આ રીતે ઇમલ્સિફાયર કામ કરે છે

લોકોના જીવનધોરણમાં સુધારો થવા સાથે, ગ્રાહકોની ખોરાક માટેની જરૂરિયાતો હવે વાજબી પોષણ મૂલ્ય સુધી મર્યાદિત નથી રહી. તેઓ ખોરાકના સંતોષકારક સંવેદનાત્મક ગુણોની પણ માંગ કરે છે, જેમાં દેખાવ, રંગ, સુગંધ, સ્વાદ, સુસંગતતા અને તાજગીનો સમાવેશ થાય છે.

ટેક્સચર-મોડિફાઇંગ ફૂડ એડિટિવ્સ તરીકે, ઇમલ્સિફાયર ફૂડ ઉદ્યોગમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. ચાલો તેની ક્રિયા કરવાની પદ્ધતિ પર એક નજર કરીએઇમલ્સિફાયર!

ઇમલ્સન

ખોરાકમાં પ્રવાહી મિશ્રણ વ્યાપકપણે હાજર હોય છે. એક તબક્કામાં પાણી અથવા જલીય દ્રાવણ હોય છે, જેને સામૂહિક રીતે હાઇડ્રોફિલિક તબક્કો કહેવામાં આવે છે; બીજો તબક્કો પાણી સાથે અદ્રશ્ય કાર્બનિક તબક્કો છે, જેને લિપોફિલિક તબક્કો તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે. જ્યારે પાણી અને તેલ જેવા બે અદ્રશ્ય પ્રવાહી મિશ્રિત થાય છે, ત્યારે બે પ્રકારના પ્રવાહી મિશ્રણ બની શકે છે, જેમ કે પાણીમાં તેલ (O/W) પ્રવાહી મિશ્રણ અને તેલમાં પાણી (W/O) પ્રવાહી મિશ્રણ. પાણીમાં તેલ (O/W) પ્રવાહી મિશ્રણમાં, તેલ પાણીમાં નાના ટીપાં તરીકે વિખેરાય છે, જેમાં તેલના ટીપાં વિખેરાયેલા તબક્કા તરીકે અને પાણી સતત માધ્યમ તરીકે સેવા આપે છે. દૂધ એ O/W પ્રવાહી મિશ્રણનું એક લાક્ષણિક ઉદાહરણ છે. તેનાથી વિપરીત, પાણીમાં તેલ (O/W) પ્રવાહી મિશ્રણમાં, પાણી તેલમાં નાના ટીપાં તરીકે વિખેરાય છે, જ્યાં પાણી વિખેરાયેલા તબક્કા તરીકે અને તેલ સતત માધ્યમ તરીકે કાર્ય કરે છે, માર્જરિન W/O પ્રવાહી મિશ્રણનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે.

ઇમલ્સિફાયર્સની ક્રિયા કરવાની પદ્ધતિ

ફૂડ ઇમલ્સિફાયર, જેનેસર્ફેક્ટન્ટ્સ, એવા પદાર્થો છે જે અવિભાજ્ય પ્રવાહીને સમાન રીતે વિખરાયેલા પ્રવાહી મિશ્રણમાં રૂપાંતરિત કરે છે. ખાદ્ય ઉમેરણો તરીકે, તેઓ ખોરાકમાં સમાવિષ્ટ થયા પછી તેલ અને પાણીના તબક્કાઓ વચ્ચેના આંતરચેતી તણાવને નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડી શકે છે, જેનાથી અવિભાજ્ય તેલ (હાઇડ્રોફોબિક પદાર્થો) અને પાણી (હાઇડ્રોફિલિક પદાર્થો) માંથી સ્થિર પ્રવાહી મિશ્રણ બને છે.

એક તરફ, ઇમલ્સિફાયર બે તબક્કાઓના પરસ્પર પ્રતિરોધક ઇન્ટરફેસ પર પાતળા પરમાણુ ફિલ્મો બનાવે છે જેથી સમગ્ર સિસ્ટમની સપાટી મુક્ત ઉર્જા ઓછી થાય અને નવા ઇન્ટરફેસ ઉત્પન્ન થાય. ઇમલ્સિફાયર પરમાણુઓમાં હાઇડ્રોફિલિક અને લિપોફિલિક બંને જૂથો હોય છે, જે અનુક્રમે તેલ અને પાણીની પરસ્પર પ્રતિરોધક સપાટીઓ પર શોષાઈને પાતળા પરમાણુ સ્તરો બનાવી શકે છે અને બે તબક્કાઓ વચ્ચેના આંતરચહેરાના તણાવને ઘટાડી શકે છે. ચોક્કસ કહીએ તો, તેલના પરમાણુઓ ઇમલ્સિફાયરના લિપોફિલિક ભાગો સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે જ્યારે પાણીના પરમાણુઓ ઇમલ્સિફાયરના હાઇડ્રોફિલિક ભાગો સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, અને આ બંને બાજુઓ વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા ઇન્ટરફેસિયલ તણાવને બદલે છે. બીજી બાજુ, ઇમલ્સિફાયર નાના ટીપાંની સપાટી પર રક્ષણાત્મક શોષણ સ્તરો બનાવે છે, જે ટીપાંને મજબૂત સ્ટીરિક સ્થિરીકરણ આપે છે. સામાન્ય રીતે, ઇમલ્સિફાયરનો વધુ ડોઝ ઇન્ટરફેસિયલ તણાવમાં વધુ નોંધપાત્ર ઘટાડો તરફ દોરી જાય છે. આ મૂળ રીતે અવિભાજ્ય પદાર્થોને એકસરખી રીતે ભળી જવા અને એક સમાન વિક્ષેપ પ્રણાલી બનાવવા દે છે, જે મૂળ ભૌતિક સ્થિતિમાં ફેરફાર કરે છે, ખોરાકની આંતરિક રચનાને શ્રેષ્ઠ બનાવે છે અને ખોરાકની ગુણવત્તામાં સુધારો કરે છે.

હાઇડ્રોફિલિક-લિપોફિલિક સંતુલન મૂલ્ય

હાઇડ્રોફિલિક-લિપોફિલિક સંતુલન (એચએલબી) મૂલ્ય: મજબૂત હાઇડ્રોફિલિસિટી ધરાવતા ઇમલ્સિફાયર સામાન્ય રીતે પાણીમાં તેલનું મિશ્રણ બનાવે છે, જ્યારે મજબૂત લિપોફિલિસિટી ધરાવતા ઇમલ્સિફાયર પાણીમાં તેલનું મિશ્રણ બનાવે છે. HLB મૂલ્ય સામાન્ય રીતે ઇમલ્સિફાયરના હાઇડ્રોફિલિક-લિપોફિલિક સંતુલનને લાક્ષણિકતા આપવા અને તેમની હાઇડ્રોફિલિસિટીનું પ્રમાણ નક્કી કરવા માટે અપનાવવામાં આવે છે. HLB મૂલ્યો માટે બહુવિધ ગણતરી પદ્ધતિઓ ઉપલબ્ધ છે:

તફાવત સૂત્ર: HLB = હાઇડ્રોફિલિક જૂથોની હાઇડ્રોફિલિસિટી-લિપોફિલિક જૂથોની લિપોફોબિસિટી

ગુણોત્તર સૂત્ર: HLB = હાઇડ્રોફિલિક જૂથોની હાઇડ્રોફિલિસિટી / લિપોફિલિક જૂથોની લિપોફોબિસિટી

દરેક ઇમલ્સિફાયરનું HLB મૂલ્ય પ્રાયોગિક રીતે નક્કી કરી શકાય છે. એવું નક્કી કરવામાં આવ્યું છે કે 100% લિપોફિલિસિટી (પેરાફિન વેક્સ દ્વારા રજૂ કરાયેલ) ધરાવતા ઇમલ્સિફાયરનું HLB મૂલ્ય 0 હોય છે, અને 100% હાઇડ્રોફિલિસિટી (પોટેશિયમ ઓલિએટ દ્વારા રજૂ કરાયેલ) ધરાવતા ઇમલ્સિફાયરનું HLB મૂલ્ય 20 હોય છે. 0 અને 20 વચ્ચેની શ્રેણીને હાઇડ્રોફિલિસિટી અને લિપોફિલિસિટીની મજબૂતાઈ દર્શાવવા માટે 20 સમાન ભાગોમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે. ઉચ્ચ HLB મૂલ્ય મજબૂત હાઇડ્રોફિલિસિટીને અનુરૂપ છે, જ્યારે નીચું HLB મૂલ્ય મજબૂત લિપોફિલિસિટીને અનુરૂપ છે.

મોટાભાગના ફૂડ-ગ્રેડ ઇમલ્સિફાયર એ નોનિયોનિક સર્ફેક્ટન્ટ્સ છે જે 0 થી 20 સુધીના HLB મૂલ્યો ધરાવે છે; વિવિધ HLB મૂલ્યો ધરાવતા નોનિયોનિક ઇમલ્સિફાયર્સના અનુરૂપ ગુણધર્મો કોષ્ટકમાં સૂચિબદ્ધ છે. તેનાથી વિપરીત, આયનીય સર્ફેક્ટન્ટ્સમાં HLB મૂલ્યો 0 થી 40 સુધી ફેલાયેલા હોય છે. તેથી, 10 થી નીચેના HLB મૂલ્યો ધરાવતા ઇમલ્સિફાયર મુખ્યત્વે લિપોફિલિક હોય છે, જ્યારે 10 ની બરાબર અથવા તેનાથી વધુ HLB મૂલ્યો ધરાવતા ઇમલ્સિફાયર હાઇડ્રોફિલિક લાક્ષણિકતાઓ દર્શાવે છે.

મિશ્ર ઇમલ્સિફાયર માટે, તેમના HLB મૂલ્યો ઉમેરણ છે. તેથી, જ્યારે બે કે તેથી વધુ ઇમલ્સિફાયરનો ઉપયોગ સંયોજનમાં કરવામાં આવે છે, ત્યારે મિશ્ર ઇમલ્સિફાયરનું HLB મૂલ્ય દરેક ઘટક ઇમલ્સિફાયરના સમૂહ અપૂર્ણાંકના આધારે ગણતરી કરી શકાય છે: HLBa,b = HLBa·એ% + એચએલબીબી·B%

જ્યાં HLBa,b એ ઇમલ્સિફાયર a અને ઇમલ્સિફાયર b ના મિશ્રણનું HLB મૂલ્ય દર્શાવે છે; HLBa અને HLBb એ ઇમલ્સિફાયર a અને ઇમલ્સિફાયર b ના સંબંધિત HLB મૂલ્યોનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે; A% અને B% એ મિશ્ર ઇમલ્સિફાયરમાં ઇમલ્સિફાયર a અને ઇમલ્સિફાયર b ના દળ ટકાવારી માટે વપરાય છે (આ સૂત્ર ફક્ત નોન-આયોનિક ઇમલ્સિફાયરને લાગુ પડે છે).

ઇમલ્સિફાયર્સની તૈયારી પદ્ધતિઓ અને પ્રભાવિત કરનારા પરિબળો

ઇમલ્સિફાયર માટે ચાર તૈયારી પદ્ધતિઓ છે, એટલે કે સૂકા ગમ પદ્ધતિ, ભીના ગમ પદ્ધતિ, તેલ-પાણી તબક્કા મિશ્રણ પદ્ધતિ અને યાંત્રિક પદ્ધતિ.

સૂકા ગમ પદ્ધતિમાં ઇમલ્સિફાયર ધરાવતા તેલના તબક્કામાં જલીય તબક્કો ઉમેરવાનો સમાવેશ થાય છે. તૈયારી દરમિયાન, ગમ પાવડર (ઇમલ્સિફાયર) ને પહેલા તેલ સાથે સમાનરૂપે મિશ્રિત કરવામાં આવે છે, ચોક્કસ માત્રામાં પાણી ઉમેરવામાં આવે છે, અને મિશ્રણને પીસીને પ્રાથમિક પ્રવાહી મિશ્રણમાં ઇમલ્સિફાય કરવામાં આવે છે, ત્યારબાદ સંપૂર્ણ જથ્થામાં પાતળું કરવા માટે પાણી ઉમેરવામાં આવે છે. ભીના ગમ પદ્ધતિનો અર્થ એ છે કે ઇમલ્સિફાયર ધરાવતા જલીય તબક્કોમાં તેલનો તબક્કો ઉમેરવો. તૈયારીમાં, ગમ (ઇમલ્સિફાયર) ને પહેલા પાણીમાં ઓગાળીને ગમ મ્યુસિલેજને જલીય તબક્કો તરીકે બનાવવામાં આવે છે; પછી તેલના તબક્કોને બેચમાં જલીય તબક્કોમાં ઉમેરવામાં આવે છે અને પ્રાથમિક પ્રવાહી મિશ્રણમાં ગ્રાઇન્ડ કરવામાં આવે છે, ત્યારબાદ પાણીને સંપૂર્ણ જથ્થામાં પૂરક બનાવવામાં આવે છે. તેલ-પાણી તબક્કાના મિશ્રણ પદ્ધતિમાં ચોક્કસ માત્રામાં તેલ અને પાણીનું મિશ્રણ, બાવળના ગમને મોર્ટારમાં બારીક પીસીને, તેમાં તેલ-પાણીનું મિશ્રણ ઉમેરીને ઝડપથી પ્રાથમિક પ્રવાહી મિશ્રણમાં પીસીને, અને પછી પાણીથી પાતળું કરવાનો ઉલ્લેખ છે.

ઇમલ્સિફાયર્સની તૈયારી મુખ્યત્વે બે પ્રકારના પ્રવાહીને ઇમલ્સિફાય કરવાનો હેતુ ધરાવે છે, અને ઇમલ્સિફિકેશન અસર ઇમલ્સનની ગુણવત્તા પર મોટી અસર કરે છે. ઇમલ્સિફિકેશનને અસર કરતા મુખ્ય પરિબળોમાં ઇન્ટરફેસિયલ ટેન્શન, સ્નિગ્ધતા અને તાપમાન, ઇમલ્સિફિકેશન સમય અને ઇમલ્સિફાયરનો ડોઝ શામેલ છે. સામાન્ય રીતે, ઇન્ટરફેસિયલ ટેન્શનને નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડી શકે તેવા ઇમલ્સિફાયર પસંદ કરવામાં આવે છે. ઇમલ્સિફાયર માટે શ્રેષ્ઠ ઇમલ્સિફિકેશન તાપમાન લગભગ 70 છે.°C; જો નોનિયોનિક સર્ફેક્ટન્ટ્સનો ઉપયોગ ઇમલ્સિફાયર તરીકે કરવામાં આવે છે, તો ઇમલ્સિફિકેશન તાપમાન તેમના ક્લાઉડ પોઇન્ટ કરતાં વધુ ન હોવું જોઈએ. સામાન્ય રીતે કહીએ તો, ઇમલ્સિફાયરનો ડોઝ જેટલો વધારે હશે, તેટલા જ રચાયેલા ઇમલ્સન વધુ સ્થિર હશે.