ഇമൽസിഫയറുകൾ പ്രവർത്തിക്കുന്നത് ഇങ്ങനെയാണ്

ജനങ്ങളുടെ ജീവിത നിലവാരം മെച്ചപ്പെട്ടതോടെ, ഭക്ഷണത്തിനായുള്ള ഉപഭോക്താക്കളുടെ ആവശ്യങ്ങൾ ന്യായമായ പോഷകമൂല്യത്തിൽ മാത്രം ഒതുങ്ങുന്നില്ല. കാഴ്ച, നിറം, സുഗന്ധം, രുചി, സ്ഥിരത, പുതുമ എന്നിവയുൾപ്പെടെ തൃപ്തികരമായ ഭക്ഷണ സംവേദനാത്മക ഗുണങ്ങളും അവർക്ക് ആവശ്യമാണ്.

ഘടന പരിഷ്കരിക്കുന്ന ഭക്ഷ്യ അഡിറ്റീവുകൾ എന്ന നിലയിൽ, ഭക്ഷ്യ വ്യവസായത്തിൽ എമൽസിഫയറുകൾ ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു. പ്രവർത്തനത്തിന്റെ സംവിധാനം നമുക്ക് നോക്കാംഇമൽസിഫയറുകൾ!

ഇമൽഷനുകൾ

ഭക്ഷണങ്ങളിൽ ഇമൽഷനുകൾ വ്യാപകമായി കാണപ്പെടുന്നു. ഒരു ഘട്ടത്തിൽ ജലമോ ജലീയ ലായനികളോ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, ഇതിനെ മൊത്തത്തിൽ ഹൈഡ്രോഫിലിക് ഘട്ടം എന്ന് വിളിക്കുന്നു; മറ്റൊരു ഘട്ടം വെള്ളവുമായി ലയിക്കാത്ത ഒരു ജൈവ ഘട്ടമാണ്, ഇത് ലിപ്പോഫിലിക് ഘട്ടം എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു. വെള്ളവും എണ്ണയും പോലുള്ള രണ്ട് ലയിക്കാത്ത ദ്രാവകങ്ങൾ കലർത്തുമ്പോൾ, രണ്ട് തരം എമൽഷനുകൾ രൂപപ്പെടാം, അതായത് ഓയിൽ-ഇൻ-വാട്ടർ (O/W) എമൽഷനുകളും വാട്ടർ-ഇൻ-ഓയിൽ (W/O) എമൽഷനുകളും. ഓയിൽ-ഇൻ-വാട്ടർ എമൽഷനുകളിൽ, എണ്ണ വെള്ളത്തിൽ ചെറിയ തുള്ളികളായി ചിതറുന്നു, എണ്ണ തുള്ളികൾ ചിതറിക്കിടക്കുന്ന ഘട്ടമായും വെള്ളം തുടർച്ചയായ മാധ്യമമായും പ്രവർത്തിക്കുന്നു. പാൽ ഒരു O/W എമൽഷന്റെ ഒരു സാധാരണ ഉദാഹരണമാണ്. നേരെമറിച്ച്, വാട്ടർ-ഇൻ-ഓയിൽ എമൽഷനുകളിൽ, വെള്ളം എണ്ണയിൽ ചെറിയ തുള്ളികളായി ചിതറുന്നു, അവിടെ വെള്ളം ചിതറിക്കിടക്കുന്ന ഘട്ടമായും എണ്ണ തുടർച്ചയായ മാധ്യമമായും പ്രവർത്തിക്കുന്നു, മാർഗരിൻ ഒരു പ്രതിനിധി W/O എമൽഷനാണ്.

എമൽസിഫയറുകളുടെ പ്രവർത്തനരീതി

ഭക്ഷ്യ ഇമൽസിഫയറുകൾ, ഇവ എന്നും അറിയപ്പെടുന്നുസർഫാക്റ്റന്റുകൾ, കലരാത്ത ദ്രാവകങ്ങളെ ഏകീകൃതമായി ചിതറിക്കിടക്കുന്ന എമൽഷനുകളാക്കി മാറ്റുന്ന പദാർത്ഥങ്ങളാണ്. ഭക്ഷ്യ അഡിറ്റീവുകൾ എന്ന നിലയിൽ, ഭക്ഷണത്തിൽ ഉൾപ്പെടുത്തിയ ശേഷം എണ്ണയുടെയും ജലത്തിന്റെയും ഘട്ടങ്ങൾക്കിടയിലുള്ള ഇന്റർഫേഷ്യൽ ടെൻഷൻ ഗണ്യമായി കുറയ്ക്കാൻ അവയ്ക്ക് കഴിയും, അതുവഴി കലരാത്ത എണ്ണ (ഹൈഡ്രോഫോബിക് പദാർത്ഥങ്ങൾ), വെള്ളം (ഹൈഡ്രോഫിലിക് പദാർത്ഥങ്ങൾ) എന്നിവയിൽ നിന്ന് സ്ഥിരതയുള്ള എമൽഷനുകൾ രൂപപ്പെടുന്നു.

ഒരു വശത്ത്, രണ്ട് ഘട്ടങ്ങളിലെയും പരസ്പരം അകറ്റുന്ന ഇന്റർഫേസുകളിൽ എമൽസിഫയറുകൾ നേർത്ത തന്മാത്രാ ഫിലിമുകൾ രൂപപ്പെടുത്തുന്നു, ഇത് മുഴുവൻ സിസ്റ്റത്തിന്റെയും ഉപരിതല സ്വതന്ത്ര ഊർജ്ജം കുറയ്ക്കുകയും പുതിയ ഇന്റർഫേസുകൾ സൃഷ്ടിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. എമൽസിഫയർ തന്മാത്രകളിൽ ഹൈഡ്രോഫിലിക്, ലിപ്പോഫിലിക് ഗ്രൂപ്പുകൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, ഇവ യഥാക്രമം എണ്ണയുടെയും വെള്ളത്തിന്റെയും പരസ്പരം അകറ്റുന്ന പ്രതലങ്ങളിലേക്ക് ആഗിരണം ചെയ്ത് നേർത്ത തന്മാത്രാ പാളികൾ രൂപപ്പെടുത്തുകയും രണ്ട് ഘട്ടങ്ങൾക്കിടയിലുള്ള ഇന്റർഫേഷ്യൽ ടെൻഷൻ കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. വ്യക്തമായി പറഞ്ഞാൽ, എണ്ണ തന്മാത്രകൾ എമൽസിഫയറുകളുടെ ലിപ്പോഫിലിക് സെഗ്‌മെന്റുകളുമായി സംവദിക്കുന്നു, അതേസമയം ജല തന്മാത്രകൾ എമൽസിഫയറുകളുടെ ഹൈഡ്രോഫിലിക് സെഗ്‌മെന്റുകളുമായി സംവദിക്കുന്നു, ഈ രണ്ട് വശങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനം ഇന്റർഫേഷ്യൽ ടെൻഷനെ മാറ്റുന്നു. മറുവശത്ത്, എമൽസിഫയറുകൾ ചെറിയ തുള്ളികളുടെ ഉപരിതലത്തിൽ സംരക്ഷിത അഡോർപ്ഷൻ പാളികൾ ഉണ്ടാക്കുന്നു, ഇത് തുള്ളികൾക്ക് ശക്തമായ സ്റ്റെറിക് സ്റ്റെബിലൈസേഷൻ നൽകുന്നു. സാധാരണയായി, എമൽസിഫയറുകളുടെ ഉയർന്ന അളവ് ഇന്റർഫേഷ്യൽ ടെൻഷനിൽ കൂടുതൽ ഗണ്യമായ കുറവുണ്ടാക്കുന്നു. ഇത് യഥാർത്ഥത്തിൽ കലർത്താൻ കഴിയാത്ത പദാർത്ഥങ്ങളെ ഏകതാനമായി ലയിപ്പിക്കാനും ഒരു ഏകതാനമായ വിതരണ സംവിധാനം രൂപപ്പെടുത്താനും അനുവദിക്കുന്നു, ഇത് യഥാർത്ഥ ഭൗതിക അവസ്ഥയെ മാറ്റുകയും ഭക്ഷണത്തിന്റെ ആന്തരിക ഘടന ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുകയും ഭക്ഷണ ഗുണനിലവാരം മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു.

ഹൈഡ്രോഫിലിക്-ലിപ്പോഫിലിക് ബാലൻസ് മൂല്യം

ഹൈഡ്രോഫിലിക്-ലിപ്പോഫിലിക് ബാലൻസ് (എച്ച്എൽബി) മൂല്യം: ശക്തമായ ഹൈഡ്രോഫിലിസിറ്റി ഉള്ള എമൽസിഫയറുകൾ സാധാരണയായി ഓയിൽ-ഇൻ-വാട്ടർ എമൽഷനുകൾ ഉണ്ടാക്കുന്നു, അതേസമയം ശക്തമായ ലിപ്പോഫിലിസിറ്റി ഉള്ളവ വാട്ടർ-ഇൻ-ഓയിൽ എമൽഷനുകൾ ഉണ്ടാക്കുന്നു. എമൽസിഫയറുകളുടെ ഹൈഡ്രോഫിലിക്-ലിപ്പോഫിലിക് ബാലൻസ് ചിത്രീകരിക്കുന്നതിനും അവയുടെ ഹൈഡ്രോഫിലിസിറ്റി അളക്കുന്നതിനും HLB മൂല്യം സാധാരണയായി സ്വീകരിക്കുന്നു. HLB മൂല്യങ്ങൾക്കായി ഒന്നിലധികം കണക്കുകൂട്ടൽ രീതികൾ ലഭ്യമാണ്:

വ്യത്യാസ സൂത്രവാക്യം: HLB = ഹൈഡ്രോഫിലിക് ഗ്രൂപ്പുകളുടെ ഹൈഡ്രോഫിലിസിറ്റി−ലിപ്പോഫിലിക് ഗ്രൂപ്പുകളുടെ ലിപ്പോഫോബിസിറ്റി

അനുപാത സൂത്രവാക്യം: HLB = ഹൈഡ്രോഫിലിക് ഗ്രൂപ്പുകളുടെ ഹൈഡ്രോഫിലിസിറ്റി / ലിപ്പോഫിലിക് ഗ്രൂപ്പുകളുടെ ലിപ്പോഫോബിസിറ്റി

ഓരോ ഇമൽസിഫയറിന്റെയും HLB മൂല്യം പരീക്ഷണാത്മകമായി നിർണ്ണയിക്കാവുന്നതാണ്. 100% ലിപ്പോഫിലിസിറ്റി (പാരഫിൻ വാക്സ് പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു) ഉള്ള എമൽസിഫയറുകൾക്ക് HLB മൂല്യം 0 ഉം 100% ഹൈഡ്രോഫിലിസിറ്റി (പൊട്ടാസ്യം ഒലിയേറ്റ് പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു) ഉള്ളവയ്ക്ക് 20 ഉം HLB മൂല്യം ഉണ്ടായിരിക്കണമെന്ന് വ്യവസ്ഥ ചെയ്തിട്ടുണ്ട്. 0 നും 20 നും ഇടയിലുള്ള ശ്രേണിയെ 20 തുല്യ ഭാഗങ്ങളായി വിഭജിച്ചിരിക്കുന്നു, ഇത് ഹൈഡ്രോഫിലിസിറ്റിയുടെയും ലിപ്പോഫിലിസിറ്റിയുടെയും ശക്തിയെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ഉയർന്ന HLB മൂല്യം ശക്തമായ ഹൈഡ്രോഫിലിസിറ്റിയെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു, അതേസമയം കുറഞ്ഞ HLB മൂല്യം ശക്തമായ ലിപ്പോഫിലിസിറ്റിയെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.

മിക്ക ഫുഡ്-ഗ്രേഡ് എമൽസിഫയറുകളും 0 മുതൽ 20 വരെ HLB മൂല്യങ്ങളുള്ള നോൺയോണിക് സർഫാക്റ്റന്റുകളാണ്; വ്യത്യസ്ത HLB മൂല്യങ്ങളുള്ള നോൺയോണിക് എമൽസിഫയറുകളുടെ അനുബന്ധ ഗുണങ്ങൾ പട്ടികയിൽ പട്ടികപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു. വിപരീതമായി, അയോണിക് സർഫാക്റ്റന്റുകൾക്ക് 0 മുതൽ 40 വരെ HLB മൂല്യങ്ങളുണ്ട്. അതിനാൽ, 10-ൽ താഴെയുള്ള HLB മൂല്യങ്ങളുള്ള എമൽസിഫയറുകൾ പ്രധാനമായും ലിപ്പോഫിലിക് ആണ്, അതേസമയം 10-ന് തുല്യമോ അതിൽ കൂടുതലോ HLB മൂല്യങ്ങളുള്ളവ ഹൈഡ്രോഫിലിക് സ്വഭാവസവിശേഷതകൾ പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു.

മിക്സഡ് ഇമൽസിഫയറുകൾക്ക്, അവയുടെ HLB മൂല്യങ്ങൾ സങ്കലനമാണ്. അതിനാൽ, രണ്ടോ അതിലധികമോ ഇമൽസിഫയറുകൾ സംയോജിതമായി ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ, ഓരോ ഘടക ഇമൽസിഫയറിന്റെയും മാസ് ഫ്രാക്ഷനുകളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി മിക്സഡ് ഇമൽസിഫയറിന്റെ HLB മൂല്യം കണക്കാക്കാം: HLBa,b = HLBa.·എ% + എച്ച്എൽബിബി·B%

HLBa,b എന്നത് എമൽസിഫയർ a, എമൽസിഫയർ b എന്നിവയുടെ മിശ്രിതത്തിന്റെ HLB മൂല്യത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു; HLBa, HLBb എന്നിവ എമൽസിഫയർ a, എമൽസിഫയർ b എന്നിവയുടെ യഥാക്രമം HLB മൂല്യങ്ങളെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു; A% ഉം B% ഉം മിക്സഡ് എമൽസിഫയറിലെ എമൽസിഫയർ a, എമൽസിഫയർ b എന്നിവയുടെ മാസ് ശതമാനത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു (ഈ ഫോർമുല നോൺയോണിക് എമൽസിഫയറുകൾക്ക് മാത്രമേ ബാധകമാകൂ).

എമൽസിഫയറുകളുടെ തയ്യാറാക്കൽ രീതികളും സ്വാധീന ഘടകങ്ങളും

ഇമൽസിഫയറുകൾ തയ്യാറാക്കുന്നതിന് നാല് രീതികളുണ്ട്, അതായത് ഡ്രൈ ഗം രീതി, വെറ്റ് ഗം രീതി, ഓയിൽ-വാട്ടർ ഫേസ് മിക്സിംഗ് രീതി, മെക്കാനിക്കൽ രീതി.

ഡ്രൈ ഗം രീതിയിൽ എമൽസിഫയറുകൾ അടങ്ങിയ എണ്ണ ഘട്ടത്തിൽ ജലീയ ഘട്ടം ചേർക്കുന്നത് ഉൾപ്പെടുന്നു. തയ്യാറാക്കുന്നതിനിടയിൽ, ഗം പൊടി (എമൽസിഫയർ) ആദ്യം എണ്ണയുമായി തുല്യമായി കലർത്തി, ഒരു നിശ്ചിത അളവിൽ വെള്ളം ചേർത്ത്, മിശ്രിതം പൊടിച്ച് പ്രാഥമിക എമൽഷനായി ഇമൽസിഫൈ ചെയ്യുന്നു, തുടർന്ന് പൂർണ്ണ അളവിൽ നേർപ്പിക്കാൻ വെള്ളം ചേർക്കുന്നു. വെറ്റ് ഗം രീതി എന്നാൽ എമൽസിഫയറുകൾ അടങ്ങിയ ജലീയ ഘട്ടത്തിലേക്ക് എണ്ണ ഘട്ടം ചേർക്കുന്നു എന്നാണ്. തയ്യാറെടുപ്പിൽ, ഗം (എമൽസിഫയർ) ആദ്യം വെള്ളത്തിൽ ലയിപ്പിച്ച് ഗം മ്യൂസിലേജ് ജലീയ ഘട്ടമായി ഉണ്ടാക്കുന്നു; തുടർന്ന് എണ്ണ ഘട്ടം ബാച്ചുകളായി ജലീയ ഘട്ടത്തിലേക്ക് ചേർത്ത് പ്രാഥമിക എമൽഷനായി പൊടിക്കുന്നു, അതിനുശേഷം വെള്ളം പൂർണ്ണ അളവിൽ ചേർക്കുന്നു. എണ്ണ-ജല ഘട്ട മിക്സിംഗ് രീതി ഒരു നിശ്ചിത അളവിൽ എണ്ണയും വെള്ളവും കലർത്തുക, അക്കേഷ്യ ഗം ഒരു മോർട്ടറിൽ നന്നായി പൊടിക്കുക, എണ്ണ-ജല മിശ്രിതം അതിൽ ചേർത്ത് പ്രൈമറി എമൽഷനായി വേഗത്തിൽ പൊടിക്കുക, തുടർന്ന് വെള്ളത്തിൽ നേർപ്പിക്കുക എന്നിവയാണ്.

ഇമൽസിഫയറുകൾ തയ്യാറാക്കുന്നതിന്റെ പ്രധാന ലക്ഷ്യം രണ്ട് തരം ദ്രാവകങ്ങളെ ഇമൽസിഫൈ ചെയ്യുക എന്നതാണ്, കൂടാതെ എമൽസിഫിക്കേഷൻ പ്രഭാവം എമൽസിഫയറുകളുടെ ഗുണനിലവാരത്തിൽ വലിയ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു. ഇമൽസിഫിക്കേഷനെ ബാധിക്കുന്ന പ്രധാന ഘടകങ്ങളിൽ ഇന്റർഫേഷ്യൽ ടെൻഷൻ, വിസ്കോസിറ്റി, താപനില, ഇമൽസിഫിക്കേഷൻ സമയം, ഇമൽസിഫയറുകളുടെ അളവ് എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു. സാധാരണയായി, ഇന്റർഫേഷ്യൽ ടെൻഷൻ ഗണ്യമായി കുറയ്ക്കാൻ കഴിയുന്ന ഇമൽസിഫയറുകളാണ് തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നത്. ഇമൽസിഫയറുകൾക്ക് ഏറ്റവും അനുയോജ്യമായ ഇമൽസിഫിക്കേഷൻ താപനില ഏകദേശം 70 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസ് ആണ്.°സി; നോൺ-അയോണിക് സർഫക്ടാന്റുകൾ ഇമൽസിഫയറുകളായി ഉപയോഗിക്കുകയാണെങ്കിൽ, ഇമൽസിഫിക്കേഷൻ താപനില അവയുടെ ക്ലൗഡ് പോയിന്റിൽ കവിയരുത്. പൊതുവായി പറഞ്ഞാൽ, ഇമൽസിഫയറുകളുടെ അളവ് കൂടുന്തോറും രൂപം കൊള്ളുന്ന എമൽഷനുകൾ കൂടുതൽ സ്ഥിരതയുള്ളതായിരിക്കും.