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
