- Processo di emulsione
- Aspetti molecolari dell'emulsione
- Applicazioni di emulsionanti
- Prodotti che richiedono emulsionanti
- Esempi di emulsionanti
- Riferimenti
Un emulsionante o emulsionante è qualsiasi composto in grado di stabilizzare un'emulsione per un tempo considerevole. La sua funzione è essenzialmente quella di "fraternizzare" due liquidi o fasi che in condizioni normali non possono unificarsi; cioè, per formare una miscela di aspetto omogeneo.
L'esempio classico per affrontare il significato di un emulsionante è quello di un bicchiere di olio e acqua. L'olio sarà posizionato in alto, con una densità inferiore, mentre l'acqua sarà in basso. Entrambi i liquidi non possono fondersi, sono immiscibili (non possono essere mescolati), poiché le loro affinità intermolecolari differiscono tra loro; l'acqua è polare e l'olio non è polare.
Il burro di arachidi deve in parte la sua consistenza e spessore al suo emulsionante aggiunto. Fonte: Pixabay.
Tuttavia, se si aggiunge un tuorlo d'uovo alla miscela eterogenea e bifasica acqua (w) -olio (o), agitando vigorosamente, si formerà un'emulsione acqua-in-olio (senza), se l'olio viene disperso e in misura minore; o olio in acqua (o / w), se ora è l'acqua che si disperde. Così, il tuorlo d'uovo diventa l'emulsionante.
Da quanto sopra, aggiungendo altri additivi, otteniamo la maionese. Come la maionese, altri prodotti alimentari come la margarina, il burro di arachidi, il latte, le salse di pomodoro, i condimenti, ecc. Vengono preparati aggiungendo un emulsionante.
Processo di emulsione
Processo di formazione di un'emulsione. Fonte: Gabriel Bolívar.
L'emulsionante consente quindi di formare un'emulsione da due liquidi o miscele immiscibili. Le emulsioni w / o / o / w sono i due casi più importanti. L'immagine sopra mostra in modo semplificato quanto spiegato sopra.
Notare che abbiamo due liquidi: uno bluastro e uno giallo, che formano una miscela eterogenea bifasica. Sono immiscibili, quindi non si fondono per formare una miscela omogenea. Tuttavia, quando si aggiunge l'emulsionante (solido o liquido), interviene in modo tale da formare globuli o particelle disperse del liquido giallo.
Se le particelle gialle riuscissero a fondersi, avremmo di nuovo una fase gialla come all'inizio. Più piccole sono queste particelle, più liscia e uniforme sarà la miscela risultante. Quindi da questo ipotetico mix vedremmo un green mix; ma che le particelle gialle sarebbero state facilmente visualizzate al microscopio.
È qui che entrano in gioco gli stabilizzanti, composti responsabili di prevenire la coalescenza delle particelle disperse e allungare ulteriormente l'omogeneità dell'emulsione; cioè, non "taglierà" in due fasi.
Aspetti molecolari dell'emulsione
Molecolarmente, il processo di emulsione è abbastanza dinamico e ci sono diverse teorie che cercano di spiegare l'azione dell'emulsionante. Tuttavia, hanno tutti qualcosa in comune, e cioè il fatto che l'emulsionante deve essere una o più molecole anfifiliche (o anfipatiche); Questi sono quelli che hanno carattere sia apolare che polare.
La molecola anfifila può essere paragonata a un lecca-lecca: la testa è polare, idrofila; mentre l'asta o la coda è apolare, idrofobica. Due liquidi sono immiscibili perché essenzialmente la loro differenza di polarità è molto grande. L'emulsionante interagisce con entrambi i liquidi contemporaneamente.
La sua testa polare è orientata nella direzione del liquido polare. D'altra parte, la coda apolare cerca di interagire con il liquido apolare. A seconda del liquido o della fase predominante, le molecole anfifiliche tendono a formare micelle; diciamo, capsule, entro le quali sono racchiuse le molecole del liquido disperso.
Ad esempio, i globuli gialli verrebbero ad essere circondati dalle molecole anfifiliche dell'emulsionante, la cui parte esterna interagisce con la fase continua o liquida (di proporzione maggiore, blu), e respinge anche gli altri globuli. Tuttavia, le micelle si muovono, il che farà sì che prima o poi finiranno per separarsi e dare origine alla comparsa della fase gialla.
Applicazioni di emulsionanti
Gli emulsionanti contribuiscono alla consistenza cremosa del gelato. Fonte: Pexels.
Senza l'esistenza di emulsionanti o emulsionanti, non sarebbe possibile produrre emulsioni, che sono di enorme importanza nell'industria alimentare e farmaceutica. Mentre la formulazione di tali prodotti incorpora anche agenti addensanti e stabilizzanti, gli emulsionanti aiutano le miscele a sviluppare corpo e consistenza.
Le viscosità delle emulsioni ottenute possono essere superiori a quelle dei liquidi immiscibili originali. La maionese dimostra questo punto. Ma la viscosità finale può anche essere inferiore, la miscela risultante è più liscia. Pertanto, gli emulsionanti sono fondamentali nella consistenza del cibo e, quindi, nei suoi sapori.
Prodotti che richiedono emulsionanti
Tra alcuni dei prodotti alimentari che richiedono emulsionanti abbiamo:
-Il latte, essendo un'emulsione o / w, in grado di agire come emulsionante grazie al suo contenuto proteico.
-Burro e margarina, entrambi senza emulsioni.
-Pan, per il suo indurimento e freschezza.
-Indicazioni.
-Cioccolatini, dove modificano la loro viscosità durante la loro produzione industriale in barre o stampi.
-I gelati, poiché le proteine del latte stabilizzano la combinazione di grassi e acqua, oltre all'aggiunta di emulsionanti extra li raggruppano (in parte destabilizzano) in modo che la miscela possa incorporare aria.
-Biscotti.
-Creme per il viso.
-Rossetto.
-Ointments.
-Formaggio.
-Torte.
Esempi di emulsionanti
È stato detto che le molecole degli emulsionanti devono essere anfifiliche in linea di principio. I tensioattivi, d'altra parte, possiedono anche questa caratteristica. Tuttavia, questo non implica che una molecola anfifilica sia un tensioattivo (come nel caso delle proteine).
Pertanto, i tensioattivi sono una buona scelta quando si sceglie un emulsionante; sebbene ci siano sali che svolgono la stessa funzione. La fattibilità dell'utilizzo di uno qualsiasi di essi dipenderà dalla formulazione e dalle proprietà chimiche del prodotto.
Allo stesso modo, non tutti gli emulsionanti sono anfifilici, poiché possono interagire con i componenti di una miscela (proteine, grassi, zuccheri, ecc.), Ottenendo così l'omogeneizzazione del tutto. Pertanto, e infine, verranno elencati alcuni esempi di emulsionanti:
-Eteri acidi grassi
-Monoglycerides
-Diglycerides
-Lecitina (presente nel tuorlo d'uovo)
-Gomma arabica
-Pectina
-Amido arrugginito
-Gelatina
-Glicole polietilenico
-Maltitol
-Citrato di calcio
-Lattati di sodio e di potassio
-Alginato di sodio
-Agar
-Gomma Karaya
-Cellulosa
-Alcoli etossilati
- Sodio e calcio stearoil lattilato
-Polisorbati 20, 40, 60 e 80 (per uso alimentare)
-Lactitol
Come si può vedere, sono disponibili molti emulsionanti e ognuno ha una sua funzionalità, sia per alimenti, creme, sciroppi, detersivi, lozioni, ecc.
Riferimenti
- Whitten, Davis, Peck e Stanley. (2008). Chimica (8 ° ed.). CENGAGE Apprendimento.
- Wikipedia. (2020). Emulsione. Estratto da: en.wikipedia.org
- The Editors of Encyclopaedia Britannica. (20 marzo 2019). Emulsionatore. Encyclopædia Britannica. Estratto da: britannica.com
- Ingredienti alimentari speciali dell'UE. (2020). Emulsionanti. Estratto da: specialityfoodingredients.eu
- Autore ospite. (2015, 10 aprile). Emulsionanti al lavoro: applicazioni in tutti i settori (infografica). Estratto da: knowledge.ulprospector.com
- Ruben. (1 febbraio 2012). Emulsionanti nel gelato. Estratto da: icecreamscience.com