyek kétfázisú heterogén keveréket alkotnak. Nem elegyednek, tehát nem alkotnak homogén keveréket. Az emulgeálószer (szilárd vagy folyékony) hozzáadásakor azonban az úgy hatol be, hogy a sárga folyadék gömbök vagy diszpergált részecskék képződjenek.

Ha a sárga részecskék összekapcsolódnának, ismét egy sárga fázis lenne, mint az elején. Minél kisebbek ezek a részecskék, annál simább és egyenletesebb lesz a kapott keverék. Ezért e hipotetikus keverékből zöld keveréket látunk; de a sárga részecskéket a mikroszkóp alatt könnyen láthatóvá lehet tenni.

Itt jönnek be a stabilizátorok, az olyan vegyületek, amelyek megakadályozzák a diszpergált részecskék összeillesztését, és tovább meghosszabbítják az emulzió homogenitását; vagyis nem fog "vágni" két szakaszba.

Az emulzió molekuláris szempontjai

Molekulárisan az emulziós folyamat meglehetősen dinamikus, és számos elmélet megpróbálja magyarázni az emulgeáló hatását. Mindazonáltal mindegyikben van valami közös, és ez az a tény, hogy az emulgeálószernek egy vagy több amfifil (vagy amfipatikus) molekulának kell lennie; Ezek azok, amelyek mind apoláris, mind poláris jellegűek.

Az amfifil molekulát összehasonlíthatjuk egy nyalókával: a fej sarkú, hidrofil; míg a rúd vagy farok apoláris, hidrofób. Két folyadék nem elegyedik, mert polaritási különbségük lényegében nagyon nagy. Az emulgeálószer egyszerre kölcsönhatásba lép mindkét folyadékkal.

Poláris feje a poláris folyadék irányába van orientálva. Másrészt az apoláris farok kölcsönhatásba lép az apoláris folyadékkal. Az amfifil molekulák az uralkodó folyadéktól vagy fázistól függően micellákat képeznek; mondjuk kapszulák, amelyekbe a diszpergált folyadék molekulái be vannak zárva.

Például a sárga gömböket az emulgeálószer amfifil molekulái veszik körül, amelyek külső része kölcsönhatásba lép a folytonos fázissal vagy a folyadékkal (nagyobb arányban kék), és a többi gömböt is visszatartja. A micellák azonban mozognak, ami előbb vagy utóbb elválasztódik és a sárga fázis megjelenését eredményezi.

Emulgeálószerek alkalmazása

Az emulgeáló szerek hozzájárulnak a jégkrém krémes textúrájához. Forrás: Pexels.

Emulgeálószerek vagy emulgeálószerek nélkül nem lenne lehetséges emulziók előállítása, amelyek óriási jelentőséggel bírnak az élelmiszer- és gyógyszeriparban. Míg az ilyen termékek kiszerelése sűrítőszereket és stabilizálószereket is tartalmaz, az emulgeálószerek elősegítik a keverékeknek a test és a textúra kialakulását.

A kapott emulziók viszkozitása magasabb lehet, mint az eredeti nem elegyedő folyadékoké. A majonéz ezt bizonyítja. De a végső viszkozitás is alacsonyabb lehet, a kapott keverék sima. Így az emulgeáló szerek kulcsszerepet játszanak az élelmiszer konzisztenciájában, és ezért az ízeiben.

Emulgeálószereket igénylő termékek

Az emulgeálószereket igénylő élelmiszerek közül néhány:

-Tej, mivel o / w emulzió, amely fehérjetartalmának köszönhetően emulgeálószerként működik.

- Vaj és margarin, mindkettő emulzió nélkül.

-Pan, keményedéséért és frissességéért.

-Directions.

- Csokoládék, ahol rúdokban vagy formákban történő ipari gyártásuk során módosítják viszkozitásukat.

- Fagylaltkrémek, mivel a tejfehérjék stabilizálják a zsírok és a víz kombinációját, és extra emulgeálószerek hozzáadása mellett csoportosítják őket (részben destabilizálják) úgy, hogy a keverék levegőt tartalmazzon.

-Cookies.

-Arc krémek.

-Ajakrúzs.

-Ointments.

-Sajt.

-Cakes.

Példák emulgeálószerekre

Megemlítették, hogy az emulgeálószerek molekuláinak elvileg amfifilnek kell lenniük. Másfelől a felületaktív anyagok is rendelkeznek ezzel a tulajdonsággal. Ez azonban nem jelenti azt, hogy egy amfifil molekula felületaktív anyag (mint a fehérjék esetében).

Ezért a felületaktív anyagok jó választás az emulgeálószer kiválasztásakor; bár vannak olyan sók, amelyek ugyanazt a funkciót hajtják végre. Bármelyik alkalmazásuk megvalósíthatósága a termék összetételétől és kémiai tulajdonságaitól függ.

Hasonlóképpen, nem minden emulgeálószer van amfifil, mivel kölcsönhatásba léphetnek egy keverék összetevőivel (fehérjék, zsírok, cukrok stb.), És így elérhetik az egész homogenizálódását. Ezért és végül felsorolunk néhány emulgeálószert:

-Zsírsav-észterek

-Monoglycerides

-Diglycerides

-Lecitin (a tojássárgájában található)

-Gumiarábikum

-Pektin

- Rozsdás keményítő

-Zselé

-Polietilén glikol

-Maltitol

-Kalcium-citrát

-Nátrium- és kálium-laktátok

-Nátrium-alginát

-Agar

-Karaya gumi

-Cellulóz

-Etoxilezett alkoholok

- Nátrium- és kalcium-sztearoil-laktilát

-20, 40, 60 és 80 poliszorbátok (élelmiszer-minőségű)

-Lactitol

Mint látható, számos emulgeálószer elérhető, és mindegyik rendelkezik funkcionalitással, akár ételek, krémek, szirupok, tisztítószerek, krémek, stb.

Irodalom

1. Whitten, Davis, Peck és Stanley. (2008). Kémia (8. kiadás). CENGAGE Tanulás.
2. Wikipedia. (2020). Emulzió. Helyreállítva: en.wikipedia.org
3. Az Encyclopaedia Britannica szerkesztői. (2019. március 20.). Emulgeálószer. Encyclopædia Britannica. Helyreállítva: britannica.com
4. EU speciális élelmiszer-összetevők. (2020). Emulgeálószerek. Helyreállítva: specialtyfoodingredients.eu
5. Vendég szerző. (2015, április 10.). Emulgeálószerek munkahelyen: Alkalmazások az iparágakban (Infographic). Helyreállítva a következő címen: knowledge.ulprospector.com
6. Ruben. (2012. február 1.). Emulgeálószerek fagylaltban. Helyreállítva: icecreamscience.com