EMÜLGATÖR: EMÜLSIYON IŞLEMI, MOLEKÜLER YÖNLER, UYGULAMALAR - KIMYA - 2025

Bir emülgatör veya emülgatör, bir emülsiyonu önemli bir süre stabilize edebilen herhangi bir bileşiktir. Temelde işlevi, normal koşullar altında birleştirilemeyen iki sıvıyı veya fazı "bir araya getirmektir"; yani homojen bir görünüm karışımı oluşturmak.

Bir emülgatörün ne anlama geldiğini ele almanın klasik örneği, bir bardak yağ ve sudur. Yağ, daha düşük yoğunlukta üstte konumlanırken, su altta olacaktır. Moleküller arası afiniteleri birbirinden farklı olduğu için her iki sıvı birleşemez, karışamazlar (karıştırılamazlar); su kutupludur ve yağ kutupsuzdur.

Fıstık ezmesi kıvamını ve kalınlığını kısmen eklenen emülgatörüne borçludur. Kaynak: Pixabay.

Bununla birlikte, heterojen ve iki fazlı su (w) -yağ (o) karışımına, kuvvetlice çalkalanarak bir yumurta sarısı eklenirse, yağ dağılırsa, bir yağda su emülsiyonu (w / o) oluşur. ve daha az ölçüde; veya sudaki yağ (o / w), eğer şimdi dağılan sudur. Böylece yumurta sarısı emülgatör haline gelir.

Yukarıdakilerden diğer katkı maddelerini ekleyerek mayonez elde ediyoruz. Mayonez gibi, margarin, fıstık ezmesi, süt, domates sosları, soslar vb. Gibi diğer gıda ürünleri bir emülgatör eklenerek yapılır.

Emülsiyon süreci

Bir emülsiyon oluşturma süreci. Kaynak: Gabriel Bolívar.

Emülsiyonlaştırıcı böylece iki karışmayan sıvı veya karışımdan bir emülsiyon oluşturulmasına izin verir. W / o ve o / w emülsiyonları en önemli iki durumdur. Yukarıdaki görüntü, yukarıda açıklananları basitleştirilmiş bir şekilde göstermektedir.

İki sıvımız olduğunu unutmayın: iki fazlı heterojen bir karışım oluşturan mavimsi olan ve sarı olan. Karışmazlar, bu nedenle homojen bir karışım oluşturmak için birleşmezler. Bununla birlikte, emülgatör eklendiğinde (katı veya sıvı), sarı sıvının kürecikleri veya dağılmış partikülleri oluşacak şekilde müdahale eder.

Sarı parçacıklar birleşmeyi başarırsa, başlangıçta olduğu gibi yine sarı bir aşamaya sahip oluruz. Bu parçacıklar ne kadar küçükse, elde edilen karışım o kadar pürüzsüz ve tekdüze olacaktır. Bu nedenle, bu varsayımsal karışımdan yeşil bir karışım göreceğiz; ancak sarı parçacıkların mikroskop altında kolayca görselleştirilebileceği.

Stabilizatörlerin devreye girdiği yer burasıdır, dağılmış partiküllerin birleşmesini önlemek ve emülsiyonun homojenliğini daha da uzatmaktan sorumlu bileşikler; yani, iki aşamaya "ayrılmayacaktır".

Emülsiyonun moleküler özellikleri

Moleküler olarak, emülsiyon süreci oldukça dinamiktir ve emülgatörün etkisini açıklamaya çalışan birkaç teori vardır. Bununla birlikte, hepsinin ortak bir yanı vardır ve bu, emülgatörün bir veya daha fazla amfifilik (veya amfipatik) molekül olması gerektiği gerçeğidir; Bunlar hem apolar hem de kutupsal karaktere sahip olanlardır.

Amfifilik molekül bir lolipopla karşılaştırılabilir: kafa polar, hidrofiliktir; çubuk veya kuyruk apolar, hidrofobiktir. İki sıvı birbirine karışmaz çünkü esasen polarite farkı çok büyüktür. Emülgatör, her iki sıvı ile aynı anda etkileşime girer.

Kutup başı, kutup sıvısı yönünde yönlendirilmiştir. Öte yandan, apolar kuyruk, apolar sıvı ile etkileşime girmeye çalışır. Baskın sıvı veya faza bağlı olarak, amfifilik moleküller miseller oluşturma eğilimindedir; örneğin, içinde dağılmış sıvı moleküllerinin kapalı olduğu kapsüller.

Örneğin, sarı kürecikler, dış kısmı sürekli faz veya sıvı (daha büyük oranda mavi) ile etkileşime giren ve aynı zamanda diğer kürecikleri iten emülsiyonlaştırıcının amfifilik molekülleri tarafından çevrelenecektir. Bununla birlikte, miseller hareket eder, bu da er ya da geç ayrılmalarına ve sarı fazın ortaya çıkmasına neden olur.

Emülgatörlerin uygulamaları

Emülgatörler, dondurmanın kremsi dokusuna katkıda bulunur. Kaynak: Pexels.

Emülgatörlerin veya emülgatörlerin varlığı olmadan, gıda ve ilaç endüstrisinde çok büyük öneme sahip olan emülsiyonların yapılması mümkün olmayacaktır. Bu tür ürünlerin formülasyonu ayrıca koyulaştırıcı maddeler ve stabilizatörler içerirken, emülgatörler, karışımların gövde ve doku geliştirmesine yardımcı olur.

Elde edilen emülsiyonların viskoziteleri, orijinal karışmayan sıvılarınkinden daha yüksek olabilir. Mayonez bu noktayı kanıtlıyor. Ancak nihai viskozite daha düşük olabilir ve elde edilen karışım daha pürüzsüz olur. Bu nedenle emülgatörler, gıdanın kıvamında ve dolayısıyla aromalarında anahtardır.

Emülgatör gerektiren ürünler

Emülgatör gerektiren bazı gıda ürünleri arasında elimizde:

-Süt o / w emülsiyonu olup içerdiği protein sayesinde emülgatör görevi görebilir.

- Tereyağı ve margarin, her ikisi de emülsiyonsuz.

-Pan, sertleşmesi ve tazeliği için.

-Talimatlar.

Çubuk veya kalıplarda endüstriyel üretimleri sırasında viskozitelerini değiştirdikleri çikolatalar.

-Buz kremler, süt proteinleri yağ ve su kombinasyonunu stabilize ettiğinden, ekstra emülgatörlerin eklenmesine ek olarak, karışımın hava alabilmesi için yeniden gruplanırlar (kısmen kararsız hale gelir).

-Kurabiye.

-Yüz kremleri.

-Ruj.

-Ointments.

-Peynir.

-Kekler.

Emülgatör örnekleri

Emülgatörlerin moleküllerinin prensip olarak amfifilik olması gerektiğinden bahsedildi. Yüzey aktif maddeler de bu özelliğe sahiptir. Ancak bu, bir amfifilik molekülün bir yüzey aktif madde olduğu anlamına gelmez (proteinlerde olduğu gibi).

Bu nedenle, bir emülgatör seçerken yüzey aktif maddeler iyi bir seçimdir; aynı işlevi gören tuzlar olmasına rağmen. Bunlardan herhangi birini kullanmanın fizibilitesi, ürünün formülasyonuna ve kimyasal özelliklerine bağlı olacaktır.

Benzer şekilde, bir karışımın bileşenleri (proteinler, yağlar, şekerler, vb.) İle etkileşime girebildikleri ve böylece bütünün homojenleşmesini sağladıkları için emülgatörlerin tümü amfifilik değildir. Bu nedenle ve son olarak, bazı emülgatör örnekleri listelenecektir:

-Yağ asidi esterleri

-Monoglycerides

-Diglycerides

-Lesitin (yumurta sarısında bulunur)

-Arap sakızı

-Pektin

-Paslanmış nişasta

-Jöle

-Polietilen glikol

-Maltitol

-Kalsiyum sitrat

-Sodyum ve potasyum laktatlar

-Sodyum aljinat

-Agar

-Karaya kauçuk

-Selüloz

-Etoksile alkoller

- Sodyum ve kalsiyum stearoil laktilat

-Polisorbat 20, 40, 60 ve 80 (gıda sınıfı)

-Lactitol

Görülebileceği gibi, birçok emülgatör mevcuttur ve her birinin gıda, krem, şurup, deterjan, losyon vb. İçin bir işlevi vardır.

Referanslar

1. Whitten, Davis, Peck ve Stanley. (2008). Kimya (8. baskı). CENGAGE Öğrenme.
2. Vikipedi. (2020 yılında). Emülsiyon. En.wikipedia.org adresinden kurtarıldı
3. Encyclopaedia Britannica'nın Editörleri. (20 Mart 2019). Emülgatör. Encyclopædia Britannica. Britannica.com'dan kurtarıldı
4. AB Özel Gıda Maddeleri. (2020 yılında). Emülgatörler. Kurtarıldı: specialfoodingredients.eu
5. Konuk Yazar. (2015, 10 Nisan). İş Yerinde Emülgatörler: Sektörler Arası Uygulamalar (İnfografik). Elde edildi: information.ulprospector.com
6. Ruben. (1 Şubat 2012). Dondurmada emülgatörler. Kurtarıldı: icecreamscience.com