Az emulgeálószer vagy emulgeálószer meghatározása

Emulgeálószernek és emulgeálószernek is nevezik, az emulgeálószer olyan kémiai anyag vagy vegyület, amelyet az emulziók előállítására és stabilizálására használnak. Az emulzió egy tejszerű folyadék, amely kis részecskéket vagy cseppeket tartalmaz egy másik oldhatatlan anyag szuszpenziójában. Ez azt jelenti, hogy olyan anyagokról van szó, amelyek megakadályozzák, hogy az általában nem keveredő folyadékok szabad szemmel könnyen megkülönböztethető fázisokra váljanak szét.

Az emulziók nagyon gyakoriak a mindennapi élet különböző területein, valamint a kémiában, a biológiában és más tudományokban. Sok élelmiszer, amelyet minden nap fogyasztunk, emulzió. Néhány gyakori példa a tej, a fagylalt, a majonéz, a mustár és a vinaigrette.

Másrészt sok festék víz, olajok és szervetlen pigmentek emulziója is. Ezen emulziók mindegyikéhez emulgeálószer hozzáadása szükséges a stabilitás fenntartásához. Ha nem, akkor végül két különböző fázisra válnak szét.

Az emulgeálószer kifejezés a latin emulsus szóból származik , amely a szövegkörnyezettől függően tejjel vagy kevertként érthető. Ez arra utal, hogy a tej víz és zsír emulziója oldott fehérjékkel és cukrokkal, valamint arra a tényre, hogy az emulziók nem elegyedő folyadékok stabil keverékei.

Az emulgeálószerek típusai

Az emulgeálószereket három fő kritérium szerint osztályozhatjuk:

• Elektromos töltése szerint vizes közegben.
• Oldhatósága vagy hidrofil/lipofil egyensúlya szerint
• A bennük lévő funkciós csoportok szerint.

Az emulgeálószerek típusai elektromos töltésük szerint vizes közegben

Vízben oldva az emulgeálószerek ionizálódhatnak, így négy különböző típusú kémiai vegyület keletkezik:

• Kationos emulgeálószerek: ezek azok, amelyek vízben oldva pozitív töltést kapnak. Ezek az emulgeálószerek hatásosak savas pH-n, de nem jók magas sókoncentrációjú oldatokban, mivel a só negatív ionjai hajlamosak ellensúlyozni az emulgeálószer pozitív töltését, korlátozva annak hatékonyságát.
• Anionos emulgeálószerek: nagyon gyakoriak. Negatív töltésű ionokat képeznek, és különösen hasznosak lúgos pH-jú oldatokban. Magas sótartalmú közegben sem hatékonyak, ugyanazon okok miatt, mint a kationosok.
• Nem ionos vagy semleges emulgeálószerek: ahogy a nevük is mutatja, vízben oldva nem képeznek ionokat. Hatékonyságukat nem befolyásolja a pH-érték, a sók vagy egyéb emulgeálószerek jelenléte, ezért az iparban a legszélesebb körben használt emulgeálószerek közé tartoznak, mint például a mono- és digliceridek.
• Amfoter emulgeálószerek: ezek vizes oldatban pozitív és negatív töltéssel is rendelkezhetnek, ami az izoelektromos pontjának megfelelő pH-érték kivételével sokféle pH-tartományban használható. A szójalecitin az egyik legnépszerűbb.

Az emulgeálószerek típusai oldhatóságuk vagy hidrofil/lipofil egyensúlyuk szerint

Az emulgeálószereket egy skála szerint osztályozhatjuk, amely megmutatja, hogy vízben vagy zsírban oldódnak. Ez a skála, az úgynevezett hidrofil/lipofil egyensúly (HLB), nullától (0) körülbelül húszig (20) terjed, és lehetővé teszi az emulgeálószerek két nagy csoportba sorolását:

• Hidrofil emulgeálószerek: HLB-jük 10-18 között van, így vízben sokkal jobban oldódnak, mint olajban. Emiatt a legnagyobb kölcsönhatás a vizes fázissal megy végbe, ennek felületi feszültsége csaknem 0-ra csökken, ami elősegíti az olaj a vízben emulziók képződését, amelyekben a víz a folyamatos fázis és az olaj diszpergálódik benne. kis cseppek.
• Lipofil emulgeálószerek: éppen az ellentétei a hidrofileknek. Általában HLB-jük 3 és 6 között van, ezért jobban oldódnak olajban, mint vízben. Vízben diszpergált olajos emulziók készítésére szolgálnak.

Az emulgeálószerek típusai a bennük lévő funkciós csoportok szerint

Nagyon sokféle emulgeálószer létezik, különböző összetételű és szerkezetű, valamint különböző alkalmazásokhoz. Csak az élelmiszeriparban több mint 14 emulgeálószer-család különíthető el a bennük lévő funkciós csoport szerint, ezek közül említhetők a poliszorbátok, monogliceridek, digliceridek stb.

Hogyan működnek az emulgeálószerek?

Az emulgeálószerek amfifil molekulák, ami azt jelenti, hogy a molekula egyik része (a molekula poláris vagy ionos vége) hidrofil (vízben oldható), míg a másik része hidrofób, vagy ami ugyanaz, lipofil (zsíroldható ) . Ez lehetővé teszi, hogy az emulgeálószerek egyidejűleg kölcsönhatásba léphessenek vízzel, zsírokkal és olajokkal, így mindig a kettő közötti határfelületen található.

A nettó hatás az, hogy az emulgeálószerek képesek csökkenteni a felületi feszültséget a két nem elegyedő folyadék határfelületén, lehetővé téve a diszpergált fázis kisebb cseppek képződését a folytonos fázisban. Egyszerűen fogalmazva, az emulgeálószer megkönnyíti az emulzió kezdeti képződését.

Ezen túlmenően az emulgeálószer az emulzió stabilitását is segíti. Ezt úgy éri el, hogy megakadályozza, hogy a kis cseppek az összeolvadás során nagyobb cseppeket képezzenek, amelyek végül összeolvadnak, hogy tartósan elválasszák a két fázist, és így megtörjék az emulziót.

Az emulgeálószerekkel ennek elérési módja az emulgeálószer típusától függ. Az ionok (kationos vagy anionos) esetében ezt a diszpergált fázisú cseppecskék közötti elektrosztatikus taszítással érik el, amelyeket egyenlő töltésű molekulákból álló réteg borít. Más esetekben az összeolvadást megakadályozza az emulgeálószer molekulák sztérikus gátlása, amely nem teszi lehetővé, hogy az egyik csepp folyadéka érintkezésbe kerüljön a másik csepp folyadékával, hogy összeolvadjon. Végül vannak olyan esetek, amikor az emulgeáló réteghez szilárdan kötődő vízmolekulák rétege képződik, ami szintén megnehezíti két közeli csepp összeolvadását.

Példák emulgeálószerekre

Hivatkozások

Miller, R. (2016). Emulgeálószerek: típusai és felhasználási területei. Encyclopedia of Food and Health, 498–502. https://www.researchgate.net/publication/301702384_Emulsifiers_Types_and_Uses

Minden a Polymersben (2020. július 24.). Emulgeátorok. Helyreállítva: https://todoenpolimeros.com/2020/07/24/emulsificantes/