คำจำกัดความของอิมัลซิไฟเออร์หรือสารอิมัลซิไฟเออร์

เรียกอีกอย่างว่าอิมัลซิไฟเออร์และอิมัลซิไฟเออร์ อิมัลซิไฟเออร์คือสารเคมีหรือสารประกอบที่ใช้ช่วยเตรียมและทำให้อิมัลชันเสถียร อิมัลชันเป็นของเหลวลักษณะคล้ายน้ำนมที่มีอนุภาคขนาดเล็กหรือหยดของสารที่ไม่ละลายน้ำชนิดอื่นแขวนลอยอยู่ ซึ่งหมายความว่าเป็นสารที่ป้องกันไม่ให้ของเหลวที่ปกติไม่ผสมกันแยกออกเป็นเฟสที่สามารถแยกแยะได้ง่ายด้วยตาเปล่า

อิมัลชันมีอยู่ทั่วไปในด้านต่างๆ ของชีวิตประจำวัน เช่นเดียวกับในเคมี ชีววิทยา และวิทยาศาสตร์อื่นๆ ผลิตภัณฑ์อาหารหลายชนิดที่เราบริโภคทุกวันเป็นอิมัลชัน ตัวอย่างทั่วไป เช่น นม ไอศกรีม มายองเนส มัสตาร์ด และน้ำสลัด

ในทางกลับกัน สีหลายชนิดยังเป็นอิมัลชันระหว่างน้ำ น้ำมัน และเม็ดสีอนินทรีย์ อิมัลชันทั้งหมดนี้ต้องการการเติมสารอิมัลซิไฟเออร์เพื่อรักษาความคงตัว หากไม่เป็นเช่นนั้น ในที่สุด พวกเขาก็จะแยกออกเป็นสองช่วง

คำว่า อิมัลซิไฟเออร์ มาจากภาษาละตินว่าอิมัลซัสซึ่งสามารถเข้าใจได้ว่าเป็นน้ำนมหรือผสม ขึ้นอยู่กับบริบท นี่หมายถึงความจริงที่ว่านมเป็นอิมัลชันของน้ำและไขมันที่มีโปรตีนและน้ำตาลที่ละลายอยู่ และยังหมายถึงความจริงที่ว่าอิมัลชันเป็นส่วนผสมที่เสถียรของของเหลวที่ผสมกันไม่ได้

ประเภทของสารทำอิมัลชัน

อิมัลซิไฟเออร์สามารถจำแนกตามเกณฑ์หลักสามประการ:

• ตามประจุไฟฟ้าในตัวกลางที่เป็นน้ำ
• ตามความสามารถในการละลายหรือสมดุลที่ชอบน้ำ/ไขมัน
• ตามกลุ่มการทำงานที่มีอยู่

ประเภทของอิมัลซิไฟเออร์ตามประจุไฟฟ้าในตัวกลางที่เป็นน้ำ

เมื่อละลายในน้ำ อิมัลซิไฟเออร์สามารถแตกตัวเป็นไอออนได้ ทำให้เกิดสารเคมีสี่ประเภทที่แตกต่างกัน:

• อิมัลซิไฟเออร์ประจุบวก:เป็นสารที่ได้รับประจุบวกเมื่อละลายในน้ำ อิมัลซิไฟเออร์เหล่านี้มีประสิทธิภาพที่ pH เป็นกรด แต่ไม่ดีในสารละลายที่มีความเข้มข้นของเกลือสูง เนื่องจากไอออนลบของเกลือมีแนวโน้มที่จะต่อต้านประจุบวกของอิมัลซิไฟเออร์ ซึ่งจะจำกัดประสิทธิภาพของอิมัลซิไฟเออร์
• อิมัลซิไฟเออร์ประจุลบ:เป็นเรื่องธรรมดามาก พวกมันก่อตัวเป็นไอออนที่มีประจุลบและมีประโยชน์อย่างยิ่งในสารละลายที่มีค่า pH เป็นด่าง นอกจากนี้ยังใช้ไม่ได้ผลกับอาหารเลี้ยงเชื้อที่มีปริมาณเกลือสูงด้วยเหตุผลเดียวกันกับแคตไอออนิก
• อิมัลซิไฟเออร์ที่ไม่มีไอออนหรือเป็นกลาง:ตามชื่อที่ระบุ พวกมันจะไม่ก่อตัวเป็นไอออนเมื่อละลายในน้ำ ประสิทธิภาพของสารเหล่านี้ไม่ได้รับผลกระทบจากค่า pH การมีเกลือหรือการมีอยู่ของสารอิมัลซิไฟเออร์อื่นๆ ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมสารเหล่านี้จึงเป็นหนึ่งในสารที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรม รวมทั้งสารอิมัลซิไฟเออร์ยอดนิยม เช่น โมโนและไดกลีเซอไรด์
• อิมัลซิไฟเออร์แอมโฟเทอริก:สารเหล่านี้มีทั้งประจุบวกและประจุลบในสารละลายที่เป็นน้ำ ซึ่งทำให้มีประโยชน์ในค่า pH ที่หลากหลาย ยกเว้นค่า pH ที่สอดคล้องกับจุดไอโซอิเล็กทริก เลซิตินจากถั่วเหลืองเป็นหนึ่งในเลซิตินที่ได้รับความนิยมมากที่สุด

ประเภทของอิมัลซิไฟเออร์ตามความสามารถในการละลายหรือสมดุลที่ชอบน้ำ/ไลโปฟิลิก

อิมัลซิไฟเออร์สามารถจำแนกได้ตามมาตราส่วนที่ระบุว่าละลายน้ำหรือละลายในไขมันได้อย่างไร ระดับนี้เรียกว่าสมดุลน้ำ/ไลโปฟิลิก (HLB) เปลี่ยนจากศูนย์ (0) เป็นประมาณยี่สิบ (20) และช่วยให้สามารถจำแนกสารอิมัลซิไฟเออร์ออกเป็นสองกลุ่มใหญ่:

• อิมัลซิไฟเออร์ที่ชอบน้ำ:มี HLB ระหว่าง 10-18 ดังนั้นจึงละลายในน้ำได้ดีกว่าในน้ำมัน ด้วยเหตุนี้ปฏิกิริยาที่ยิ่งใหญ่ที่สุดเกิดขึ้นกับเฟสที่เป็นน้ำซึ่งลดแรงตึงผิวลงจนเกือบเป็น 0 ซึ่งช่วยให้เกิดอิมัลชันน้ำมันในน้ำซึ่งน้ำเป็นเฟสต่อเนื่องและน้ำมันจะกระจายตัวอยู่ในรูปของ หยดเล็ก ๆ
• อิมัลซิไฟเออร์ lipophilic:พวกมันตรงกันข้ามกับอิมัลซิไฟเออร์ที่ชอบน้ำ พวกมันมักจะมี HLB อยู่ระหว่าง 3 ถึง 6 ดังนั้นจึงละลายได้ในน้ำมันมากกว่าในน้ำ ใช้เพื่อเตรียมอิมัลชันน้ำมันที่กระจายตัวในน้ำ

ประเภทของอิมัลซิไฟเออร์ตามกลุ่มการทำงานที่มีอยู่

มีอิมัลซิไฟเออร์ที่หลากหลายมากซึ่งมีองค์ประกอบและโครงสร้างต่างกัน และสำหรับการใช้งานที่แตกต่างกัน ในอุตสาหกรรมอาหารเพียงอย่างเดียว สามารถจำแนกอิมัลซิไฟเออร์ได้มากกว่า 14 ตระกูลตามกลุ่มการทำงานที่พวกมันมีอยู่ ซึ่งรวมถึงโพลิซอร์เบต โมโนกลีเซอไรด์ ไดกลีเซอไรด์ เป็นต้น

อิมัลซิไฟเออร์ทำงานอย่างไร?

อิมัลซิไฟเออร์เป็นโมเลกุลของแอมฟิฟิลิก ซึ่งหมายความว่าส่วนหนึ่งของโมเลกุล (ปลายขั้วหรือไอออนิกของโมเลกุล) จะชอบน้ำ (ละลายในน้ำ) ในขณะที่อีกส่วนหนึ่งไม่ชอบน้ำหรือที่เหมือนกันคือ ไลโปฟิลิก (ละลายในไขมัน ) สิ่งนี้ทำให้อิมัลซิไฟเออร์ทำปฏิกิริยากับน้ำ ไขมัน และน้ำมันได้ในเวลาเดียวกัน ดังนั้นจึงอยู่ที่ส่วนต่อประสานระหว่างทั้งสองเสมอ

ผลกระทบสุทธิคือสารอิมัลซิไฟเออร์สามารถลดแรงตึงผิวที่ส่วนต่อประสานของของเหลวสองชนิดที่ผสมกันไม่ได้ ทำให้เกิดหยดน้ำขนาดเล็กกว่าของเฟสที่กระจายตัวภายในเฟสต่อเนื่อง พูดง่ายๆ ก็คือ อิมัลซิไฟเออร์ช่วยให้การก่อตัวของอิมัลชันเริ่มต้นง่ายขึ้น

นอกจากนี้อิมัลซิไฟเออร์ยังช่วยให้อิมัลชันคงตัว ทำสิ่งนี้โดยการป้องกันไม่ให้ละอองขนาดเล็กจับตัวกันผ่านการรวมตัวกันเพื่อสร้างหยดขนาดใหญ่ขึ้นซึ่งท้ายที่สุดจะรวมตัวกันเพื่อแยกสองเฟสอย่างถาวรและทำให้อิมัลชันแตกตัว

วิธีที่อิมัลซิไฟเออร์บรรลุสิ่งนี้ขึ้นอยู่กับชนิดของอิมัลซิไฟเออร์ ในกรณีของไอออนิก (ประจุบวกหรือประจุลบ) สิ่งนี้ทำได้โดยการผลักกันของไฟฟ้าสถิตระหว่างหยดเฟสที่กระจายตัวซึ่งถูกปกคลุมด้วยชั้นของโมเลกุลที่มีประจุเท่ากัน ในกรณีอื่นๆ การรวมตัวกันถูกขัดขวางโดยการกีดขวางแบบสเตอริกของโมเลกุลอิมัลซิไฟเออร์ที่ไม่อนุญาตให้ของเหลวของหยดหนึ่งสัมผัสกับอีกหยดหนึ่งเพื่อหลอมรวมกัน ประการสุดท้าย มีบางกรณีที่ชั้นของโมเลกุลน้ำติดแน่นกับชั้นอิมัลซิไฟเออร์ ซึ่งทำให้ยากต่อการรวมตัวของสองหยดที่อยู่ใกล้เคียง

ตัวอย่างของอิมัลซิไฟเออร์

อ้างอิง

มิลเลอร์ ร. (2559). อิมัลซิไฟเออร์: ประเภทและการใช้งาน สารานุกรมอาหารและสุขภาพ, 498–502. https://www.researchgate.net/publication/301702384_Emulsifiers_Types_and_Uses

ทุกอย่างในโพลิเมอร์ (24 กรกฎาคม 2020) อิมัลซิไฟเออร์ กู้คืนจากhttps://todoenpolimeros.com/2020/07/24/emulsificantes/