Лабораторная работа № 2 изучение технологических свойств эмульгаторов

Цель работы: изучить технологические свойства эмульгаторов

Теоретическая часть

К эмульгаторам (поверхностно-активным веществам) относятся вещества, обладающие способностью адсорбироваться на поверхности раздела фаз и снижать поверхностное натяжение. Это позволяет использовать их для получения тонкодисперсных коллоидных систем. Это вещества, которые обеспечивают возможность образования и сохранения однородной дисперсии двух и более несмешивающихся веществ. Обычно молекулы ПАВ имеют дифильное строение, т.е. содержат гидрофильные и гидрофобные группы. Гидрофильные группы обеспечивают растворимость в воде, гидрофобные – в неполярных растворителях (жирах). На поверхности раздела фаз, например, жира и воды, частицы ПАВ своей гидрофильной частью будут обращены к воде, а липофильной (гидрофобной) к поверхности жира, поэтому адсорбция молекул ПАВ всегда упорядочена. Дифильное строение молекул эмульгаторов обусловливает их склонность к формированию в объемной фазе растворителя ассоциатов, которые называются мицеллами. Это свойство ПАВ, в частности, обусловливает эффективность их применения при приготовлении водно-жировых эмульсий в качестве эмульгаторов, например при производстве маргаринов, майонезов. Кроме того, в хлебопечении и макаронном производстве их используют в качестве добавок, изменяющих свойства теста (его консистенцию, структурно-механические свойства), улучшающих качество хлеба и его способность сохранять свежесть. В кондитерской промышленности ПАВ используют при приготовлении эмульсий для теста при производстве печенья и крекеров, при получении шоколадных масс.

Основные физико-химические свойства эмульгаторов, а, следовательно, и технологические свойства зависят от их химического строения и соотношения молекулярных масс гидрофильных и гидрофобных групп (гидрофильно-липофильный баланс - ГЛБ).

При ГЛБ меньше 10 –эмульгаторы преимущественно липофильны.

При ГЛБ больше 10 –эмульгаторы преимущественно гидрофильны.

Классификация эмульгаторов по ГЛБ :

4 - 6 – эмульгаторы вода/масло (обратные эмульсии - майонез);

7 – 9 – смачивающие агенты;

8 – 18 – эмульгаторы масло/вода (прямые эмульсии - маргарин).

ГЛБ смеси эмульгаторов можно вычислить, сложив ГЛБ компонентов пропорционально их содержанию в смеси.

Характеристики наиболее часто используемых пищевых эмульгаторов представлены в таблице 2.1.

Таблица 2.1

Характеристика пищевых эмульгаторов

ККод	Эмульгатор	ГЛБ	Растворимость*		Мицеллообразование
			в масле	в воде
1	2	3	4	5	6
Е322	Лецитин (фосфолипиды	3-4	р	д	обратные мицеллы
Е322	Модифицированный лецитин	7-12	р	д	мицеллы
Е471	Моно- и диглицериды	3-4	р	д	мицеллы
Е472а	Ацетилированнные моноглицериды	2-3	р	н/р	обратные мицеллы
Е472б	Лактилированные моно- и диглицериды	3-4	р	н/р	обратные мицеллы
11	2	3	4	5	6
Е472е	Эфиры диацетилвинной к-ты с моно- и диглицеридами	8-10	р	д	мицеллы
Е473	Эфиры сахарозы	3-16	д н/р	д р	мицеллы обратные мицеллы
Е481	Стеароиллактилат натрия	10-12	р	д	мицеллы
Е482	Стеароиллактилат кальция	5-6	р	д	обратные мицеллы
Е491	Сорбитан моностеарат	3-6	р	д	обратные мицеллы
435	Полисорбат 60	4-15	р	р	мицеллы

*р-растворим; н/р-нерастворим; д-диспергируем.

Основные технологические функции эмульгаторов в пищевых системах

• Диспергирование, в частности эмульгирование и пенообразование;

• Солюбилизация (образование прозрачных растворов);

• Комплексообразование с крахмалом;

• Взаимодействие с белками;

• Изменение вязкости;

• Модификация кристаллов;

• Смачивание и смазывание.

Липофильная (гидрофобная) часть дифильных молекул всех перечисленных в таблице 2.1 добавок имеет одинаковую химическую природу и сформирована ацилами высших жирных кислот. Основные структурные отличия, обусловливающие различия поверхностно-активных свойств, связаны с особенностями химического строения гидрофильной (липофобной) части молекул, представленных ПАВ, которые отражаются в значениях гидрофильно-липофильного баланса. Для каждой конкретной системы требуется эмульгатор с оптимальным значением ГБЛ, которое определяется экспериментально. Другими словами, значение ГБЛ может служить ориентиром при предварительном выборе подходящего эмульгатора.