Az emberek életszínvonalának javulásával a fogyasztók élelmiszerekkel szemben támasztott követelményei nemcsak az ésszerű tápértékre korlátozódnak, hanem azt is megkövetelik, hogy az élelmiszerek megjelenés, szín, aroma, íz, állag, frissesség és egyéb érzékszervi jellemzők tekintetében kielégítő minőségűek legyenek.

Az emulgeálószerek, mint temperáló élelmiszer-adalékanyagok, fontos szerepet játszanak az élelmiszeriparban. Nézzük meg az emulgeálószerek mechanizmusát!

Emulzió

Az élelmiszer-emulziókban gyakran előforduló egyik fázis a víz vagy vizes oldat, amelyet együttesen az alábbi néven ismerünk hidrofil fázis; a másik fázis nem keverhető a szerves fázisban lévő vízzel, vagy lipofil fázis. Két nem keverhető folyadék, mint például a víz és az olajfázis kétféle emulziót képezhet, amikor összekeveredik, azaz, olaj a vízben (O/W) és víz az olajban (W/O) emulzió.

Az olaj-víz-olaj emulzióban az olaj apró cseppek vízben diszpergálva, olajcseppek a diszpergált fázis, víz a diszpergáló közeg, mint például az író, amely egy O/W típusú emulzió; a víz-olaj emulzióban az ellenkezője, víz apró cseppek olajban diszpergálva, víz a diszpergált fázis, olaj a diszpergáló közeg, mint például a margarin, amely egy W / O típusú emulzió.

Az emulgeálószer mechanizmusa

Élelmiszer-emulgeálószerek, más néven felületaktív anyagok, vagy az, hogy az el nem keverhető folyadékot az anyag egyenletesen diszpergált fázisává (emulziójává) tegye, az élelmiszerhez hozzáadva jelentősen csökkentheti az olaj- és vízfázisok közötti határfelületi feszültséget, így hogy az egymással nem keverhető olaj (hidrofób anyagok) és víz (hidrofil anyagok) stabil emulziót képezzen az élelmiszer-adalékanyagokból.

Emulgeálószer egyrészt a két egymást kölcsönösen kizáró fázis felületén keresztül, egy vékony molekularéteg kialakulása, az egész rendszer felületi szabad energiájának csökkentése, és új interfészek, emulgeálószer molekulák hidrofil és lipofil kétféle csoporttal, ez a kétféle csoport adszorbeálható az olajban és a vízben, illetve a két egymást kölcsönösen kizáró fázis felületén, vékony molekularéteg kialakulása a két fázis határfelületi feszültségének csökkentése érdekében, azaz az olajmolekulák az emulgeálószer lipofil részével az egyik oldalon, és a vízmolekulák hidrofil része az emulgeálószer másik oldalán lévő vízmolekulákkal a másik oldalon. Más szóval az olajmolekulák és az emulgeálószer lipofil része az egyik oldalon, a vízmolekulák és az emulgeálószer hidrofil része pedig a másik oldalon van;

Másrészt a cseppek felületén egy védő adszorpciós réteget képezve erős térstabilizáló hatást biztosít a cseppeknek. Általában minél több emulgeálószert adunk hozzá, annál nagyobb a határfelületi feszültség csökkenése. Ily módon az eredeti, nem keverhető anyagok egyenletesen keveredhetnek a diszperziós rendszer homogén állapotának kialakításához, megváltoztatva az eredeti fizikai állapotot, majd javítva az élelmiszer belső szerkezetét, javítva a minőséget.

Hidrofil-lipofil egyensúlyi érték

Hidrofil liofil egyensúly (HLB)

Általában az erősen hidrofil emulgeálószerek olaj/víz emulzióvá, az erősen lipofil emulgeálószerek pedig víz/olaj emulzióvá válnak. Az emulgeálószer hidrofil és lipofil egyensúlyának kifejezésére általában a HLB-értéket (Hydrophilic Lipophilic Balance) használják, és az emulgeálószer hidrofilitását a HLB-értékkel fejezik ki.A HLB-érték kiszámításának különböző módjai vannak.

Különbségképlet: HLB = a hidrofil csoport hidrofilitása - a lipofil csoport hidrofobicitása.

Arányképlet: HLB = a hidrofil csoport hidrofilitása / a lipofil csoport hidrofobicitása.

Az egyes emulgeálószerek HLB-értéke kísérleti módszerrel határozható meg, és az 100% lipofilitással rendelkező emulgeálószer HLB-értéke 0 (a paraffinviasz), az 100% hidrofilitású emulgeálószer HLB-értéke pedig 20 (a káliumoleát), és 20 egyenlő részre van osztva, ami a hidrofilitás és a lipofilitás erősségét jelzi, és minél nagyobb a HLB értéke, annál erősebb a hidrofilitás, és minél kisebb a HLB értéke, annál erősebb a lipofilitás.

Az ehető emulgeálószerek többsége nemionos tenzid, HLB-értéke 0-20. A táblázatban a nemionos emulgeálószerek különböző HLB-értékei és a hozzájuk tartozó tulajdonságok szerepelnek, míg az ionos tenzidek HLB-értékei 0-40 között mozognak. Ezért minden <10-es HLB-értékkel rendelkező emulgeálószer elsősorban lipofil, míg az ≥10-es HLB-értékkel rendelkező emulgeálószerek hidrofil jellegűek.

A kevert emulgeálószerek esetében a HLB-értékek additívak. Ezért két vagy több emulgeálószer keverésekor a kevert emulgeálószer HLB-értékét az egyes emulgeálószerek összetételében lévő tömeghányaddal lehet meghatározni:

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

Ahol HLBa,b az a, b emulgeálószer HLB-értéke a keverés után; HLBa és HLBb a két emulgeálószer, a és b HLB-értéke; A% és B% az a és b százalékos aránya a kevert emulgeálószerben (ez a képlet csak a nem ionos emulgeálószerekre vonatkozik).

Az emulgeálószerek előállítási módszerei és befolyásoló tényezők

Az emulgeálószerek előállításának négy módja van, azaz, száraz ragasztási módszer, nedves ragasztási módszer, olajfázis-vízfázis keverési módszer és mechanikai módszer.

Száraz ragasztó módszer, azaz a vízfázis hozzáadva az emulgeálószert tartalmazó olajfázishoz, az első ragasztópor (emulgeálószer) és az olaj jól összekevert előkészítése, bizonyos mennyiségű víz hozzáadása, csiszolásos emulgeálás a kolosztrumba, majd víz hozzáadása a teljes mennyiség felhígításához.

Nedves ragasztó módszer, azaz az olajfázis hozzáadása az emulgeálószert tartalmazó vízfázishoz, a ragasztó (emulgeálószer) első vízben feloldott, vízfázisú iszapból készült, majd az olajfázis hozzáadása a vízfázishoz szakaszosan, kolosztrumba őrölve, a víz hozzáadásával a teljes mennyiséghez.

Az olajfázis vízfázis keverve és hozzáadva az emulgeálószerhez, bizonyos mennyiségű olaj, víz, keverve.

Az emulgeáló tálba finomra őrölt gumiarábikumot, majd az olaj-víz keveréket adjuk bele, hogy gyorsan kolosztrummá őröljük, majd vízzel hígítsuk.

Az emulgeálószerek előállítása elsősorban két folyadékot emulgeál, és az emulgeálás jó vagy rossz az emulzió minőségére nagy hatással van. Az emulgeálást befolyásoló tényezők elsősorban a határfelületi feszültség, a viszkozitás és a hőmérséklet, az emulgeálási idő, az emulgeálószer mennyisége. Általában olyan emulgeálószert használjon, amely jelentősen csökkenti a határfelületi feszültséget; az emulgeálószer legmegfelelőbb emulgeálási hőmérséklete körülbelül 70 ℃, ha a nemionos felületaktív anyagot használják emulgeálószerként, az emulgeálási hőmérséklet nem haladhatja meg a blip pontot; általában minél nagyobb az emulgeálószer adagja, annál stabilabb az emulzió.