22.4 Руйнування емульсій

Якщо зруйнувати захисні адсорбційні шари емульгаторів на поверхні крапель емульсії, то почнеться процес деемульгування– розшаровування емульсії на окремі фази. Існують такі методи руйнування емульсій.Хімічне руйнуванняздійснюється шляхом додання до емульсій сильних електролітів – розчинів кислот або лугів.Механічне руйнуванняемульсій здійснюють шляхом їх інтенсивного перемішування, наприклад під час сколочення вершків у виробництві масла.Термічне руйнуванняемульсій спостерігається під час їх тривалого нагрівання, наприклад у процесах виготовлення топленого масла. Руйнування емульсій здійснюють також шляхом додання до них деемульгаторів – речовин, які мають більшу, порівняно з емульгаторами, поверхневу активність, але не здатні утворювати захисні адсорбційні шари.

Явище переходу емульсій з одного типу до іншого називається оберненням фаз емульсії. Обернення фаз емульсії можна викликати зміною природи емульгатора. Так, якщо до емульсії М/В додати гідрофобний емульгатор, то під час подальшого перемішування такої системи утворюється емульсія типу В/М.

22.5 Застосування емульсій в харчовій промисловості

Значна кількість харчових продуктів є емульсіями. Це пов’язано з тим, що жири, нерозчинна у водному середовищі складова частина їжі, засвоюються лише в емульсованому стані. Якщо жир попадає в організм у вільному стані, наприклад у вигляді свинячого сала, то для його перетравлення необхідно спочатку розтопити жир, а потім провести його емульгування. Здійснюється таке емульгування в шлунку та дванадцятипалій кишці, куди поступає жовч, що містить холеві кислоти – гарні емульгатори. Зрозуміло, що все це потребує від організму додаткових затрат енергії. Уникнути цього можна застосовуючи в їжі вже готові емульсії – майонез, соуси і т.д.

Лекція № 23. Піни, суспензії, аерозолі

План лекції

1. Піни. Піноутворювачі. Тверді піни.

2. Суспензії. Седиментаційний аналіз.

3. Аерозолі. Класифікація, одержання і властивості аерозолів.

4. Порошки. Класифікація і фізико-хімічні властивості порошків.

Рекомендована література: [2]С.104-108, 231-241, [3]С.505-507, [4]С.145-149.

23.1 Піни

Піни – це дисперсні системи, в яких дисперсна фаза являє собою сукупність бульбашок газу, оточених тонкими плівками рідини. Власно до пін належать системи, в яких газоподібна фаза становить основну частину об’єму, а бульбашки газу мають форму криволінійних багатогранників.

Для одержання піни рідину збовтують в закритій судині або застосовують барботаж – пропускання газу в рідину через перфоровану перегородку. Для одержання стійкої піни в рідину необхідно додати ПАР-піноутворювач. Механізм утворення рідких пін полягає в тому, що бульбашки газу спливають до поверхні рідини, на якій є адсорбційний шар піноутворювача. Бульбашки газу оточуються цим шаром, який розтягуючись, утворює двобічну плівку (рис.23.1). Сукупність бульбашок газу утворюють пухирці піни.

Рисунок 23.1 – Схема утворення пухирця піни, стабілізованого ПАР

Піни – нестійкі системи. Стабільність пін визначається за часом існування окремої плівки на каркасі дроту або за часом руйнування половини стовпа піни в мірному циліндрі. У пінах, не стабілізованих ПАР, рідина швидко витікає з плівок, товщина яких поступово зменшується до мінімуму, і піна руйнується. За наявності в рідині ПАР або ВМС у плівках утворюється драглеподібний каркас, який запобігає витіканню рідини, забезпечуючи відносну стійкість піни. На стабільність пін впливають природа піноутворювача, а також температура, в’язкість і рНрідини.

Руйнування пін (гашення) здійснюють шляхом продуванням повітря над поверхнею піни, або доданням урідину речовин, які витісняють піноутворювачі з адсорбційного шару плівок. Ефективними піногасниками є спирти, олії тощо.

Якщо плівки рідких пін здатні тверднути, то утворюється безмежно стійкі тверді піни. Тверді піни одержують під час нагрівання полімерів разом з утворювачами газів, наприклад карбонатами. Після охолодження полімерів в їх об’ємі утворюється структура, що містить несполучені між собою комірки, заповнені газом. Так одержують пінопласти – тепло- та звукоізолюючі матеріали. До рідких пін відносять збиті вершки, креми і муси, до твердих пін – такі харчові продукти, як хліб, печиво, зефір.