Тема 5.7. Грубодисперсные системы.

Эмульсии, их классификация. Строение и получение эмульсий. Устой­чивость эмульсий, природа и роль эмульгатора. Получение и общие свойства эмульсий. Разбавленные, концентрированные и желатиниро­ванные эмульсии. Деэмульгирование. Характеристика пищевых эмуль­сий: молока, майонеза, маргарина. Практическое значение эмульсии.

Пены; структура, агрегативная устойчивость. Роль пенообразователей. Получение и разрушение пен. Жидкие и твердые пены. Применение пен в промышленности и технологии приготовления пищи.

Порошки, суспензии, пасты. Методы получения порошков, суспензий, паст. Использование в технологии приготовления пищи. _#

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Грубодисперсными называются системы, в которых частицы дисперсной фа­зы имеют размеры не менее 10"⁵ см. К ним относятся эмульсии, порошки, пены, суспензии, аэрозоли. Знакомясь с эмульсиями, следует уяснить, что дисперсные системы, в которых дисперсионная среда и дисперсная фаза находятся в жидком состоянии, называются эмульсиями.

Указать типы эмульсий: «масло в воде» (сокращенно м/в) и «вода в масле» (в/м). Эмульсии обычно образуются при добавлении одной жидкости в другую (диспергирование).

Достаточно устойчивую эмульсию можно приготовить лишь при до^влении стабилизатора (эмульгатора). В зависимости от типа желаемой эмульсии следует использовать гидрофобные или гидрофильные эмульгаторы. Они не только сооб­щают капелькам эмульгированной жидкости заряд, но главным образом создают вокруг них своеобразную оболочку, препятствующую коалесценции.

К эмульгаторам относятся мыла, белки и ряд синтетических продуктов. Поч­ти все они — поверхностно-активные вещества, следовательно, адсорбируясь на поверхности раздела одной из фаз, понижают силы поверхностного натяжения, возникающие на границе раздела не растворяющихся друг в друге жидкостей.

Для эмульсии типа м/в хорошими эмульгаторами являются растворимые в воде мыла, т. е. натриевые и калиевые соли жирных кислот. Для эмульсии типа в/м аналогичную роль играют нерастворимые в воде мыла - кальциевые, магние­вые и алюминиевые соли жирных кислот.

Часто возникает необходимость разрушить эмульсию. Особенно важной ста­ла проблема разрушения эмульсии в связи с необходимостью тщательной очистки сточных вод.

К эмульсиям относится ряд важнейших жиро содержащих продуктов пита­ния: молоко, сливки, сливочное масло, сметана, майонез. Распространенный пи­щевой продукт маргарин, в основном, представляет собой концентрированную эмульсию воды (молока) в предварительно рафинированном (очищенном от при­месей) пищевом жире.

Изучите свойства и физико-химические условия получения пищевых эмуль­сий — майонеза и маргарина.

Многие продукты пищевой промышленности выпускаются в виде порошков, например, мука, кофе, какао, витамины, крахмал и т. д., поэтому важно знать их свойства и методы получения. Особое значение приобретают размер частиц по­рошков и величина удельной поверхности. Следует рассмотреть вопрос о грану­лировании порошков, сли-паемости частиц. Характеристику суспензий (паст) изучите в сравнении с золями.

Суспензии седиментационно неустойчивы, их частицы оседают или всплы­вают в зависимости от плотности дисперсионной среды и дисперсной фазы. Сус­пензии одновременно поглощают и отражают свет, в проходящем свете они мут­ны.

Обратите внимание на агрегативную устойчивость суспензий, которая обу­словлена тем, что их частицы имеют на поверхности двойной электрический слой или сольватную оболочку. »

Устойчивость суспензии можно придать, вводя в нее третий компонент - по­верхностно-активное вещество, растворимое в дисперсионной среде. Молекулы поверхностно-активного вещества, адсорбируясь на частицах своими неполярны­ми группами, сообщают поверхности частиц свойство смачиваться водой. Это ве­дет к образованию гидратной оболочки и, как следствие, к агрегативной устойчи­вости суспензии. В качестве примера разберите стабилизацию протертых супов.

Концентрированные суспензии, называемые пастами, могут быть получены как в результате оседания более разбавленных суспензий, так и непосредственно растиранием порошков.

Помадные массы кондитерского, производства представляют собой пасты, твердой фазой, в которых являются кристаллики сахарозы, а жидкой - раствор са­харозы, глюкозы, мальтозы в воде.

При сильном измельчении твердых тел часто образуются аэрозоли, иногда весьма устойчивые и взрывоопасные, например, мучная, сахарная пыль. Поэтому следует уделить внимание методам разрушения, аэрозолей в целях снижения по­терь и обеспечения техники безопасности на производстве.

К грубодисперсным системам относятся также пены - концентрированные дисперсные системы, где дисперсной фазой является газ, а дисперсной средой служит жидкость, вытянутая в пленки, иногда отвердевшие: пастила, мусс, суфле, зефир. Следует разобраться в методах достижения устойчивого ценообразования при получении пищевых продуктов, а в ряде случаев - с примерами разрушения пен путем вытеснения пенообразователя поверхностно-активными веществами.

Дисперсные системы с газообразной дисперсионной средой называются аэ­розолями. Аэрозоль с жидкой дисперсной фазой может быть в виде дыма или пы­ли.

ПОСЛЕ ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ ОБУЧАЮЩИЙСЯ ДОЛЖЕН ЗНАТЬ И УМЕТЬ:

• Давать характеристику эмульсий, пен; порошков, суспензий, аэрозолей.

• Выделить значимость вышеназванных систем для технологии приготовле­ния пищи.

ВОПРОСЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ:

1. Перечислите основные факторы устойчивости разбавленных и концентри­рованных эмульсий, пен, аэрозолей.

2. Укажите стабилизаторы эмульсий в/м и м/в среды следующих веществ: мел, сажа, желатин, мука, горчица.

3. В чем заключается обращение фаз эмульсий и каким образом оно осущест­вляется?

4. Каковы характерные размеры частиц дисперсной фазы в эмульсиях, пенах и аэрозолях?

5. Охарактеризуйте практическое значение эмульсий, пен, порошков в пище­вой промышленности и технологии приготовления пищи.

6. Объясните причину деэмульгирования при приготовлении яично- маслянных соусов. Как предотвратить данное явление?

7. Что используется в качестве стабилизатора при приготовлении супа пюре?

.. «»>'

ч