Разрушение эмульсий

Разрушение эмульсий или деэмульгирование может происходить самопроизвольно или под действием деэмульгаторов. Самопроизвольное разрушение характерно для лиофильных эмульсий.

В качестве своебразного способа разрушения эмульсий можно рассматривать обращение фаз, когда прямая эмульсия (М/В) переходит в обратную (В/М). Обращение фаз означает, что дисперсная среда одной системы превращается в дисперсную фазу другой системы, т.е.

В/М ⇆ М/В,

а дисперсная фаза другой жидкости переходит в дисперсную среду вновь образованной эмульсии. Обращение фаз характерно для высококонцентрированных эмульсий, где V_{об. дисперст. фазы} > 74%.

Например, в процессе взбивания сливок, под действием продолжительных механических усилий, получают сливочное масло.

Прямая высококонцентрированная эмульсия типа М/В (сливки) характеризуется значительным содержанием масла и небольшим количеством воды (до 30% жидкости), переходит в обратную эмульсию типа В/М (сливочное масло).

Обращение фаз эмульсии можно осуществлять с помощью эмульгаторов.

Например, при введении стеората кальция в эмульсию типа М/В, которая стабилизирована стеоратом натрия, происходит самопроизвольное обращение фаз, т.е. эмульсия становится типа В/М – обратной.

1.2.2.2.3. Эмульсии в производстве и потребление их в качестве продуктов питания

Значительная часть продуктов питания представляют собой эмульсии, к которым относится молоко, сливки, сливочное масло, сметана, маргарин и т.д.

В состав молока (эмульсия М/В) входят жидкие и, отчасти, твердые жиры, представляющие собой дисперсную фазу, а в водной дисперсной среде содержатся белки, соли, молочный сахар.

Сливки – более концентрированная эмульсия по сравнению с молоком.

Маргарин – концентрированная эмульсия типа В/М в которой дисперсной фазой является вода, а дисперсной средой – пищевой жир.

Пищевой жир получают из соевых бобов, подсолнечного, рабсового, хлопкового или кукурузного масел. В маргарин вводят витамины, красители и др. вещества.

Майонез – концентрированная эмульсия растительного масла типа М/В, где дисперсной средой является вода, содержащая яичный желток, уксус, горчицу, сахар, специи. В его состав входят прямая и обратная эмульсии: в большей степени В/М и, отчасти, М/В.

Кремы – применяются для отделки кондитерских изделий и имеют различный состав.

Масляные кремы получают взбиванием сливочного масла с сахарным сиропом с добавлением молока и яиц.

Белковые кремы получают из белков, растворов сахара и агар – агара. Подобные кремы представляют собой концентрированную прямую эмульсию типа М/В.

В тесто жиры вводят в виде эмульсии типа М/В, что значительно улучшает качество хлеба и хлебобулочных изделий.

Пены

Пены представляют собой дисперсную систему типа газ-жидкость, в которой дисперсной фазой является газ или пар, а дисперсионной средой – жидкость. Поскольку масса и объем газовой дисперсной фазы непостоянны, то пены характеризуются величиной их кратности β, которая показывает, во сколько раз объем пены V_п превышает объем жидкости V_ж, необходимой для её формирования.

V_п V_г + V_ж V_г

Β = —— = ————— = 1 + —— , где

V_ж V_ж V_ж

V_п – объем пены;

V_г – объем газовой дисперсионной среды;

V_ж – объем жидкой дисперсионной среды соответственно.

Влажные / низкократные / пены – если β < 10.

Сухие / высокократные / пены – если β > 100.

Полусухие пены – если 10 ≤ β ≤ 100.

Пены являются крайне неустойчивыми дисперсными системами. Они относятся к грубодисперсным системам.

Разрушению пен способствует укрупнение пузырьков пены. Кроме того, разрушение пены вызывают внешние факторы, такие как уменьшение или увеличение давления и ряд других.

Таблица 6

Возможные источники образования, тип и форма некоторых пен в пищевой промышленности и продуктах питания

Таким образом, пены находят себе достаточно широкое применение в пищевой промышленности.

Вопросы для самопроверки

1. Что такое дисперсные системы и из чего они состоят?

2. По каким признакам можно произвести классификацию дисперсные системы?

3. Как произвести классификацию дисперсных систем в зависимости от агрегатного состояния, дисперсной фазы и дисперсионной среды?

4. Что такое дисперсность, высокодисперсные и грубодисперсные системы?

5. Что такое фаза?

6. В чем заключается отличие золей от суспензий?

7. Приведите примеры использования золей и суспензий в пищевой промышленности.

8. В чем заключаются особенности формирования паст и гелей как структурированных систем?

9. Что такое эмульсии?

10. Какие эмульсии относятся к прямым и обратным?

11. Как классифицировать эмульсии в зависимости от концентрации дисперсной фазы?

12. В чем особенности устойчивости эмульсии по сравнению с золями и суспензиями?

13. Где применяются эмульсии?

14. Что такое пены?

15. Как классифицируют пены по кратности?

16. Как можно разрушить пену?

17. Перечислите области применения пен в пищевой промышленности.