Раздел IV. Эмульгаторы

Эмульсии представляют собой системы из взаимонерастворимых жидкостей, в которых один из компонентов (дисперсная фаза) распределен в другой (дисперсная среда) в виде мельчайших частиц (капелек).

С повышением количества таких мельчайших капелек (их концентрации) эмульсии теряют устойчивость и быстро расслаиваются.

Для повышения устойчивости концентрированных эмульсий, т.е. для повышения сопротивляемости слиянию дисперсной фазы, используют различные вещества, называемые эмульгаторами, которые адсорбируются на границе раздела фаз и препятствуют слиянию дисперсной фазы.

Действие эмульгаторов обусловлено специфическим дифильным строением их молекул, способных ориентироваться полярными группами к воде; неполярными – к жиру. При этом они снижают поверхностное натяжение и сообщают каплям дисперсной фазы электростатический заряд и создают своеобразную оболочку, препятствующую коагуляции и коалесценции.

Эффективные эмульгаторы должны:

– снижать поверхностное натяжение до 5^.10^–3 дин/см.;

– достаточно быстро адсорбироваться на поверхности раздела фаз и противостоять слипанию;

– иметь специфическую молекулярную структуру с полярными и неполярными группами (т.е. иметь дифильность);

– обеспечивать придание эмульсии определенный электростатический потенциал;

– оказывать влияние на изменение вязкости эмульсии, т.е. давать возможность управлять ее вязкостью;

– при использовании таких эмульгаторов в производстве пищевой продукции и в средствах по уходу за кожей и волосами иметь нетоксичность.

Эффективность действия эмульгатора является его специфическим свойством, в существенной степени зависящим от его природы, типа эмульгируемых веществ, температуры работы эмульгатора, рН среды, в которой он используется, концентрации, времени эмульгирования и ряда других факторов в зависимости от области и цели применения.

Природа самого эмульгатора обычно определяет тип получаемой эмульсии:

– гидрофильные эмульгаторы лучше растворимые в воде, чем в углеводородах, способствуют образованию эмульсии типа «масло – вода»;

– гидрофильные эмульгаторы, лучше растворимые в углеводородах, способствуют образованию эмульсий типа «вода – масло».

Такое свойство эмульгаторов характеризуется специальным показателем, называемым «гидрофильнолипофильный баланс» (ГЛБ). При показателе ГЛБ равном 8–13 образуется в основном эмульсия «масло – вода», при показателе ГЛБ равном 3–6, образуется эмульсия типа «вода – масло».

Эмульгаторы широко используют в пищевой промышленности, в производстве средств по уходу за кожей и волосами и для технических целей.

Глава 1. Производство и применение эмульгаторов в пищевой промышленности

В жироперерабатывающей промышленности эмульгаторы широко исполльзуют при выработке различных марок маргарина.

В зависимости от вида маргарина (его марки) стремятся получить или высококонцентрированные, или низкоконцентрированные эмульсии (с содержанием жировой фазы от 80 до 40%мас.) или смешанного типа с преобладанием в составе эмульсии типа «вода в жире», или мелкодисперсные, устойчивые при повышенных температурах.

Зачастую, для реализации таких поставленных задач, используют индивидуально определенный вид эмульгатора или их смесь.

Наиболее часто в маргариновом производстве, в качестве эмульгаторов используют фосфатиды, эфиры глицерина с жирными кислотами, эфиры могоглицеридов или диглицеридов, эфиры полиглицерина с жирными кислотами, эфиры моноглицеридов с окси- и дикарбоновыми кислотами (молочной, лимонной, винной).

В бывшем СССР, и в настоящее время, выпускаются пять видов эмульгаторов: Т–1; МД; Т–2, фосфатиды и Т–Ф. Однако на рынок начинают поступать эмульгаторы на основе эфиров моногли церидов с окси- и дикарбоновыми кислотами.