- عملية المستحلب
- الجوانب الجزيئية للمستحلب
- تطبيقات المستحلبات
- المنتجات التي تتطلب مستحلبات
- أمثلة على المستحلبات
- المراجع
و مستحلب أو مستحلب أي قادرة مجمع استقرار مستحلب لفترة طويلة. وتتمثل وظيفتها بشكل أساسي في "تآخي" سائلين أو مرحلتين لا يمكن توحيدهما في ظل الظروف العادية ؛ أي لتشكيل مزيج من المظهر المتجانس.
المثال الكلاسيكي لمعالجة ما يعنيه المستحلب هو كوب الزيت والماء. سيتم وضع الزيت في الأعلى ، بكثافة أقل ، بينما سيكون الماء في الأسفل. كلا السائلين لا يمكن أن يتحدوا ، فهما غير قابلين للامتزاج (لا يمكن خلطهما) ، لأن الصلات بين الجزيئات تختلف عن بعضها البعض ؛ الماء قطبي والنفط غير قطبي.
تدين زبدة الفول السوداني جزئيًا بقوامها وسمكها إلى مستحلبها الإضافي. المصدر: Pixabay.
ومع ذلك ، إذا تمت إضافة صفار البيض إلى خليط غير متجانس وثنائي الطور من الماء (ث) - زيت (س) ، اهتز بقوة ، سيتشكل مستحلب من الماء في الزيت (بدون / س) ، إذا كان الزيت مشتتًا وبدرجة أقل ؛ أو الزيت في الماء (س / ث) ، إذا كان الماء الآن هو الذي تشتت. وهكذا يصبح صفار البيض هو المستحلب.
مما سبق إضافة إضافات أخرى نحصل على المايونيز. مثل المايونيز ، يتم تصنيع المنتجات الغذائية الأخرى مثل المارجرين وزبدة الفول السوداني والحليب وصلصات الطماطم والتوابل وما إلى ذلك بفضل إضافة مستحلب.
عملية المستحلب
عملية تكوين المستحلب. المصدر: غابرييل بوليفار.
وبالتالي ، يسمح المستحلب بتكوين مستحلب من سائلين أو مخاليط غير قابلة للامتزاج. المستحلبات w / o و o / w هي أهم حالتين. الصورة أعلاه تظهر بطريقة مبسطة ما تم شرحه أعلاه.
لاحظ أن لدينا سائلين: أحدهما مزرق والآخر أصفر ، وهما يشكلان خليطًا غير متجانس ثنائي الطور. إنها غير قابلة للامتزاج ، لذلك لا تتحد لتشكل خليطًا متجانسًا. ومع ذلك ، عند إضافة المستحلب (سواء كان صلبًا أو سائلًا) ، فإنه يتدخل بطريقة تتشكل فيها كريات أو جزيئات مشتتة من السائل الأصفر.
إذا تمكنت الجسيمات الصفراء من الالتحام ، فسنحصل على مرحلة صفراء مرة أخرى كما في البداية. أصغر هذه الجسيمات ، سيكون الخليط الناتج أكثر نعومة وتوحيدًا. لذلك ، من هذا المزيج الافتراضي ، سنرى مزيجًا أخضر ؛ لكن من السهل تصور الجسيمات الصفراء تحت المجهر.
هذا هو المكان الذي تأتي فيه المثبتات ، وهي المركبات المسؤولة عن منع اندماج الجسيمات المشتتة ، وإطالة تجانس المستحلب ؛ أي أنه لن "ينقسم" إلى مرحلتين.
الجوانب الجزيئية للمستحلب
من الناحية الجزيئية ، تكون عملية الاستحلاب ديناميكية للغاية وهناك العديد من النظريات التي تحاول تفسير عمل المستحلب. ومع ذلك ، فإنهم جميعًا يشتركون في شيء مشترك ، وهو حقيقة أن المستحلب يجب أن يكون واحدًا أو أكثر من الجزيئات البرمائية (أو الأمفيباثية) ؛ هذه هي تلك التي لها طابع قطبي وقطبي.
يمكن مقارنة الجزيء البرمائي بالمصاصة: الرأس قطبي ، محب للماء ؛ بينما القضيب أو الذيل قطبي ، مسعور. سائلين غير قابلين للامتزاج لأن اختلاف القطبية بينهما كبير جدًا. يتفاعل المستحلب مع كلا السائلين في نفس الوقت.
رأسه القطبي موجه في اتجاه السائل القطبي. من ناحية أخرى ، يسعى الذيل القطبي للتفاعل مع السائل القطبي. اعتمادًا على السائل أو الطور السائد ، تميل الجزيئات البرمائية إلى تكوين المذيلات ؛ على سبيل المثال ، كبسولات ، داخلها يتم إرفاق جزيئات السائل المشتت.
على سبيل المثال ، ستُحاط الكريات الصفراء بالجزيئات البرمائية للمستحلب ، التي يتفاعل الجزء الخارجي منها مع الطور المستمر أو السائل (بنسبة أكبر ، الأزرق) ، كما أنها تتعارض مع الكريات الأخرى. ومع ذلك ، فإن micelles تتحرك ، مما سيؤدي عاجلاً أم آجلاً إلى الانفصال مما يؤدي إلى ظهور المرحلة الصفراء.
تطبيقات المستحلبات
تساهم المستحلبات في القوام الكريمي للآيس كريم. المصدر: Pexels.
بدون وجود المستحلبات أو المستحلبات ، لن يكون من الممكن صنع المستحلبات ، والتي لها أهمية كبيرة في صناعة الأغذية والأدوية. بينما تشتمل صياغة هذه المنتجات أيضًا على عوامل تثخين ومثبتات ، تساعد المستحلبات في تكوين الخلائط في تكوين الجسم والملمس.
يمكن أن تكون لزوجة المستحلبات التي تم الحصول عليها أعلى من لزوجة السوائل غير القابلة للامتزاج الأصلية. يثبت المايونيز هذه النقطة. ولكن يمكن أيضًا أن تكون اللزوجة النهائية أقل ، ويكون الخليط الناتج أكثر نعومة. وبالتالي ، تعتبر المستحلبات أساسية في تناسق الطعام ، وبالتالي في نكهاته.
المنتجات التي تتطلب مستحلبات
من بين بعض المنتجات الغذائية التي تتطلب مستحلب لدينا:
-الحليب ، باعتباره مستحلب o / w ، قادر على العمل كمستحلب بفضل محتواه من البروتين.
- الزبدة والمارجرين ، كلاهما بدون مستحلب.
- المقلاة لتصلبها ونضارتها.
-الاتجاهات.
- الشوكولاتة ، حيث تقوم بتعديل لزوجتها أثناء إنتاجها الصناعي في قوالب أو قوالب.
- الكريمات الجليدية ، حيث تعمل بروتينات الحليب على تثبيت مزيج الدهون والماء ، بالإضافة إلى إضافة مستحلبات إضافية تعيد تجميعها (تزعزع الاستقرار جزئيًا) بحيث يمكن للخليط أن يمزج الهواء.
-بسكويت.
- كريمات الوجه.
-أحمر الشفاه.
- المراهم.
-جبنه.
-كيك.
أمثلة على المستحلبات
وذكر أن جزيئات المستحلبات يجب أن تكون برمائية من حيث المبدأ. من ناحية أخرى ، تمتلك المواد الخافضة للتوتر السطحي هذه الخاصية أيضًا. ومع ذلك ، هذا لا يعني أن الجزيء البرمائي هو خافض للتوتر السطحي (كما هو الحال مع البروتينات).
لذلك ، تعتبر المواد الخافضة للتوتر السطحي اختيارًا جيدًا عند اختيار المستحلب ؛ على الرغم من وجود أملاح تؤدي نفس الوظيفة. تعتمد جدوى استخدام أي منها على التركيب والخصائص الكيميائية للمنتج.
وبالمثل ، ليست كل المستحلبات برمائية ، لأنها قد تتفاعل مع مكونات خليط (بروتينات ، دهون ، سكريات ، إلخ) ، وبالتالي تحقيق تجانس الكل. لذلك ، وأخيرًا ، سيتم سرد بعض الأمثلة على المستحلبات:
- إسترات الأحماض الدهنية
- مونوجليسريد
-ثنائي الغليسيريد
- الليسيثين (الموجود في صفار البيض)
- الصمغ العربي
- البكتين
- نشاء صدئ
-هلام
-البولي ايثيلين جلايكول
- مالتيتول
-سترات الكالسيوم
- لاكتات الصوديوم والبوتاسيوم
-ألجينات الصوديوم
-أجار
-كارايا مطاط
- السليلوز
- الكحولات الإيثوكسيلية
- لاكتيلات الصوديوم والكالسيوم
- بولي سوربات 20 و 40 و 60 و 80 (درجة طعام)
-لاكتيتول
كما يتضح ، هناك العديد من المستحلبات المتاحة ، ولكل منها وظيفة ، سواء بالنسبة للطعام ، أو الكريمات ، أو الشراب ، أو المنظفات ، أو المستحضرات ، إلخ.
المراجع
- ويتن ، ديفيس ، بيك وستانلي. (2008). كيمياء (الطبعة الثامنة). سينجاج ليرنينج.
- ويكيبيديا. (2020). مستحلب. تم الاسترجاع من: en.wikipedia.org
- محررو Encyclopaedia Britannica. (20 مارس 2019). مستحلب. Encyclopædia Britannica. تم الاسترجاع من: britannica.com
- مكونات الغذاء المتخصصة في الاتحاد الأوروبي. (2020). المستحلبات. تم الاسترجاع من: Specialtyfoodingredients.eu
- مؤلف ضيف. (2015 ، 10 أبريل). المستحلبات في العمل: التطبيقات عبر الصناعات (إنفوجرافيك). تم الاسترجاع من: Knowledge.ulprospector.com
- روبن. (1 فبراير 2012). مستحلبات في الآيس كريم. تم الاسترجاع من: icecreamscience.com