Aditivi

• sisteme alimentare formate din substanţe nemiscibile, total sau parţial:

– solubile în apă

– şi solubile în ulei

• existenţa lor împreună este incompatibilă:

– apa - caracter hidrofilic, polar

– uleiul - caracter lipofilic, nepolar

Conţinutul în apă şi lipide al unor alimente

Formarea emulsiilor

• Emulsiile = sisteme disperse a două faze = amestec intim de două lichide nemiscibile.

• Faza dispersată = fază internă - sub formă de picături lichide;

• Faza de dispersie = faza externă - sub formă lichida continua;

Aspectul emulsiei

• Este dat de dimensiunile picăturilor fazei dispersate

• Astfel avem:

– macroemulsii - aspect lăptos - dimensiuni ale picăturilor de 100 →0.5 μm (diametru)

– Microemulsii

• aspect aproape transparent - dimensiuni ale particulelor de 0.5 – 0.01 μm (diametru)

• o tentă albăstruie - picăturile au dimensiuni mai mici decăt lungimea de undă a luminii incidente.

Consistenţa emulsiei.

• Influentata de dimensiunea picăturilor dispersate:

• Emulsiile cu picături fine sunt mai vâscoase decât cele cu picături mari, chiar dacă faza dispersată este aceeaşi.

• Prin dispersarea unei faze în picături fine, suprafaţa acesteia creşte considerabil.

• La dispersarea unui mililitru (volum) de ulei de formă sferică, cu suprafaţa de 4.83 cm2 şi φ = 1.24 cm

– se formează ~ 2,39 x 1011 picături cu φ = 2x10-4 cm (2 μm),

– suprafaţa totală a picăturilor fiind 30 000 cm2, adică de 6210 ori mai mare decăt suprafaţa volumului iniţial al fazei.

Energia picaturilor

• Picăturile fine au o energie mult mai mare decât faza lichidă iniţială

• Energia picaturilor = tensiune de suprafată/superficială

• Ca reprezentare - este dirijată paralel la suprafaţă şi se opune dispersării fazei (ulei)

Energia picaturilor

• Pentru dispersare este necesar un Lucru mecanic W

– este proporţional

• cu creşterea de suprafată dA

• cu tensiunea de suprafată s (W = dA x s )

• lucru mecanic poate fi micşorat prin scăderea tensiunii de suprafată cu ajutorul unui emulgator

• Microemulsiile – stabile termodinamic

• Macroemulsiile sunt instabile termodinamic

Clasificarea emulsiilor

• dupa procentul volumetric al fazei interne

• Raportul fazei interne (Raport fază-volum Φ) se defineşte ca:

• Φ = Vi / (Vi + Ve)

– unde Vi = volumul fazei interne

– Ve = volumul fazei externe

• Φ < 0.3 - Raport mic al fazei interne (Low internal-phase ratio - LIPR)

– U/A: lapte, îngheţată, brânză

– A/U: unt şi margarină

• 0.3 < Φ < 0.7 - Raport mediu al fazei interne (Medium internal-phase ratio - MIPR)

– majoritatea cremelor

• Φ >0.7 - Raport ridicat al fazei interne (High internalphase ratio - HIPR)

– maioneze şi dressing-uri pentru salate.

Stabilizarea emulsiilor

Stabilitatea unei emulsii depinde de următorii factori:

- gradul de dispersare al fazei interne;

- calitatea stratului de interfaţă;

- vâscozitatea fazei de dispersie;

- raportul fază/volum total;

- greutatea specifică (densitatea) a fazelor.

Stabilizarea emulsiilor

• Stabilitatea unei emulsii poate fi mărită prin adaosul unui emulgator, care înveleşte picătura dispersată şi realizează o barieră energetică ce împiedică coalescenţa picăturilor dispersate care intră în coliziune.

Absorbţia într-un strat monomolecular a diferiţilor emulgatori stabilizatori la interfaţa picăturii de grăsime/ apă

Modalităţi de agregare

emulgator-faze:

• a) micele;

• b) vezicule cu un singur perete ;

• c) straturi multilamelare, fiecare lamelă fiind un dublu strat;

• d) multilamele, cu dublu strat membranar la fiecare lamelă, aranjate concentric (lipozomi);

• e) pachete de micele sub formă de bastonaşe.

• Agregatele de la punctele c) şi e) sunt faze lichid – cristaline lamelare sau hexagonale