рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Емульгатори

Емульгатори - Конспект, раздел Химия, Короткий конспект лекцій з дисципліни хімічні основи харчових технологій Емульсії Добувають Звичайно Механічним, Ультразвуковим Або Електричним Диспер...

Емульсії добувають звичайно механічним, ультразвуковим або електричним диспергуванням, яке в цих випадках називають емульгуванням. У кулінарній практиці рідини, що емульгують інтенсивно струшують, або перемішують в міксерах. При цьому утворюються полідисперсні емульсії, які відрізняються відносно великими і різними за розміром часточками дисперсної фази. Такі емульсії розшаровуються під час зберігання. Зменшення і вирівнювання розмірів крапель емульсій називають гомогенізацією.Гомогенізацію проводять шляхом продавлення емульсії під значним тиском через регульовані зазори. Останнім часом застосовують ультразвукові струминні генератори або ротаційно-пульсаційні гомогенізатори. Гомогенізація суттєво підвищує стабільність емульсій.

Для одержання емульсії недостатньо тільки змішати рідини, бо через деякий час крапельки дисперсної фази починають зливатися між собою, і система розшарується на дві окремі рідини з мінімальною поверхнею поділу. Щоб запобігти зливанню крапельок під час одержання емульсій в систему додають емульгатори – речовини, які адсорбуючись на поверхні крапель стабілізують емульсію. Механізм дії емульгаторів полягає в зменшенні поверхневого натягу і утворенні міцних адсорбційних плівок на поверхні крапель емульсії, які перешкоджають їх зливанню.

На практиці застосовуються емульгатори трьох типів: ПАР, ВМС і порошки, розміри часточок яких значно менші за розмір крапель емульсії.

Досвід показує, що найбільш ефективними стабілізаторами емульсій є ПАР, у радикалах яких міститься 10...18 атомів Карбону. Для одержання стабільної емульсії емульгатор має бути подібний до тієї рідини, яка утворює дисперсійне середовище. Якщо ПАР краще розчиняється у воді, ніж у маслі, то утворюється пряма емульсія М/В, якщо розчинність ПАР краща в маслі, то утворюється зворотна емульсії – В/М. На практиці для одержання емульсії типу М/В масляну фазу порціями додають до водного розчину емульгатора і безперервно помішують; для одержання емульсії В/М невеличкі порції води поступово додають в масляний розчин емульгатору.

При оптимальних значеннях ГЛБ, молекули ПАР-емульгаторів розташовуються на поверхні крапель, де орієнтуються гідрофільними групами до полярної рідини, а вуглеводневим радикалом – до неполярної (рис.22.2). Значення ГЛБ емульгаторів повинні знаходитись в інтервалі 3...6 (для емульсій типу В/М) і 8...13 (для емульсій типу М/В). Якщо ПАР більш гідрофільні, їх молекули переходять у водну фазу, а молекули ПАР з довгими радикалами, в яких переважають ліпофільні властивості, втягуються до об’єму масла.

У харчовій промисловості з емульгаторів для емульсій типу В/М застосовують холестерин, стеарат сахарози, оксиетиловані естери, для емульсій типу М/В – білки (альбумін, казеїн тощо).

 

Рисунок 22.2 – Стабілізація Рисунок 22.3 – Емульсія М/В, стабілі-

емульсій типу М/В і В/М зована гідрофільним порошком – а і

молекулами ПАР емульсія В/М, не стабілізована ним – δ

Як емульгатори застосовують також високодисперсні порошки. Якщо порошок добре змочується рідиною, яка утворила дисперсійне середовище, то порошинки перебувають на зовнішньому боці краплинок емульсії, утворюючи на них суцільні захисні оболонки (рис. 22.3 а). Гідрофільні емульгатори (борошно, крейда, глина) стабілізують емульсії типу М/В, тоді як гідрофобний порошок вугілля стабілізує емульсії типу В/М.

22.4 Руйнування емульсій

Якщо зруйнувати захисні адсорбційні шари емульгаторів на поверхні крапель емульсії, то почнеться процес деемульгування – розшаровування емульсії на окремі фази. Існують такі методи руйнування емульсій. Хімічне руйнування здійснюється шляхом додання до емульсій сильних електролітів – розчинів кислот або лугів. Механічне руйнування емульсій здійснюють шляхом їх інтенсивного перемішування, наприклад під час сколочення вершків у виробництві масла. Термічне руйнування емульсій спостерігається під час їх тривалого нагрівання, наприклад у процесах виготовлення топленого масла. Руйнування емульсій здійснюють також шляхом додання до них деемульгаторів – речовин, які мають більшу, порівняно з емульгаторами, поверхневу активність, але не здатні утворювати захисні адсорбційні шари.

Явище переходу емульсій з одного типу до іншого називається оберненням фаз емульсії. Обернення фаз емульсії можна викликати зміною природи емульгатора. Так, якщо до емульсії М/В додати гідрофобний емульгатор, то під час подальшого перемішування такої системи утворюється емульсія типу В/М.

22.5 Застосування емульсій в харчовій промисловості

Значна кількість харчових продуктів є емульсіями. Це пов’язано з тим, що жири, нерозчинна у водному середовищі складова частина їжі, засвоюються лише в емульсованому стані. Якщо жир попадає в організм у вільному стані, наприклад у вигляді свинячого сала, то для його перетравлення необхідно спочатку розтопити жир, а потім провести його емульгування. Здійснюється таке емульгування в шлунку та дванадцятипалій кишці, куди поступає жовч, що містить холеві кислоти – гарні емульгатори. Зрозуміло, що все це потребує від організму додаткових затрат енергії. Уникнути цього можна застосовуючи в їжі вже готові емульсії – майонез, соуси і т.д.


Лекція № 23. Піни, суспензії, аерозолі

План лекції

1. Піни. Піноутворювачі. Тверді піни.

2. Суспензії. Седиментаційний аналіз.

3. Аерозолі. Класифікація, одержання і властивості аерозолів.

4. Порошки. Класифікація і фізико-хімічні властивості порошків.

Рекомендована література: [2] С.104-108, 231-241, [3] С.505-507, [4] С.145-149.

23.1 Піни

Піни – це дисперсні системи, в яких дисперсна фаза являє собою сукупність бульбашок газу, оточених тонкими плівками рідини. Власно до пін належать системи, в яких газоподібна фаза становить основну частину об’єму, а бульбашки газу мають форму криволінійних багатогранників.

Для одержання піни рідину збовтують в закритій судині або застосовують барботаж – пропускання газу в рідину через перфоровану перегородку. Для одержання стійкої піни в рідину необхідно додати ПАР-піноутворювач. Механізм утворення рідких пін полягає в тому, що бульбашки газу спливають до поверхні рідини, на якій є адсорбційний шар піноутворювача. Бульбашки газу оточуються цим шаром, який розтягуючись, утворює двобічну плівку (рис.23.1). Сукупність бульбашок газу утворюють пухирці піни.

Рисунок 23.1 – Схема утворення пухирця піни, стабілізованого ПАР

Піни – нестійкі системи. Стабільність пін визначається за часом існування окремої плівки на каркасі дроту або за часом руйнування половини стовпа піни в мірному циліндрі. У пінах, не стабілізованих ПАР, рідина швидко витікає з плівок, товщина яких поступово зменшується до мінімуму, і піна руйнується. За наявності в рідині ПАР або ВМС у плівках утворюється драглеподібний каркас, який запобігає витіканню рідини, забезпечуючи відносну стійкість піни. На стабільність пін впливають природа піноутворювача, а також температура, в’язкість і рН рідини.

Руйнування пін (гашення) здійснюють шляхом продуванням повітря над поверхнею піни, або доданням у рідину речовин, які витісняють піноутворювачі з адсорбційного шару плівок. Ефективними піногасниками є спирти, олії тощо.

Якщо плівки рідких пін здатні тверднути, то утворюється безмежно стійкі тверді піни. Тверді піни одержують під час нагрівання полімерів разом з утворювачами газів, наприклад карбонатами. Після охолодження полімерів в їх об’ємі утворюється структура, що містить несполучені між собою комірки, заповнені газом. Так одержують пінопласти – тепло- та звукоізолюючі матеріали. До рідких пін відносять збиті вершки, креми і муси, до твердих пін – такі харчові продукти, як хліб, печиво, зефір.


23.2 Суспензії

Суспензіями називають дисперсні системи з твердою дисперсною фазою і рідким середовищем. Залежно від розміру часточок суспензії поділяють на: грубі суспензії (розмір часточок а‎ > 100 мкм), тонкі суспензії – (0,5< а‎<100 мкм) і каламуті (0,1< а‎< 0,5 мкм). Суспензії одержують методами диспергування або конденсації. На практиці суспензії одержують шляхом збовтування в рідкому середовищі попередньо одержаного порошку.

За своїми властивостями суспензії значною мірою нагадують золі. Вони коагулюють, поглинають і розсіюють світло, але на відміну від золів залишаються каламутними за будь-якого освітлення. Суспензії – не стійкі системи, які піддаються седиментації. Седиментація – це процес осідання часточок на дно або їх спливання до поверхні залежно від співвідношення густини часточок і середовища. Для прискорення процесів седиментації застосовують центрифугування.

Розподіл часточок у суспензії за висотою підлягає закону Лапласа: при збільшенні висоти стовпа суспензії в арифметичній прогресії концентрація часточок змінюється в геометричній прогресії. Седиментація прискорюється при збільшенні розмірів часточок і зменшенні в’язкості середовища.

Висококонцентровані суспензії, які мають певну структуру, називають пастами. Структура паст – це просторова сітка, утворена часточками дисперсної фази, в петельках сітки знаходиться дисперсійне середовище. Тобто все рідке середовище в пастах зв’язане в сольватних плівках, які розділяють тверді часточки. Одержують пасти під час седиментації звичайних суспензій або шляхом розтирання порошків у в’язких рідинах. Пасти мають значну в’язкість, певну міцність і пластичність, вони здатні зберігати свою форму.

Багато харчових продуктів є суспензіями: плодово-ягідні соки, соуси, шоколадна і томатна пасти, гірчиця і т.д. Практично будь-яке харчове виробництво пов’язане з утворенням, переробкою або руйнуванням суспензій.

23.3 Аерозолі

Аерозолями називають дисперсні системи з газоподібним середовищем.Аерозоль з рідкою дисперсною фазою називають туманом, з твердою – димом, пилом або порошком. Для одержання аерозолів застосовують пульверизатори, за допомогою яких у газовому середовищі розбризкують рідину або порошок. Аерозолі можна одержати також під час перебігу хімічних реакцій.

Особливості молекулярно-кінетичних властивостей аерозолів пов’язані з низькою в’язкістю і густиною газового дисперсійного середовища. Броунівський рух, дифузія і седиментація в аерозолях перебігають набагато інтенсивніше ніж у ліозолях.

Аерозолі виявляють електричні властивості, які пов’язані з наявністю зарядів на аерозольних часточках. На поверхні часточок адсорбуються іони, які утворюються в повітрі внаслідок іонізації газів під дією ультрафіолетових або космічних променів. Під час осідання заряджених часточок в аерозолях виникає потенціал седиментації. У великих об’ємах аерозолів, таких як земна атмосфера, під час переміщення крапель води виникають дуже великі електричні поля, що призводить до появи блискавок.

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Короткий конспект лекцій з дисципліни хімічні основи харчових технологій

Харківська державний університет.. Харчування та торгівлі.. Короткий конспект лекцій..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Емульгатори

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Передмова
Дисципліна "Фізична та колоїдна" є складовою частиною інтегральної дисципліни "Хімічні основи харчових технологій" – однією з профілюючих дисциплін професійної підготовки студен

Закон Рауля
Важливою характеристикою рідини є тиск її насиченої пари – пари, що знаходиться в рівновазі з рідиною. Для чистої рідини тиск насиченої пари залежить тільки від температури, для її розчинів – від т

Водневий показник
Вода – дуже слабкий електроліт, що дисоціює за рівнянням: Н2О ⇄ Н+ + ОН–. Концентрація іонів Н+ і ОН– у воді, виходячи

Поверхневий натяг
Поверхневий шар рідин за своїми властивостями суттєво відрізняється від її внутрішніх шарів. Кожна молекула, що знаходиться в об’ємі рідини, притягує до себе навколишні молекули й одночасно з такою

Методи одержання дисперсних систем
Дисперсні системи одержують двома методами: шляхом подрібнення речовин – методами диспергування або шляхом об'єднання молекул та іонів у часточки колоїдного ступеню дисперсн

Порошки
Порошки можна розглядати як аерозолі з твердою дисперсною фазою, які піддали коагуляції і утворили з них осад. Залежно від розмірів часточок для порошків прийняті такі н

Характеристики процесу набрякання
Ступінь набрякання визначається кількістю рідини, що поглинається одиницею маси або об’єму сухого зразка полімеру. Визначають ступінь набрякання ваговим або об’ємним методами.

Закон Ньютона
Наука, що вивчає закономірності деформації твердих тіл та течії рідин під дією механічного навантаження називається реологією. Закон в'язкої течії рідин відкрив Ньютон: &quo

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги