EMULSIFIER: PROSESO NG EMULSYON, MGA ASPETO NG MOLEKULAR, MGA APLIKASYON - CHEMISTRY - 2024

Ang isang emulsifier o emulsifier ay anumang compound na may kakayahang magpapatatag ng isang emulsyon para sa isang malaking oras. Ang pagpapaandar nito ay mahalagang sa "fraternizing" ng dalawang likido o mga phase na sa ilalim ng normal na mga kondisyon ay hindi makakaisa; iyon ay, upang mabuo ang isang halo ng homogenous na hitsura.

Ang klasikong halimbawa upang matugunan kung ano ang ibig sabihin ng isang emulsifier ay isang baso ng langis at tubig. Ang langis ay ipoposisyon sa tuktok, na may mas mababang density, habang ang tubig ay nasa ilalim. Ang parehong mga likido ay hindi maaaring magkasanib, hindi maiiwasan (hindi sila magkakahalo), dahil ang kanilang magkakaugnay na pagkakaugnay ay naiiba sa bawat isa; polar ang tubig, at ang langis ay nonpolar.

Ang peanut butter ay may utang na bahagi sa pagiging pare-pareho at kapal nito sa idinagdag nitong emulsifier. Pinagmulan: Pixabay.

Gayunpaman, kung ang isang itlog ng pula ay idinagdag sa mahihinang at biphasic na tubig (w) -oil (o) pinaghalong, nanginginig nang masigla, isang emulsyon ng tubig-sa-langis (w / o) ay bubuo, kung ang langis ay nakakalat at sa isang mas maliit; o langis sa tubig (o / w), kung ngayon ito ang tubig na nakakalat. Kaya, ang pula ng itlog ay nagiging emulsifier.

Mula sa itaas, pagdaragdag ng iba pang mga additives, nakuha namin ang mayonesa. Tulad ng mayonesa, ang iba pang mga produkto ng pagkain tulad ng margarine, peanut butter, gatas, mga sarsa ng kamatis, damit, atbp, ay ginawa sa pamamagitan ng pagdaragdag ng isang emulsifier.

Proseso ng emulsyon

Proseso ng pagbuo ng isang emulsyon. Pinagmulan: Gabriel Bolívar.

Pinapayagan ng emulsifier ang isang emulsyon na nabuo mula sa dalawang hindi nagagawa na likido o mga mixtures. Ang mga emulsyon ng w / o at o / w ay ang dalawang pinakamahalagang kaso. Ang imahe sa itaas ay nagpapakita sa isang pinasimple na paraan kung ano ang ipinaliwanag sa itaas.

Tandaan na mayroon kaming dalawang likido: isang mala-bughaw at isang dilaw, na bumubuo ng isang biphasic heterogenous na halo. Ang mga ito ay hindi maiiwasan, kaya hindi sila coalesce upang makabuo ng isang homogenous na halo. Gayunpaman, kapag idinagdag ang emulsifier (alinman sa solid o likido), nakikialam ito sa isang paraan na nabuo ang mga globule o nagkalat na mga particle ng dilaw na likido.

Kung ang dilaw na mga partido ay pinamamahalaang upang coalesce, magkakaroon kami ng isang dilaw na yugto muli sa simula. Ang mas maliit na mga particle na ito, mas makinis at mas pantay-pantay ang nagreresultang halo. Samakatuwid, mula sa hypothetical mix na ito ay makakakita kami ng isang berdeng halo; ngunit ang madilaw na mga particle ay madaling mailarawan sa ilalim ng mikroskopyo.

Dito napasok ang mga stabilizer, mga compound na may pananagutan sa pagpigil sa coalescence ng mga nagkalat na mga partikulo, at lalo pang pahabain ang homogeneity ng emulsyon; iyon ay, hindi ito "gupitin" sa dalawang phase.

Mga molekular na aspeto ng emulsyon

Sa molekular, ang proseso ng emulsyon ay lubos na dinamikong at mayroong maraming mga teorya na sumusubok na ipaliwanag ang pagkilos ng emulsifier. Gayunpaman, lahat sila ay nagbabahagi ng isang bagay sa karaniwan, at iyon ang katotohanan na ang emulgul ay dapat isa o higit pang mga amphiphilic (o amphipathic) na mga molekula; Ito ang mga may parehong apolar at polar character.

Ang amphiphilic molekula ay maaaring ihambing sa isang lollipop: ang ulo ay polar, hydrophilic; habang ang baras o buntot ay apolar, hydrophobic. Dalawang likido ay hindi maiiwasan dahil mahalagang ang pagkakaiba ng kanilang polaridad ay napakalaki. Ang emulsifier ay nakikipag-ugnay sa parehong likido sa parehong oras.

Ang ulo ng polar ay nakatuon sa direksyon ng polar likido. Sa kabilang banda, ang buntot ng apolar ay naglalayong makipag-ugnay sa likido ng apolar. Depende sa nangingibabaw na likido o yugto, ang mga molamula ng amphiphilic ay may posibilidad na bumubuo ng mga micelles; sabihin, ang mga kapsula, sa loob ng kung saan ang mga molekula ng nagkalat na likido ay nakapaloob.

Halimbawa, ang dilaw na mga globulula ay mapapalibutan ng mga amphiphilic molekula ng emulsifier, na ang panlabas na bahagi ay nakikipag-ugnay sa tuluy-tuloy na yugto o likido (ng higit na proporsyon, asul), at tinataboy din ang iba pang mga globules. Gayunpaman, lumipat ang mga micelles, na magiging sanhi ng maaga o huli ay magtatapos sila sa paghihiwalay at magbabangon sa hitsura ng dilaw na yugto.

Mga aplikasyon ng mga emulsifier

Nag-ambag ang mga emulsifier sa creamy texture ng ice cream. Pinagmulan: Mga pexels.

Kung wala ang pagkakaroon ng mga emulsifier o emulsifier, hindi posible na gumawa ng mga emulsyon, na napakahalaga sa industriya ng pagkain at parmasyutiko. Habang ang pagbabalangkas ng naturang mga produkto ay isinasama rin ang pampalapot na mga ahente at stabilizer, ang mga emulsifier ay tumutulong sa mga mixture na bumuo ng katawan at texture.

Ang mga viscosities ng mga emulsion na nakuha ay maaaring mas mataas kaysa sa mga orihinal na hindi maiiwasang likido. Ang mayonnaise ay nagpapatunay sa puntong ito. Ngunit ang pangwakas na lagkit ay maaari ding maging mas mababa, ang nagresultang timpla ay magiging makinis. Kaya, ang mga emulsifier ay susi sa pare-pareho ng pagkain at, samakatuwid, sa mga lasa nito.

Mga produkto na nangangailangan ng mga emulsifier

Kabilang sa ilan sa mga produktong pagkain na nangangailangan ng mga emulsifier na mayroon kami:

-Milk, pagiging isang emulsyon ng o / w, na may kakayahang kumilos bilang isang emulsifier salamat sa nilalaman ng protina nito.

-Tapos at margarin, parehong mga w / o emulsyon.

-Pan, para sa pagpapatibay at pagiging bago nito.

-Direksyon.

-Chocolates, kung saan binago nila ang kanilang lagkit sa panahon ng kanilang pang-industriya na produksyon sa mga bar o magkaroon ng amag.

-Ang mga creams, dahil ang mga protina ng gatas ay nagpapatatag ng pagsasama-sama ng mga taba at tubig, bilang karagdagan sa pagdaragdag ng mga dagdag na emulsifiers na muling isama ang mga ito (bahagyang mapapagana) upang ang halo ay maaaring isama ang hangin.

-Cookies.

-Facial creams.

-Lipstick.

-Ointment.

-Cheese.

-Cakes.

Mga halimbawa ng mga emulsifier

Nabanggit na ang mga molekula ng mga emulator ay dapat maging amphiphilic sa prinsipyo. Ang mga Surfactant, sa kabilang banda, ay nagtataglay din ng katangian na ito. Gayunpaman, hindi ito nagpapahiwatig na ang isang amphiphilic molekula ay isang surfactant (tulad ng kaso ng mga protina).

Samakatuwid, ang mga surfactant ay isang mahusay na pagpipilian kapag pumipili ng isang emulsifier; bagaman mayroong mga asing-gamot na gumaganap ng parehong pag-andar. Ang pagiging posible ng paggamit ng alinman sa mga ito ay depende sa pagbabalangkas at kemikal na katangian ng produkto.

Gayundin, hindi lahat ng mga emulsifier ay amphiphilic, dahil maaari silang makipag-ugnay sa mga sangkap ng isang halo (protina, taba, asukal, atbp.), Sa gayon nakakamit ang homogenization ng kabuuan. Samakatuwid, at sa wakas, ang ilang mga halimbawa ng mga emulsifier ay nakalista:

-Fatty acid ester

-Monoglycerides

-Diglycerides

-Lecithin (matatagpuan sa itlog ng itlog)

-Gum arabic

-Pectin

-Rusty starch

-Jelly

-Polyethylene glycol

-Maltitol

-Calcium citrate

-Sodium at potassium lactates

-Sodium alginate

-Agar

-Karaya goma

-Cellulose

-Ethoxylated alcohols

- Sodium at calcium stearoyl lactylate

-Polysorbates 20, 40, 60 at 80 (grade ng pagkain)

-Lactitol

Tulad ng nakikita, maraming mga emulsifier na magagamit, at ang bawat isa ay may pag-andar, kung para sa pagkain, krema, syrups, detergents, lotion, atbp.

Mga Sanggunian

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chemistry (Ika-8 ed.). CENGAGE Pag-aaral.
2. Wikipedia. (2020). Emulsyon. Nabawi mula sa: en.wikipedia.org
3. Ang Mga editor ng Encyclopaedia Britannica. (Marso 20, 2019). Emulsifier. Encyclopædia Britannica. Nabawi mula sa: britannica.com
4. Mga sangkap ng EU Specialty Food. (2020). Mga emulator. Nabawi mula sa: specialtyfoodingredients.eu
5. May-akda ng Panauhin. (2015, Abril 10). Mga Emulsifier sa Trabaho: Mga Across Industries (Infographic). Nabawi mula sa: kaalaman.ulprospector.com
6. Ruben. (Pebrero 1, 2012). Mga emulator sa sorbetes. Nabawi mula sa: icecreamscience.com