Изучение технологических свойств эмульгаторов

Цель работы: изучить технологические свойства эмульгаторов

 

Теоретическая часть

К эмульгаторам (поверхностно-активным веществам) относятся вещества, обладающие способностью адсорбироваться на поверхности раздела фаз и снижать поверхностное натяжение. Это позволяет использовать их для получения тонкодисперсных коллоидных систем. Это вещества, которые обеспечивают возможность образования и сохранения однородной дисперсии двух и более несмешивающихся веществ. Обычно молекулы ПАВ имеют дифильное строение, т.е. содержат гидрофильные и гидрофобные группы. Гидрофильные группы обеспечивают растворимость в воде, гидрофобные – в неполярных растворителях (жирах). На поверхности раздела фаз, например, жира и воды, частицы ПАВ своей гидрофильной частью будут обращены к воде, а липофильной (гидрофобной) к поверхности жира, поэтому адсорбция молекул ПАВ всегда упорядочена. Дифильное строение молекул эмульгаторов обусловливает их склонность к формированию в объемной фазе растворителя ассоциатов, которые называются мицеллами. Это свойство ПАВ, в частности, обусловливает эффективность их применения при приготовлении водно-жировых эмульсий в качестве эмульгаторов, например при производстве маргаринов, майонезов. Кроме того, в хлебопечении и макаронном производстве их используют в качестве добавок, изменяющих свойства теста (его консистенцию, структурно-механические свойства), улучшающих качество хлеба и его способность сохранять свежесть. В кондитерской промышленности ПАВ используют при приготовлении эмульсий для теста при производстве печенья и крекеров, при получении шоколадных масс.

Основные физико-химические свойства эмульгаторов, а, следовательно, и технологические свойства зависят от их химического строения и соотношения молекулярных масс гидрофильных и гидрофобных групп (гидрофильно-липофильный баланс - ГЛБ).

При ГЛБ меньше 10 –эмульгаторы преимущественно липофильны.

При ГЛБ больше 10 –эмульгаторы преимущественно гидрофильны.

Классификация эмульгаторов по ГЛБ:

4 - 6 – эмульгаторы вода/масло (обратные эмульсии - майонез);

7 – 9 – смачивающие агенты;

8 – 18 – эмульгаторы масло/вода (прямые эмульсии - маргарин).

ГЛБ смеси эмульгаторов можно вычислить, сложив ГЛБ компонентов пропорционально их содержанию в смеси.

Характеристики наиболее часто используемых пищевых эмульгаторов представлены в таблице 2.1.

 

Таблица 2.1

 

Характеристика пищевых эмульгаторов

 

ККод	Эмульгатор	ГЛБ	Растворимость*	Мицеллообразование
в масле	в воде
Е322	Лецитин (фосфолипиды	3-4	р	д	обратные мицеллы
Е322	Модифицированный лецитин	7-12	р	д	мицеллы
Е471	Моно- и диглицериды	3-4	р	д	мицеллы
Е472а	Ацетилированнные моноглицериды	2-3	р	н/р	обратные мицеллы
Е472б	Лактилированные моно- и диглицериды	3-4	р	н/р	обратные мицеллы
Е472е	Эфиры диацетилвинной к-ты с моно- и диглицеридами	8-10	р	д	мицеллы
Е473	Эфиры сахарозы	3-16	д н/р	д р	мицеллы обратные мицеллы
Е481	Стеароиллактилат натрия	10-12	р	д	мицеллы
Е482	Стеароиллактилат кальция	5-6	р	д	обратные мицеллы
Е491	Сорбитан моностеарат	3-6	р	д	обратные мицеллы
	Полисорбат 60	4-15	р	р	мицеллы

*р-растворим; н/р-нерастворим; д-диспергируем.

 

Основные технологические функции эмульгаторов в пищевых системах

· Диспергирование, в частности эмульгирование и пенообразование;

· Солюбилизация (образование прозрачных растворов);

· Комплексообразование с крахмалом;

· Взаимодействие с белками;

· Изменение вязкости;

· Модификация кристаллов;

· Смачивание и смазывание.

Липофильная (гидрофобная) часть дифильных молекул всех перечисленных в таблице 2.1 добавок имеет одинаковую химическую природу и сформирована ацилами высших жирных кислот. Основные структурные отличия, обусловливающие различия поверхностно-активных свойств, связаны с особенностями химического строения гидрофильной (липофобной) части молекул, представленных ПАВ, которые отражаются в значениях гидрофильно-липофильного баланса. Для каждой конкретной системы требуется эмульгатор с оптимальным значением ГБЛ, которое определяется экспериментально. Другими словами, значение ГБЛ может служить ориентиром при предварительном выборе подходящего эмульгатора.

 

Материальное обеспечение

Таблица 2.2

Нормативы материального обеспечения

 

Перечень сырья, реактивов, посуды, инвентаря

Норма на 1 рабочее место

1.Сырье: Рафинированное подсолнечное масло, г Вода,г Эмульгаторы: Лецитин,г Фосфатидный концентрат,г Моноглицериды,г Эфиры моно- и диглицеридов, г 2.Посуда, оборудование, инвентарь: Мерный цилиндр вместимостью 100 мл,шт Химический стакан термостойкий 200-250 мл, шт Весы технические, шт Плитка электрическая, шт Термометр до150◦С, шт Водяная баня, шт Металлическая бюкса, шт Мешалка,шт Центрифуга, шт Стеклянная палочка, шт Кружки фильтровальной бумаги (высушенные), шт

1 на лаб-рию 3 на лаб-рию 1 на лаб-рию 1на лаб-рию

 

Экспериментальная часть