Con la mejora del nivel de vida de la población, las exigencias de los consumidores en materia de alimentos no sólo se limitan a un valor nutricional razonable, sino que también requieren que los alimentos tengan una calidad satisfactoria en cuanto a aspecto, color, aroma, sabor, consistencia, frescura y otras características sensoriales.

Los emulsionantes, como aditivos alimentarios atemperantes, desempeñan un papel importante en la industria alimentaria. Veamos el mecanismo de los emulsionantes.

Emulsión

En las emulsiones alimentarias, una de las fases es el agua o la solución acuosa, lo que se conoce como la fase fase hidrofílicala otra fase es inmiscible con el agua en la fase orgánica, o fase lipófila. Dos líquidos inmiscibles, como el agua y la fase oleosa, pueden formar dos tipos de emulsión al mezclarse, es decir, aceite en agua (A/A) y agua en aceite (A/A) emulsión.

En la emulsión de aceite en agua, el aceite se dispersa en pequeñas gotas en el agua, las gotas de aceite en la fase dispersa y el agua en el medio de dispersión, como el suero de leche, que es una emulsión de tipo O/W; en la emulsión de agua en aceite ocurre lo contrario, el agua se dispersa en pequeñas gotas en el aceite, el agua en la fase dispersa y el aceite en el medio de dispersión, como la margarina, que es una emulsión de tipo W / O.

El mecanismo del emulsionante

Los emulgentes alimentarios, también conocidos como tensioactivos, o sea hacer del líquido inmiscible una fase uniformemente dispersa (emulsión) de la sustancia, añadida al alimento puede reducir significativamente la tensión interfacial entre las fases aceite y agua, por lo que que el aceite inmiscible (sustancias hidrófobas) y el agua (sustancias hidrófilas) formen una emulsión estable de los aditivos alimentarios.

Emulsionante, por un lado, a través de la superficie de dos fases mutuamente excluyentes, la formación de una fina capa molecular, reducir la energía libre superficial de todo el sistema, y la formación de nuevas interfaces, moléculas emulsionantes con hidrófilos y lipofílicos dos tipos de grupos, estos dos tipos de grupos pueden ser adsorbidos en el aceite y el agua, respectivamente, en la superficie de las dos fases mutuamente excluyentes, la formación de una fina capa de moléculas para reducir la tensión interfacial de las dos fases, es decir, las moléculas de aceite con la parte lipofílica de emulsionante en un lado, y la parte hidrofílica de las moléculas de agua con el otro lado del emulsionante en el otro lado. En otras palabras, la parte lipofílica de las moléculas de aceite y del emulsionante está en un lado, y la parte hidrofílica de las moléculas de agua y del emulsionante está en el otro lado;

Por otro lado, al formar una capa protectora de adsorción en la superficie de las gotas, confiere a éstas un fuerte efecto de estabilización espacial. Generalmente, cuanto más emulsionante se añade, mayor es la reducción de la tensión interfacial. De este modo, las sustancias inmiscibles originales pueden mezclarse uniformemente para formar un estado homogéneo del sistema de dispersión, cambiando el estado físico original, y luego mejorar la estructura interna del alimento, mejorar la calidad.

Valor de equilibrio hidrófilo-lipofílico

Equilibrio lipófilo hidrófilo (HLB)

Por lo general, los emulgentes con una fuerte hidrofilia se convierten en emulsiones agua/aceite, y los emulgentes con una fuerte lipofilia se convierten en emulsiones agua/aceite. Para expresar el equilibrio hidrofílico y lipofílico de un emulgente, se suele utilizar el valor HLB (Hydrophilic Lipophilic Balance) y la hidrofilia de un emulgente se expresa en términos del valor HLB.Hay varias formas de calcular el valor HLB.

Fórmula de diferencia: HLB = hidrofilicidad del grupo hidrófilo - hidrofobicidad del grupo lipofílico.

Fórmula de relación: HLB = hidrofilicidad del grupo hidrófilo / hidrofobicidad del grupo lipofílico

El valor HLB de cada emulsionante puede determinarse por método experimental, y se estipula que el HLB del emulsionante con lipofilia 100% es 0 (representado por la cera de parafina), y el HLB del emulsionante con hidrofilia 100% es 20 (representado por el oleato de potasio), y se divide en 20 partes iguales, lo que indica la fuerza de la hidrofilia y la lipofilia, y cuanto mayor sea el valor de HLB, mayor será la hidrofilia, y cuanto menor sea el valor de HLB, mayor será la lipofilia.

La mayoría de los emulgentes comestibles son tensioactivos no iónicos con valores de HLB de 0-20, y los diferentes valores de HLB de los emulgentes no iónicos y sus propiedades relacionadas se muestran en la tabla, mientras que los valores de HLB de los tensioactivos iónicos oscilan entre 0-40. Por lo tanto, todos los emulgentes con un valor HLB de <10 son principalmente lipofílicos, mientras que los emulgentes con valores HLB de ≥10 tienen un carácter hidrofílico.

En el caso de los emulgentes mezclados, sus valores HLB son aditivos. Por lo tanto, cuando se mezclan dos o más emulsionantes, el valor HLB del emulsionante mezclado puede obtenerse mediante la fracción de masa de cada emulsionante en su composición:

HLBa,b =HLBa-A%+HLBb-B%

Donde HLBa,b es el valor HLB del emulsionante a, b tras la mezcla; HLBa y HLBb son los valores HLB de dos emulsionantes a y b, respectivamente; A% y B% son los porcentajes de a y b en el emulsionante mezclado, respectivamente (esta fórmula sólo se aplica a los emulsionantes no iónicos).

Métodos de preparación de emulgentes y factores que influyen

Existen cuatro métodos de preparación de los emulgentes, a saber, método de encolado en seco, método de encolado en húmedo, método de mezclado en fase oleosa y fase acuosa, y método mecánico.

Método de cola seca, es decir, la fase acuosa añadida a la fase oleosa que contiene emulsionante, la preparación de la primera cola en polvo (emulsionante) y el aceite bien mezclados, añadir una cierta cantidad de agua, molienda emulsificación en el calostro, y luego añadir agua para diluir a la cantidad completa.

Método de cola húmeda, es decir, la fase de aceite añadido a la fase acuosa que contiene emulsionante, la preparación de la cola (emulsionante) primero disuelto en agua, hecha de lechada como la fase acuosa, y luego la fase de aceite añadido a la fase acuosa en etapas, la molienda en calostro, en la adición de agua a la cantidad completa.

La fase de aceite fase de agua mezclado y añadido al emulsionante, una cierta cantidad de aceite, agua, mezclado.

Ponga la goma arábiga en el recipiente emulsionador para molerla finamente y, a continuación, añada la mezcla de aceite y agua para molerla rápidamente y diluirla con agua.

Preparación de emulsionantes es principalmente dos líquidos emulsionados, y la emulsificación es bueno o malo en la calidad de la emulsión tiene un gran impacto. Los factores que afectan a la emulsificación son principalmente la tensión interfacial, la viscosidad y la temperatura, el tiempo de emulsificación, la cantidad de emulsionante. Por lo general, utilizar el emulsionante que puede reducir significativamente la tensión interfacial; la temperatura de emulsificación más adecuada del emulsionante es de aproximadamente 70 ℃, si el surfactante no iónico se utiliza como el emulsionante, la temperatura de emulsificación no debe exceder el punto de blip; en general, cuanto mayor sea la dosis del emulsionante, más estable se forma la emulsión.