Cum hominum vitae condicionibus melioribus, desideria ciborum clientium non iam ad rationabilem valorem nutritionis circumscribuntur. Etiam qualitates sensorias satisfacientes ex cibis postulant, inter quas species, color, odor, sapor, constantia et recentio.
Emulsores, ut additiva texturam modificantia cibariorum, munus vitale in industria cibaria agunt. Mechanismum actionis inspiciamus...emulsores!
Emulsiones
Emulsiones late in cibis inveniuntur. Una phasis ex aqua vel solutionibus aquosis constat, quae collective phasis hydrophilica appellantur; altera phasis est phasis organica quae cum aqua non miscitur, quae etiam phasis lipophilica appellatur. Cum duo liquida immiscibilia, ut aqua et oleum, miscentur, duo genera emulsionum formari possunt, scilicet emulsiones olei in aqua (O/W) et emulsiones aquae in oleo (W/O). In emulsionibus olei in aqua, oleum in aqua dispergitur ut guttae minutae, guttae olei ut phasis dispersa et aqua ut medium continuum funguntur. Lac exemplum typicum emulsionis O/W est. Contra, in emulsionibus aquae in oleo, aqua in oleo dispergitur ut guttae minutae, ubi aqua ut phasis dispersa et oleum ut medium continuum fungitur, butyro emulsio W/O repraesentativa.
Mechanismus Actionis Emulsificantium
Emulsores cibariorum, etiam appellatisurfactantes, sunt substantiae quae liquores immiscibiles in emulsiones uniformiter dispersas convertunt. Ut additiva alimentaria, tensionem interfacialem inter phases olei et aquae significanter reducere possunt postquam in cibum incorporantur, ita emulsiones stabiles ex oleo immiscibili (substantiis hydrophobicis) et aqua (substantiis hydrophilis) formantes.
Ex una parte, emulsores tenues membranas moleculares in superficiebus inter se repellentibus duarum phasium formant, ut energiam liberam superficialem totius systematis minuant et novas superficies generent. Moleculae emulsores et greges hydrophilicos et lipophilicos continent, qui superficiebus inter se repellentibus olei et aquae respective adhaerere possunt, ut tenues stratas moleculares forment et tensionem interfacialem inter duas phases minuant. Speciatim, moleculae olei cum segmentis lipophilicis emulsorum interagunt, dum moleculae aquae cum segmentis hydrophilicis emulsorum interagunt, et haec interactio inter has duas partes tensionem interfacialem mutat. Ex altera parte, emulsores stratas adsorptionis protectivas in superficie guttarum minutarum formant, guttis stabilisatione sterica valida praebentes. Generaliter, maior dosis emulsorum ad maiorem reductionem tensionis interfacialis ducit. Hoc permittit substantias, quae initio immiscibiles erant, uniformiter misceri et systema dispersionis homogeneum formare, quod statum physicum originalem mutat, structuram internam cibi optimizat, et qualitatem cibi emendat.
Valor Aequilibrii Hydrophilici-Lipophilici
Aequilibrium hydrophilico-lipophilicum (HLBValor ): Emulsores cum hydrophilia valida plerumque emulsiones oleum-in-aqua formant, dum ii cum lipophilia valida emulsiones aquae-in-oleo formant. Valor HLB vulgo adhibetur ad aequilibrium hydrophilicum-lipophilicum emulsorum describendum et eorum hydrophiliam quantificandam. Plures modi calculationis pro valoribus HLB praesto sunt:
Formula differentiae: HLB = Hydrophilitas gregum hydrophilicorum−Lipophobicitas gregum lipophilicorum
Formula proportionis: HLB = Hydrophilicitas gregum hydrophilicorum / Lipophobicitas gregum lipophilicorum
Valor HLB cuiusque emulsorii experimentaliter determinari potest. Constituitur emulsores cum lipophilicitate 100% (cera paraffina repraesentatos) valorem HLB 0 habere, et eos cum hydrophilicitate 100% (oleato kalii repraesentatos) valorem HLB 20 habere. Spatium inter 0 et 20 in partes 20 aequales dividitur ad indicandam vim hydrophilicitatis et lipophilicitatis. Valor HLB altior hydrophilicitati fortiori respondet, dum valor HLB inferior lipophilicitatem fortiorem significat.
Pleraque emulsores cibariis apti sunt surfactantes nonionici, quorum valores HLB a 0 ad 20 variant; proprietates correspondentes emulsorum nonionicorum cum diversis valoribus HLB in tabula enumerantur. Contra, surfactantes ionici valores HLB a 0 ad 40 habent. Ergo, emulsores cum valoribus HLB infra 10 plerumque lipophilici sunt, dum ii cum valoribus HLB aequalibus vel supra 10 proprietates hydrophilicas exhibent.
Pro emulsoribus mixtis, valores HLB eorum additivi sunt. Ergo, cum duo vel plura emulsora in combinatione adhibentur, valor HLB emulsori mixti calculari potest secundum fractiones massae cuiusque emulsoris constituentis: HLBa,b = HLBa·A% + HLBb·B%
Ubi HLBa,b valorem HLB mixturae emulsores a et emulsores b denotat; HLBa et HLBb valores HLB emulsores a et emulsores b respective repraesentant; A% et B% percentationes massae emulsores a et emulsores b in emulsore mixto significant (Haec formula solum ad emulsores non ionicos applicabilis est).
Methodi Praeparationis et Factores Influentes Emulsificantium
Sunt quattuor modi praeparationis emulsores, videlicet methodus gummi siccae, methodus gummi humidae, methodus mixtionis phasis olei et aquae, et methodus mechanica.
Methodus gummi siccae additionem phasis aquosae phasi olei emulsores continenti implicat. In praeparatione, pulvis gummi (emulsor) primum aequaliter cum oleo miscetur, certa aquae quantitas additur, et mixtura teritur et in emulsionem primariam emulsificatur, deinde aqua additur ut ad volumen plenum diluatur. Methodus gummi humidae significat additionem phasis olei phasi aquosae emulsores continenti. In praeparatione, gummi (emulsor) primum in aqua dissolvitur ut mucilaginem gummi ut phasis aquosa fiat; deinde phasis olei phasi aquosae per partes additur et in emulsionem primariam teritur, post quod aqua ad volumen plenum suppletur. Methodus miscendi phasis olei et aquae significat miscere certam quantitatem olei et aquae, terere gummi acaciae subtiliter in mortario, addere mixturam olei et aquae in eam ut celeriter teratur in emulsionem primariam, et deinde diluere cum aqua.
Praeparatio emulsorum imprimis duo genera liquidorum emulsificare intendit, et effectus emulsificationis magnum momentum in qualitatem emulsionum exercet. Inter factores principales emulsificationem afficientes sunt tensio interfacialis, viscositas et temperatura, tempus emulsificationis, et dosis emulsorum. Generaliter, emulsores qui tensionem interfacialem significanter reducere possunt eliguntur. Temperatura optima emulsificationis pro emulsoribus est circiter 70°F.°C; si surfactantia nonionica ut emulsores adhibentur, temperatura emulsificationis punctum nebulae eorum non excedere debet. Generaliter loquendo, quo maior dosis emulsorum, eo stabiliores emulsiones formatae erunt.
Tempus publicationis: XXI Iulii, MMXXVI