- Emulsieproces
- Moleculaire aspecten van de emulsie
- Toepassingen van emulgatoren
- Producten waarvoor emulgatoren nodig zijn
- Voorbeelden van emulgatoren
- Referenties
Een emulgator of emulgator is elke verbinding die een emulsie gedurende een aanzienlijke tijd kan stabiliseren. Zijn functie is in wezen die van het "verbroederen" van twee vloeistoffen of fasen die onder normale omstandigheden niet verenigd kunnen worden; dat wil zeggen om een mengsel van homogeen uiterlijk te vormen.
Het klassieke voorbeeld van wat een emulgator betekent, is dat van een glas olie en water. De olie wordt bovenaan geplaatst, met een lagere dichtheid, terwijl het water onderaan staat. Beide vloeistoffen kunnen niet samensmelten, ze zijn niet mengbaar (ze kunnen niet worden gemengd), aangezien hun intermoleculaire affiniteiten van elkaar verschillen; water is polair en olie is niet-polair.
Pindakaas dankt zijn consistentie en dikte gedeeltelijk aan de toegevoegde emulgator. Bron: Pixabay.
Als echter een eigeel wordt toegevoegd aan het heterogene en tweefasige water (w) -olie (o) -mengsel, krachtig schuddend, zal een water-in-olie-emulsie (w / o) worden gevormd, als de olie wordt gedispergeerd en in mindere mate; of olie in water (o / w), als het nu het water is dat wordt verspreid. Zo wordt het eigeel de emulgator.
Uit het bovenstaande, door andere toevoegingen toe te voegen, verkrijgen we de mayonaise. Net als mayonaise worden andere voedingsproducten zoals margarine, pindakaas, melk, tomatensauzen, dressings, enz. Gemaakt dankzij de toevoeging van een emulgator.
Emulsieproces
Proces van vorming van een emulsie. Bron: Gabriel Bolívar.
De emulgator maakt het dus mogelijk om een emulsie te vormen uit twee niet mengbare vloeistoffen of mengsels. De w / o en o / w emulsies zijn de twee belangrijkste gevallen. De afbeelding hierboven toont op een vereenvoudigde manier wat hierboven werd uitgelegd.
Merk op dat we twee vloeistoffen hebben: een blauwachtige en een gele, die een tweefasig heterogeen mengsel vormen. Ze zijn niet mengbaar, dus ze smelten niet samen om een homogeen mengsel te vormen. Wanneer de emulgator echter wordt toegevoegd (vast of vloeibaar), grijpt deze zodanig in dat bolletjes of gedispergeerde deeltjes van de gele vloeistof worden gevormd.
Als de gele deeltjes zouden samensmelten, zouden we weer een gele fase hebben zoals in het begin. Hoe kleiner deze deeltjes, hoe gladder en gelijkmatiger het resulterende mengsel zal zijn. Daarom zouden we van deze hypothetische mix een groene mix zien; maar dat de gele deeltjes gemakkelijk onder de microscoop zichtbaar zouden zijn.
Dit is waar de stabilisatoren binnenkomen, verbindingen die verantwoordelijk zijn voor het voorkomen van de coalescentie van de gedispergeerde deeltjes, en die de homogeniteit van de emulsie verder verlengen; dat wil zeggen, het zal niet in twee fasen "snijden".
Moleculaire aspecten van de emulsie
Moleculair gezien is het emulsieproces vrij dynamisch en er zijn verschillende theorieën die de werking van de emulgator proberen te verklaren. Ze hebben echter allemaal iets gemeen, en dat is het feit dat de emulgator een of meer amfifiele (of amfipatische) moleculen moet zijn; Dit zijn degenen die zowel een apolair als polair karakter hebben.
Het amfifiele molecuul kan worden vergeleken met een lolly: de kop is polair, hydrofiel; terwijl de staaf of staart apolair, hydrofoob is. Twee vloeistoffen zijn niet mengbaar omdat het verschil in polariteit in wezen erg groot is. De emulgator reageert met beide vloeistoffen tegelijkertijd.
Zijn polaire kop is gericht in de richting van de polaire vloeistof. Aan de andere kant probeert de apolaire staart interactie te hebben met de apolaire vloeistof. Afhankelijk van de overheersende vloeistof of fase, hebben amfifiele moleculen de neiging micellen te vormen; zeg maar capsules, waarin moleculen van de gedispergeerde vloeistof zijn ingesloten.
De gele bolletjes zouden bijvoorbeeld worden omgeven door de amfifiele moleculen van de emulgator, waarvan het buitenste deel in wisselwerking staat met de continue fase of vloeistof (in grotere mate, blauw), en ook de andere bolletjes afstoot. De micellen bewegen echter, wat ervoor zal zorgen dat ze vroeg of laat uit elkaar gaan en aanleiding geven tot het verschijnen van de gele fase.
Toepassingen van emulgatoren
Emulgatoren dragen bij aan de romige textuur van ijs. Bron: Pexels.
Zonder het bestaan van emulgatoren of emulgatoren zouden geen emulsies kunnen worden gemaakt, die van enorm belang zijn in de voedings- en farmaceutische industrie. Hoewel de formulering van dergelijke producten ook verdikkingsmiddelen en stabilisatoren bevat, helpen emulgatoren mengsels om body en textuur te ontwikkelen.
De viscositeiten van de verkregen emulsies kunnen hoger zijn dan die van de oorspronkelijke niet-mengbare vloeistoffen. Mayonaise bewijst dit punt. Maar de uiteindelijke viscositeit kan ook lager zijn, het resulterende mengsel is zachter. Emulgatoren spelen dus een sleutelrol in de consistentie van voedsel en dus in de smaken.
Producten waarvoor emulgatoren nodig zijn
Onder enkele van de voedselproducten waarvoor emulgatoren nodig zijn, hebben we:
-Melk, omdat het een o / w-emulsie is, kan als emulgator werken dankzij het eiwitgehalte.
-Boter en margarine, beide zonder emulsies.
-Pan, vanwege zijn verharding en versheid.
-Routebeschrijving.
-Chocolade, waar ze hun viscositeit wijzigen tijdens hun industriële productie in repen of vormen.
-IJs, aangezien melkeiwitten de combinatie van vetten en water stabiliseren, naast de toevoeging van extra emulgatoren, hergroeperen (gedeeltelijk destabiliseren) zodat het mengsel lucht kan opnemen.
-Cookies.
- Gezichtscrèmes.
-Lippenstift.
-Zalven.
-Kaas.
-Cakes.
Voorbeelden van emulgatoren
Er werd vermeld dat de moleculen van de emulgatoren in principe amfifiel moeten zijn. Aan de andere kant bezitten oppervlakteactieve stoffen deze eigenschap ook. Dit betekent echter niet dat een amfifiel molecuul een oppervlakteactieve stof is (zoals het geval is bij eiwitten).
Daarom zijn oppervlakteactieve stoffen een goede keuze bij het kiezen van een emulgator; hoewel er zouten zijn die dezelfde functie vervullen. De haalbaarheid van het gebruik ervan hangt af van de formulering en chemische eigenschappen van het product.
Evenzo zijn niet alle emulgatoren amfifiel, omdat het kan zijn dat ze een interactie aangaan met de componenten van een mengsel (eiwitten, vetten, suikers, enz.), Waardoor de homogenisering van het geheel wordt bereikt. Daarom, en tot slot, zullen enkele voorbeelden van emulgatoren worden vermeld:
-Vetzuuresters
-Monoglyceriden
-Diglyceriden
-Lecithine (gevonden in eigeel)
-Arabische gom
-Pectine
-Roestig zetmeel
-Gelei
-Polyethyleenglycol
-Maltitol
-Calciumcitraat
-Natrium- en kaliumlactaten
-Natriumalginaat
-Agar
-Karaya-rubber
-Cellulose
-Ethoxylated alcoholen
- Natrium- en calciumstearoyllactylaat
-Polysorbaten 20, 40, 60 en 80 (food grade)
-Lactitol
Zoals te zien is, zijn er veel emulgatoren beschikbaar, en elk heeft een functionaliteit, of het nu gaat om voedsel, crèmes, siropen, wasmiddelen, lotions, enz.
Referenties
- Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chemie (8e ed.). CENGAGE Leren.
- Wikipedia. (2020). Emulsie. Hersteld van: en.wikipedia.org
- De redactie van Encyclopaedia Britannica. (20 maart 2019). Emulgator. Encyclopædia Britannica. Hersteld van: britannica.com
- EU-speciale voedselingrediënten. (2020). Emulgatoren. Hersteld van: specialtyfoodingredients.eu
- Gastauteur. (2015, 10 april). Emulgatoren op het werk: toepassingen in verschillende bedrijfstakken (infographic). Hersteld van: knowledge.ulprospector.com
- Ruben. (1 februari 2012). Emulgatoren in ijs. Hersteld van: icecreamscience.com