इमल्सीफायर अशा प्रकारे काम करतात.

लोकांच्या राहणीमानात सुधारणा झाल्यामुळे, अन्नाबाबत ग्राहकांच्या गरजा आता केवळ योग्य पौष्टिक मूल्यापुरत्या मर्यादित राहिलेल्या नाहीत. त्यांना अन्नाच्या दिसण्यातील, रंगातील, सुगंधातील, चवीतील, पोतातील आणि ताजेपणातील समाधानकारक संवेदी गुणधर्मांचीही मागणी असते.

पदार्थांचा पोत बदलणारे खाद्य पदार्थ म्हणून, इमल्सिफायर अन्न उद्योगात महत्त्वाची भूमिका बजावतात. चला, त्यांच्या कार्यपद्धतीवर एक नजर टाकूया.पायसीकारक!

इमल्शन

इमल्शन अन्नपदार्थांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर आढळतात. एका टप्प्यात पाणी किंवा जलीय द्रावणे असतात, ज्यांना एकत्रितपणे हायड्रोफिलिक टप्पा (जलस्नेही टप्पा) म्हटले जाते; दुसरा टप्पा पाण्यात न मिसळणारा सेंद्रिय टप्पा असतो, ज्याला लिपोफिलिक टप्पा असेही म्हणतात. जेव्हा पाणी आणि तेल यांसारखे दोन न मिसळणारे द्रव पदार्थ एकत्र मिसळले जातात, तेव्हा दोन प्रकारचे इमल्शन तयार होऊ शकतात, म्हणजेच तेल-इन-वॉटर (O/W) इमल्शन आणि वॉटर-इन-ऑइल (W/O) इमल्शन. तेल-इन-वॉटर इमल्शनमध्ये, तेल पाण्यात लहान थेंबांच्या रूपात विखुरलेले असते, ज्यात तेलाचे थेंब विखुरलेला टप्पा (डिस्पर्सड फेज) म्हणून आणि पाणी अखंड माध्यम (कंटिन्युअस मीडियम) म्हणून कार्य करते. दूध हे O/W इमल्शनचे एक प्रातिनिधिक उदाहरण आहे. याउलट, वॉटर-इन-ऑइल इमल्शनमध्ये, पाणी तेलात लहान थेंबांच्या रूपात विखुरलेले असते, ज्यात पाणी विखुरलेला टप्पा (डिस्पर्सड फेज) म्हणून आणि तेल अखंड माध्यम (कंटिन्युअस मीडियम) म्हणून कार्य करते, आणि मार्जरीन हे W/O इमल्शनचे एक प्रातिनिधिक उदाहरण आहे.

पायसीकारकांच्या कार्यपद्धती

खाद्य पायसीकारक, ज्यांना असेही म्हणतातसर्फॅक्टंट्सहे असे पदार्थ आहेत जे एकमेकांत न मिसळणाऱ्या द्रवांना एकसमान विखुरलेल्या इमल्शनमध्ये रूपांतरित करतात. अन्न पदार्थांमध्ये मिसळल्यानंतर, अन्न मिश्रक म्हणून ते तेल आणि पाण्याच्या टप्प्यांमधील आंतरपृष्ठीय तणाव लक्षणीयरीत्या कमी करू शकतात, ज्यामुळे एकमेकांत न मिसळणाऱ्या तेल (हायड्रोफोबिक पदार्थ) आणि पाण्यापासून (हायड्रोफिलिक पदार्थ) स्थिर इमल्शन तयार होतात.

एकीकडे, इमल्सिफायर दोन अवस्थांच्या परस्पर प्रतिकारक आंतरपृष्ठांवर पातळ आण्विक थर तयार करतात, ज्यामुळे संपूर्ण प्रणालीची पृष्ठ मुक्त ऊर्जा कमी होते आणि नवीन आंतरपृष्ठे निर्माण होतात. इमल्सिफायरच्या रेणूंमध्ये हायड्रोफिलिक आणि लिपोफिलिक दोन्ही गट असतात, जे अनुक्रमे तेल आणि पाण्याच्या परस्पर प्रतिकारक पृष्ठभागांवर शोषले जाऊन पातळ आण्विक थर तयार करतात आणि दोन अवस्थांमधील आंतरपृष्ठीय तणाव कमी करतात. विशेषतः, तेलाचे रेणू इमल्सिफायरच्या लिपोफिलिक भागांशी आंतरक्रिया करतात, तर पाण्याचे रेणू इमल्सिफायरच्या हायड्रोफिलिक भागांशी आंतरक्रिया करतात आणि या दोन बाजूंमधील आंतरक्रियेमुळे आंतरपृष्ठीय तणावात बदल होतो. दुसरीकडे, इमल्सिफायर लहान थेंबांच्या पृष्ठभागावर संरक्षक अधिशोषण थर तयार करतात, ज्यामुळे थेंबांना मजबूत स्टेरिकल स्थिरीकरण प्राप्त होते. सामान्यतः, इमल्सिफायरच्या जास्त प्रमाणामुळे आंतरपृष्ठीय तणावात अधिक लक्षणीय घट होते. यामुळे मूळतः न मिसळणारे पदार्थ एकसमानपणे मिसळून एकजिनसी विखुरण प्रणाली तयार होते, ज्यामुळे मूळ भौतिक अवस्था बदलते, अन्नाची अंतर्गत रचना अनुकूलित होते आणि अन्नाची गुणवत्ता सुधारते.

हायड्रोफिलिक-लिपोफिलिक संतुलन मूल्य

हायड्रोफिलिक-लिपोफिलिक संतुलन (एचएलबीएचएलबी मूल्य: तीव्र जलस्नेही गुणधर्म असलेले पायसीकारक सामान्यतः तेल-पाणी पायस तयार करतात, तर तीव्र मेदस्नेही गुणधर्म असलेले पायसीकारक पाणी-तेल पायस तयार करतात. पायसीकारकांच्या जलस्नेही-मेदस्नेही संतुलनाचे वैशिष्ट्य दर्शवण्यासाठी आणि त्यांच्या जलस्नेही गुणधर्माचे प्रमाण निश्चित करण्यासाठी सामान्यतः एचएलबी मूल्याचा वापर केला जातो. एचएलबी मूल्यांसाठी अनेक गणना पद्धती उपलब्ध आहेत:

फरकाचे सूत्र: HLB = जलस्नेही गटांची जलस्नेहीता−लिपोफिलिक गटांची लिपोफोबिसिटी

गुणोत्तराचे सूत्र: HLB = हायड्रोफिलिक गटांची हायड्रोफिलिसिटी / लिपोफिलिक गटांची लिपोफोबिसिटी

प्रत्येक इमल्सिफायरचे HLB मूल्य प्रायोगिकरित्या निश्चित केले जाऊ शकते. असे ठरवले आहे की १००% लिपोफिलिसिटी (पॅराफिन वॅक्सद्वारे दर्शविलेले) असलेल्या इमल्सिफायरचे HLB मूल्य ० असते, आणि १००% हायड्रोफिलिसिटी (पोटॅशियम ओलिएटद्वारे दर्शविलेले) असलेल्या इमल्सिफायरचे HLB मूल्य २० असते. हायड्रोफिलिसिटी आणि लिपोफिलिसिटीची तीव्रता दर्शवण्यासाठी ० ते २० मधील श्रेणी २० समान भागांमध्ये विभागली जाते. जास्त HLB मूल्य म्हणजे जास्त हायड्रोफिलिसिटी, तर कमी HLB मूल्य म्हणजे जास्त लिपोफिलिसिटी.

बहुतेक खाद्य-दर्जाचे इमल्सिफायर हे नॉनआयनिक सर्फॅक्टंट असून त्यांची HLB मूल्ये 0 ते 20 पर्यंत असतात; वेगवेगळ्या HLB मूल्यांच्या नॉनआयनिक इमल्सिफायरचे संबंधित गुणधर्म तक्त्यामध्ये सूचीबद्ध केले आहेत. याउलट, आयनिक सर्फॅक्टंटची HLB मूल्ये 0 ते 40 पर्यंत असतात. त्यामुळे, 10 पेक्षा कमी HLB मूल्ये असलेले इमल्सिफायर प्रामुख्याने लिपोफिलिक असतात, तर 10 किंवा त्याहून अधिक HLB मूल्ये असलेले इमल्सिफायर हायड्रोफिलिक वैशिष्ट्ये दर्शवतात.

मिश्रित इमल्सिफायरसाठी, त्यांची HLB मूल्ये बेरीजक्षम असतात. म्हणून, जेव्हा दोन किंवा अधिक इमल्सिफायर एकत्रितपणे वापरले जातात, तेव्हा मिश्रित इमल्सिफायरचे HLB मूल्य प्रत्येक घटक इमल्सिफायरच्या वस्तुमान अंशांच्या आधारावर मोजले जाऊ शकते: HLBa,b = HLBa·ए% + एचएलबीबी·B%

येथे HLBa,b हे इमल्सीफायर a आणि इमल्सीफायर b च्या मिश्रणाचे HLB मूल्य दर्शवते; HLBa आणि HLBb हे अनुक्रमे इमल्सीफायर a आणि इमल्सीफायर b ची HLB मूल्ये दर्शवतात; A% आणि B% हे मिश्रित इमल्सीफायरमधील इमल्सीफायर a आणि इमल्सीफायर b ची वस्तुमान टक्केवारी दर्शवतात (हे सूत्र फक्त नॉनआयनिक इमल्सीफायरसाठी लागू आहे).

इमल्सीफायरच्या निर्मितीच्या पद्धती आणि प्रभावित करणारे घटक

इमल्सीफायर तयार करण्याच्या चार पद्धती आहेत, त्या म्हणजे ड्राय गम पद्धत, वेट गम पद्धत, तेल-पाणी मिश्रण पद्धत आणि यांत्रिक पद्धत.

कोरड्या गम पद्धतीमध्ये इमल्सिफायर असलेल्या तेल फेजमध्ये जलीय फेज मिसळली जाते. तयार करताना, प्रथम गम पावडर (इमल्सिफायर) तेलात एकसमान मिसळली जाते, त्यात ठराविक प्रमाणात पाणी घातले जाते आणि मिश्रण दळून त्याचे प्राथमिक इमल्शनमध्ये रूपांतर केले जाते, त्यानंतर पूर्ण आकारमानापर्यंत पातळ करण्यासाठी पाणी घातले जाते. ओल्या गम पद्धतीमध्ये इमल्सिफायर असलेल्या जलीय फेजमध्ये तेल फेज मिसळली जाते. तयार करताना, प्रथम गम (इमल्सिफायर) पाण्यात विरघळवून जलीय फेज म्हणून गम म्युसिलेज बनवले जाते; नंतर जलीय फेजमध्ये तेल फेज टप्प्याटप्प्याने घालून त्याचे प्राथमिक इमल्शनमध्ये रूपांतर केले जाते, ज्यानंतर पूर्ण आकारमानापर्यंत पाणी घातले जाते. तेल-पाणी फेज मिश्रण पद्धतीमध्ये ठराविक प्रमाणात तेल आणि पाणी मिसळून, खलबत्त्यात अकेशिया गम बारीक दळून, त्यात तेल-पाणी मिश्रण घालून त्याचे प्राथमिक इमल्शनमध्ये वेगाने रूपांतर केले जाते आणि नंतर पाण्याने पातळ केले जाते.

पायसीकारकांच्या निर्मितीचा मुख्य उद्देश दोन प्रकारच्या द्रवांचे पायसीकरण करणे हा असतो आणि पायसीकरणाच्या परिणामाचा पायसांच्या गुणवत्तेवर मोठा प्रभाव पडतो. पायसीकरणावर परिणाम करणाऱ्या मुख्य घटकांमध्ये आंतरपृष्ठीय तणाव, स्निग्धता आणि तापमान, पायसीकरणाचा कालावधी आणि पायसीकारकांचे प्रमाण यांचा समावेश होतो. सामान्यतः, जे पायसीकारक आंतरपृष्ठीय तणाव लक्षणीयरीत्या कमी करू शकतात, त्यांची निवड केली जाते. पायसीकारकांसाठी इष्टतम पायसीकरण तापमान सुमारे ७०°C असते.°C; जर इमल्सिफायर म्हणून नॉनआयनिक सर्फॅक्टंट्स वापरले जात असतील, तर इमल्सिफिकेशनचे तापमान त्यांच्या क्लाउड पॉइंटपेक्षा जास्त नसावे. सर्वसाधारणपणे, इमल्सिफायरची मात्रा जितकी जास्त असेल, तितके तयार झालेले इमल्शन अधिक स्थिर असेल.