Processo di emulsione emulsionante, aspetti molecolari, applicazioni

UN Emulsionatore o l'emulsionante è tutto quel composto in grado di stabilizzare un'emulsione per un tempo considerevole. La sua funzione di essenza è "fraternizzare" due liquidi o fasi che in condizioni normali non raggiungono l'unificazione; cioè, forma una miscela di aspetto omogeneo.

Il classico esempio per affrontare ciò che significa un emulsionante è quello di un bicchiere con olio e acqua. L'olio verrà posizionato, con meno densità, mentre l'acqua sarà sotto. Entrambi i liquidi non si fondono, sono immiscibili (non possono essere miscelati), poiché le loro affinità intermolecolari differiscono l'una dall'altra; L'acqua è polare e olio apolare.

Il burro di mani deve in parte la sua consistenza e spessore per il suo aggregato emulsionante. Fonte: Pixabay.

Tuttavia, se viene aggiunta la miscela eterogenea e bifasica (W) -Sacer (O) un tuorlo d'uovo, mescolando fortemente, si forma un'emulsione d'acqua in olio (w/o), se l'olio è disperso e in misura minore; o olio in acqua (O/W), se ora è l'acqua che viene dispersa. Quindi, il tuorlo d'uovo diventa l'emulsionante.

Da quanto sopra, aggiungendo altri additivi, otteniamo la maionese. Come maionese, altri prodotti alimentari come margarina, burro di arachidi, salse di pomodoro, medicazioni, ecc., Sono elaborati grazie all'aggiunta di un emulsionante.

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Processo di emulsione

Un processo di formazione di emulsione. Fonte: Gabriel Bolívar.

L'emulsionante perché consente a un'emulsione di formarsi da due liquidi o miscele impossibili. Senza emulsioni O e O/W sono i due casi più importanti. Nell'immagine sopra viene mostrata semplificata come spiegato sopra.

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Nota che abbiamo due liquidi: uno bluastro e uno giallo, che costituiscono una miscela eterogenea bifasica. Sono impossibili, quindi non si uniscono per avere origine una miscela omogenea. Tuttavia, quando viene aggiunto l'emulsionante (solido o liquido), interviene in modo tale che si formino globuli o particelle liquidi gialli.

Se le particelle gialle riuscissero a coalescer, avremmo di nuovo una fase gialla come all'inizio. Più piccole queste particelle, la miscela risultante avrà una consistenza più morbida e uniforme. Pertanto, da questa ipotetica miscela vedremmo una miscela di verde; Ma quelle particelle gialle sarebbero visualizzate al microscopio.

È qui che stabilizzatori, composti che sono responsabili per evitare la coalescenza di particelle disperse e estendono ulteriormente l'omogeneità dell'emulsione; cioè, non sarà "tagliato" in due fasi.

Aspetti molecolari dell'emulsione

Molecolare, il processo di emulsione è abbastanza dinamico e ci sono diverse teorie che cercano di spiegare l'azione dell'emulsionante. Tuttavia, condividono tutti qualcosa in comune, ed è il fatto che l'emulsionante deve essere una o più molecole anfifilliche (o anfipatiche); Questi sono, quelli che hanno un carattere sia apolare che polare.

La molecola anfifilica può essere paragonata a un ciuccio: la testa è polare, idrofila; Mentre l'asta o la coda è apolare, idrofobica. Due liquidi sono impossibili perché in sostanza la sua differenza di polarità è molto grande. L'emulsificatore interagisce con entrambi i liquidi contemporaneamente.

La tua testa polare è orientata nella direzione del fluido polare. D'altra parte, la coda apolare cerca di interagire con il liquido apolare. A seconda della fase liquida o predominante, le molecole anfipriliche tendono a formare miccelas; Diciamo, le capsule, all'interno delle quali sono chiuse molecole del liquido disperso.

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Ad esempio, i globuli gialli sarebbero circondati da molecole anfifiliche dell'emulsionante, la cui parte esterna interagisce con la fase continua o il liquido (di maggiore proporzione, blu) e si respinge anche sugli altri globuli. Tuttavia, le micelle si muovono, il che causerà che prima o poi finiranno per separarsi e dare origine all'aspetto della fase gialla.

Applicazioni emulsionanti

Gli emulsionanti contribuiscono alle trame cremose per il gelato. Fonte: Pexels.

Senza l'esistenza di emulsionanti o emulsionanti, l'elaborazione delle emulsioni non sarebbe possibile, che sono di enorme importanza nell'industria alimentare e farmaceutica. Mentre la formulazione di tali prodotti incorpora anche agenti e stabilizzatori ispessenti, gli emulsifiari aiutano le miscele a sviluppare corpo e consistenza.

Le viscosità delle emulsioni ottenute possono essere maggiori di quelle dei liquidi impossibili originali. La maionese dimostra questo punto. Ma la viscosità finale può anche essere inferiore, la miscela risultante è più morbida. Pertanto, gli emulsionanti sono fondamentali nella consistenza del cibo e, quindi, nei loro sapori.

Prodotti che richiedono emulsionanti

Tra alcuni dei prodotti alimentari che richiedono emulsionanti che abbiamo:

-Latte, essendo un'emulsione O/W, in grado di agire come emulsionante grazie al suo contenuto proteico.

-Burro e margarina, entrambe le emulsioni.

-Pane, per serrare e freschezza.

-Medicazioni.

-Cioccolatini, dove modificano la loro viscosità durante la loro elaborazione industriale in bar o stampi.

-Gelato, perché le proteine ​​del latte stabilizzano la combinazione di grassi e acqua, oltre all'aggiunta di emulsionanti extra che si raggruppano (parzialmente destabilizzanti) in modo che la miscela possa incorporare l'aria.

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-Biscotti.

-Creme per il viso.

-Rossetto.

-Unguenti.

-Formaggio.

-torte.

Esempi di emulsionanti

È stata fatta menzione che le molecole di emulsionante devono essere in linea di principio anfifillica. Anche i tensioattivi hanno questa caratteristica. Tuttavia, ciò non implica che una molecola anfifilica sia un tensioattivo (come con le proteine).

Pertanto, i tensioattivi sono una buona opzione quando si sceglie un emulsionante; Sebbene ci siano sali che svolgono la stessa funzione. La vitalità dell'utilizzo di uno di essi dipenderà dalla formulazione e dalle proprietà chimiche del prodotto.

Allo stesso modo, non tutti gli emulsionanti sono anfifillici, perché possono interagire con i componenti di una miscela (proteine, grassi, zuccheri, ecc.), raggiungendo così l'omogeneizzazione dell'insieme. Pertanto, e infine, saranno elencati alcuni esempi di emulsionanti:

-Esteri acidi grassi

-Monogliceridi

-Digliceridi

-Lecitina (trovata nel tuorlo d'uovo)

-Gomma araba

-Pectina

-Amido ossidato

-Gelatina

-Glicole polietilenico

-Maltitol

-Citrato di calcio

-Latta di sodio e potassio

-Alginato di sodio

-Agar

-Gomma karaya

-Celulosio

-Alcoli etixilati

- Sodio e calcio lattilato esteroil

-Polisorbats 20, 40, 60 e 80 (grado alimentare)

-Lattitolo

Come si può vedere, ci sono molti emulsionanti disponibili e ognuno ha una funzionalità, sia per cibo, creme, sciroppi, detergenti, lozioni, ecc.

Riferimenti

1. Whitten, Davis, Peck e Stanley. (2008). Chimica. (8 ° ed.). Apprendimento del Cengage.
2. Wikipedia. (2020). Emulsione. Recuperato da: in.Wikipedia.org
3. I redattori di Enyclopedia Britannica. (20 marzo 2019). Emulsionatore. Encyclopædia Britannica. Recuperato da: Britannica.com
4. Ingredienti alimentari speciali dell'UE. (2020). Emulsionanti. Estratto da: Fredienti di alimentazione speciali.Unione Europea
5. Autore ospite. (10 aprile 2015). Emulsionanti al lavoro: applicazioni tra le industrie (infografica). Recuperato da: conoscenza.Ulprospector.com
6. Ruben. (1 febbraio 2012). Emulsionanti nel gelato. Recuperato da: gelaio.com