загрузка...
загрузка...
На головну

Моно і діацілгліцерін

Дивіться також:

    Під емульсіями розуміють однорідні за зовнішнім виглядом системи, що складаються з двох практично взаємно нерозчинних рідин, одна з яких у вигляді дрібних крапельок розподілена в іншій.

    Роздроблення рідини в дрібні крапельки при диспергування призводить до збільшення її поверхні, і тим більшого, чим дрібніше частинки дисперсної фази. Завдяки величезному збільшення поверхні розділу між двома рідинами система, отримана диспергированием, набуває великий запас вільної поверхневої енергії, а такі системи нерівноважні, нестійкі.

    Законом термодинаміки обумовлено, що будь-яка створена система знаходиться в стані істинного рівноваги тільки в тому випадку, якщо загальна вільна енергія її мінімальна.

    Згідно з цим принципом, поверхня розділу двухфазной системи прагне до мінімуму. Це здійснюється двома шляхами:

    -або за рахунок скорочення сумарної поверхні розділу між фазами шляхом злиття дрібних крапельок дисперсної фази в більші, тобто за рахунок зменшення ступеня дисперсності;

    -або за рахунок зменшення міжфазної енергії при збереженні загальної поверхні розділу шляхом додавання третього речовини.

    Якщо розчинена речовина зменшує поверхневу енергію, то воно буде концентруватися на поверхні розділу, якщо ж збільшує - то в обсязі фази.

    Представляють інтерес ті речовини, які в силу особливостей своєї молекулярної структури концентруються на поверхні розділу і тим самим сильно знижують поверхневу і міжфазну енергію. Такими речовинами є ПАР.

    Молекули ПАР орієнтуються в прикордонному шарі в певному порядку:

    - Полярні групи (гідрофільні NH2, СООН, ОН) спрямовані в бік найбільш полярної рідини - води і пов'язані з нею;

    - Неполярні (гідрофобні - метальних, фенольні) групи звернені в бік менш полярної фази - масла.

    Внаслідок такої орієнтації перехід між фазами стає менш різким, і межфазная енергія знижується, що є одним з факторів, що сприяють стабілізації емульсій.

    Отримання стійкої емульсії можливо тільки в тому випадку, коли на поверхні всіх крапельок емульсії утворюється стабілізуюча адсорбційна плівка, механічно перешкоджає агрегації і коалесценції крапельок.

    Освічена емульгатором адсорбційна оболонка, сольватованих з одного боку дисперсною фазою, з іншого - дисперсійним середовищем, являє собою самостійну третю фазу, що розділяє в емульсії водну і масляну середовища. Наявність цієї плівки виключає можливість злиття крапельок (енергетичний бар'єр).

    У емульсіях може відбуватися два явища - коагуляція і коалесценція.

    Коагуляція - об'єднання часток дисперсної фази в агрегати внаслідок зчеплення (адгезія) частинок при їх зіткненні.

    Зіткнення відбуваються в результаті броунівського руху, а також седиментації, переміщення частинок в електричному полі.

    Характерні ознаки коагуляції: збільшення каламутності, поява хлопьевідний утворень - флоккуламі, розшарування початково стійкою до седиментації системи з виділенням дисперсної фази в вигляді коагулянту.

    Коалесценція - злиття крапель рідини всередині іншої рідини. В результаті коалесценції відбувається зменшення ступеня дисперсності емульсій, пен, аерозолів аж до їх розшарування на дві фази (рідина - рідина або рідина - газ). Коалесценція відбувається в результаті флуктуціі пориву плівок рухомий середовища, які поділяють рідкі і газоподібні частинки, що є причиною широкого розкиду в значеннях часу плівок, що характеризує стійкість частинок коалесценции.

    В результаті коагуляції відбувається злипання жирових частинок. При розмішуванні з'єдналися частки легко роз'єднуються дисперсійним середовищем з відновленням емульсії, тому коагуляція не викликає руйнування емульсій з виділенням вихідних фаз.

    При коалесценции крапельок, що настає при руйнуванні адсорбційних шарів, емульсії необоротно руйнуються.

    Роль емульгаторів при утворенні емульсій в основному зводиться до наступного: вони сприяють зниженню межфазной енергії і оберігають дисперговані крапельки при їх зближенні від злиття.

    При виробництві концентрованих харчових емульсій велике значення набуває їх стійкість відносно розшаровування. До числа основних факторів, що визначають стабільність утворюються емульсій, відносяться:

    1) властивості ПАР; 2) механічні умови освіти емульсій; 3) ступінь дисперсності і однорідність розмірів частинок дисперсної фази; 4) в'язкість; 5) співвідношення обсягів фаз; 6) електричні властивості емульсій та властивості адсорбційних шарів.

    Значення кожного фактора для забезпечення стійкості емульсій різному.

    При виробництві харчових емульсій структурно-механічний принцип стабілізації набуває виняткового, вирішальне значення. Стабільність емульсії забезпечується наявністю тонкого шару третього компонента - емульгатора - на поверхні диспергованих частинок. Цей шар утворює енергетичний бар'єр, запобігаючи коалесценцію крапельок. У найбільш загальному випадку бар'єр може бути як механічним, так і електричним. Стійкість же висококонцентрованих емульсій, в тому числі і харчових, обумовлена структурно-механічними властивостями адсорбционно-сольватних шарів.

    За Ребиндера існують два основних типи структур.

    Перший тип - коагуляционная структура - це просторові сітки, що виникають шляхом безладного зчеплення найдрібніших частинок дисперсної фази або мікромолекулами через тонкі розшарування даного середовища.

    Другий тип - це центр кристалізації-конденсаційна структура, що утворюється в результаті безпосереднього зрощення кристалів з утворенням при цьому полікристалічного твердого тіла.

    Жирові основи маргарину відносяться до коагуляционному типу структур. Консистенція і пластичні властивості жирових основ маргарину в основному визначаються співвідношенням твердої і рідкої фаз в тому чи іншому харчовому жирі. Це співвідношення твердої і рідкої фаз характерно для якихось певних умов кристалізації (температура, час, перемішування). При цьому важливе значення має склад безперервної середовища і дисперсної фази і характер розміщення дисперсної фази в безперервній рідкому середовищі.

    Для деяких видів харчового жиру при певній температурі і умовах кристалізації кількість твердої дисперсної фази може вийти за межу оптимального співвідношення фаз, і тоді на поверхні кристалів утворюються настільки тонкі плівки безперервної рідкого середовища, що вони не можуть заважати масового хаотичного зрощенню кристалів один з одним. В цьому випадку ми завжди будемо мати найбільшу твердість жирової основи, крихкої консистенції і найгірші пластичні властивості.

    Якщо при кімнатній температурі плівки рідкої безперервної середовища є оптимальними по товщині, т. Е. Такими, які не створюють умов для зрощування кристалів при зберіганні, при механічному або термічному впливі на систему, то в цьому ідеальному випадку ми завжди будемо отримувати зміцнені коагуляційні структури, які і визначають найкращі пластичні властивості жирових основ.

    Щоб отримувати зміцнені коагуляційні структури, що володіють найкращими пластичними властивостями, за кордоном часто вводять в рецептуру жирової основи два види саломаса з температурою плавлення 32 ° С і 42 ° С. При цьому вводиться досить значна кількість рідких рослинних масел. Зазначене, з одного боку, створює в жировій основі найкращі співвідношення твердої і рідкої фаз, забезпечуючи консистенцію, подібну з вершковим маслом, а з іншого боку, створює умови для сталості консистенції маргарину в досить великому інтервалі температур. Поряд з цим, введення в жирову основу високоплавких саломасов знаходиться в протиріччі з вимогами фізіологів до складу харчових жирів.

    Перш за все, слід зазначити, що тільки наявність високоефективних емульгаторів-стабілізаторів дозволило створити сучасну технологію у виробництві маргарину і забезпечити вироблення харчового жирового продукту високої якості. Поверхнево-активні добавки забезпечують отримання тонкодисперсної емульсії в міцний зв'язок частинок дисперсної фази з безперервною середовищем (твердим при кімнатній температурі жиром). Основне питання в виробництві маргарину - це вплив поверхнево-активних добавок на структурно-механічні властивості маргарину, і зокрема на здатність до солюбилизации.

    Адсорбційний шар емульгатора підвищує стійкість емульсії, особливо в тих випадках, коли цей шар структурується, утворюючи плівку поверхневого гелю з сильно підвищеною в'язкістю і міцністю.

    Ці властивості мають особливе значення для виробництва маргарину, оскільки готовий продукт являє собою емульсію найдрібніших частинок рідкої фази, рівномірно розміщених в безперервному середовищі твердої фази при кімнатній температурі.

    З проблемою міцності емульсій тісно пов'язане питання про тип утворюються з даними емульгатором емульсій. Існує можливість утворення двох типів. Значення співвідношення обсягів фаз для певного типу утворюється емульсії пояснюється тим, що коалесценція і розшарування емульсії даного типу відбуваються тим інтенсивніше, чим менший об'єм дисперсійного середовища і чим більше - дисперсної фази. Якщо емульгатор забезпечує стійку емульсію тільки одного типу, то співвідношення обсягів перестає мати вирішальне значення у визначенні типу емульсії. Інверсія залежить не тільки від співвідношення обсягів фаз, але і від концентрації і хімічної природи емульгатора.

    Емульгатори повинні мати наступні властивості:

    1) зменшувати поверхневий натяг; 2) досить швидко адсорбироваться на поверхні розділу фаз, перешкоджаючи злиття крапель; 3) мати специфічну молекулярну структуру з полярними і неполярними групами; 4) впливати на в'язкість емульсії.

    Ефективність дії емульгатора є специфічною властивістю, що залежать від його природи, типу емульгіруемость речовин, температури, рН середовища, концентрації, часу емульгування і т. Д.

    Ефективність дії і природа емульгатора визначають тип емульсії.

    Гідрофільні емульгатори, краще розчинні у воді, ніж у вуглеводнях, сприяють утворенню емульсій типу масло - вода, а гідрофобні, краще розчинні у вуглеводнях, - емульсій типу вода - масло. Співвідношення розмірів полярної і неполярний частин молекул емульгатора характеризується спеціальним показником - гідрофільно-ліпофільний баланс. Якщо ГЛБ емульгатора становить 3-6, утворюється емульсія вода - масло, при значенні ГЛБ 8-13 утворюється переважно емульсія типу олія - вода.

    Маргарин являє собою переохолоджену емульсію типу вода в маслі. При цьому не виключена можливість утворення емульсії змішаного типу з переважанням емульсії вода - масло.

    Основні функції емульгаторів:

    - Створення стійкої високодисперсною емульсії;

    - Стабілізація і запобігання відділення вологи і жиру в готовому продукті;

    - Забезпечення стабільності при зберіганні;

    - Забезпечення антіразбризгівающей здатності при смаженні;

    - Забезпечення пластичності;

    - Забезпечення створення стійкої форми кристалічної решітки в процесі структуроутворення;

    -забезпечення заданих функціональних властивостей готового продукту в залежності від галузі використання маргарину.

    Емульгатори, що виробляються на напівпромислових виробництвах:

    - Т-1 - продукт гліцероліза яловичого жиру або саломаса;

    - Т-2 - продукт полімеризації гліцерину, етерифікованих стеаринової кислотою;

    -Т-Ф - суміш емульгатора Т-1 і харчового фосфатидного концентрату в співвідношенні 2: 1;

    - ПМД - харчові монодігліцеріди;

    -КЕ - Комбінований емульгатор - суміш ПМД і фосфатидного концентрату в співвідношенні 3: 1.

    В даний освоєно виробництво серії нових емульгаторів на основі лецитину. Це лецитини стандартні, лецитини фракціоновані - фосфадітілхолін і фосфадітілсерін, а також гидролизованние лецитини.

    В останні роки в Україні переважно використовуються емульгатори різних модифікацій серії Dimodan, Palsgaard (на деяких підприємствах Квест).

    У різні періоди перевага в попиті на ці два види емульгаторів переходило від одного до іншого. Можна сказати, що тут має місце конкуренція якість - ціна.

    Залежно від жирності маргарину і сфери його застосування використовують емульгатори Dimodan PVP (Dimodan HP), Dimodan ВІД (Dimodan S-T PEL / B), Dimodan НГ. Для маргаринів жирністю нижче 40%, які в даний час користуються попитом у населення, використовують додатково (крім Dimodan ВІД, або Dimodan НГ., Або Dimodan LS) ефіри полігліцерина і рицинолевої кислоти - Grinsted PGPR90.

    При виробництві низкожирних маргаринів, особливо з вмістом жиру 25% і нижче, використовують стабілізуючі системи - гідроколлоіди (альгінати, пектини та ін.).

    Слід зазначити, що фірми-виробники дають рекомендації щодо застосування різних видів емульгаторів і стабілізуючих систем в залежності від призначення маргаринів. Дотримання цих рекомендацій дозволяє отримати продукцію високої якості.

    Моно і діацілгліцерін

    Моно-, діацілгліцерін (моно-, дигліцериди) і їх похідні отримують гідролізом ацилглицеринов або етерифікацією гліцерину високомолекулярними жирними кислотами; до них можна віднести і емульгатор Т-1.

    Застосування моно- і дігліцерінов в хлібопеченні покращує якість хліба, уповільнює процес черствіння, в макаронної промисловості дозволяє механізувати процес, підвищує якість, знижує клейкість макаронних виробів, в маргарині підвищує пластичні властивості.

    Знайшли застосування і похідні моноглицеридов, етерифікованих карбоновими кислотами: ефір моногліцериди і молочної кислоти (лакто-ефір), ефір моногліцериди і оцтової кислоти (ацілірованная моно-гліцериди), ефір моногліцериди і діацетнлвінной кислоти (давайте-ефір), ефір моногліцериди і яблучної кислоти.

    Ці продукти використовують в хлібопеченні, кондитерській і сахарноі промисловості, при виробництві морозива.

    ВИМОГИ ДО емульгатори маргариновий ВИРОБНИЦТВА «-- попередня | наступна --» фосфоліпіди
    загрузка...
    © om.net.ua