Emulsió
 |
Esta pàgina de desambiguació enumera artículs que tenen títuls similars. |
B. Emulsió de fase II dispers en la fase I;
C. L'emulsió inestable se separa progressivament;
D. Les posicions surfactantes (brode púrpura) en els interfaços entre la fase I i la fase II; estabilisen l'emulsió.
Una emulsió és una mescla heterogénea de dos líquits inmiscibles.[1] Un líquit (la fase dispersa) és dispersat en un atre (la fase contínua o fase dispersante). Moltes emulsions són d'oli/aigua, en greixos alimenticis com un dels tipos més comuns d'olis trobats en la vida diària. Eixemples d'emulsions inclouen la manteca i la margarina, la llet i crema, l'expresse, la mayonesa, el costat fotosensitivo de la película fotogràfica, el magma i l'oli de tall usat en metalúrgia. En el cas de la manteca i la margarina, el greix rodeja les gotetes d'aigua (en una emulsió d'aigua en oli); en la llet i la crema l'aigua rodeja les gotetes de greix (en una emulsió d'oli en aigua). En certs tipos de magma, glòbuls de ferroníquel líquit poden estar dispersos dins d'una fase contínua de silicat líquit. El procés en el que es preparen les emulsions es diu emulsificación.
Les emulsions són part d'una classe més genèrica de sistemes de dos fases de matèria anomenada coloides. A pesar de que el terme coloide i emulsió s'usen a voltes de manera intercanviable, les emulsions tendixen a implicar que tant la fase dispersa com la contínua són líquits.
Una emulsió es torna en una emulsió d'aigua en oli o en una emulsió d'oli en aigua depenent de la fracció del volum d'abdós fases i del tipo de emulsificador. Generalment s'aplica la regla de Bancroft: els emulsificadores i les partícules emulsificantes tendixen a fomentar la dispersió de la fase en el que ells no es dissolen molt be; per eixemple, les proteïnes es dissolen millor en aigua que en oli aixina que tendixen a formar emulsions d'oli en aigua (per això ells fomenten la dispersió de gotetes d'oli a través d'una fase contínua d'aigua).
El color bàsic de les emulsions és el blanc. Si l'emulsió és diluïda, l'efecte Tyndall escampa la llum i distorsiona el color a blau; si és concentrada, el color es distorsiona cap al groc. Este fenomen es pot vore fàcilment en comparar la llet descremada (sense o en poc greix) en la crema (en altes concentracions de greix làcteu). Les microemulsiones i nanoemulsiones tendixen a ser clars pel chicotet tamany de la fase dispersa.
Apariència i propietats
[editar | editar còdic]Les emulsions contenen tant una fase dispersa com una contínua, i el llímit entre les fases es denomina "interfaç".[2] Les emulsions tendixen a tindre un aspecte térbol perque els interfaços de moltes fases dispersen la llum a mida que passa a través de l'emulsió. Les emulsions apareixen blanques quan tota la llum es dispersa per igual. Si l'emulsió està lo suficientment diluïda, la llum d'alta freqüència (llongitut d'ona baixa) es dispersarà més i l'emulsió apareixerà més blava ; açò es denomina "efecte Tyndall".[3] Si l'emulsió està lo suficientment concentrada, el color es distorsionarà cap a llongituts d'ona comparativament més llargues i apareixerà més groc. Este fenomen és fàcilment observable quan es compara la llet desnatada, que conté poc greix, en la nata, que conté una concentració molt major de greix làcteu. Un eixemple seria una mescla d'aigua i oli.
Dos classes especials d'emulsions, microemulsiones i nanoemulsiones, en tamanys de gota per baix de 100 nm, apareixen translúcidas.[4] Esta propietat es deu al fet de que les ones de llum són dispersades per les gotes solament si el seu tamany excedix aproximadament un quarto de la llongitut d'ona de la llum incident. Ya que l'espectre visible de la llum està compost per llongituts d'ona entre 390 i 750 nanómetros (nm), si el tamany de les gotes en l'emulsió està per baix d'aproximadament 100 nm, la llum pot penetrar a través de l'emulsió sense dispersar-se.[5] Per la seua similitut en apariència, nanoemulsiones i microemulsiones translúcidas es confonen en freqüència. Nanoemulsiones translúcidos diferencia, que requerixen equip especialisat per a ser produïts, les microemulsiones es formen espontàneament per "solubilisants" molècules d'oli en una mescla de tensioactivos , cotensioactivos, i co-solvents.[4] La concentració requerida de tensioactivo en una microemulsión és, no obstant, vàries voltes major que en una nanoemulsión translúcida, i excedix significativament la concentració de la fase dispersa. Per molts efectes secundaris indesijables provocats pels tensioactivos, la seua presència és desventajosa o prohibitiva en moltes aplicacions. Ademés, l'estabilitat d'una microemulsión a sovint es veu fàcilment compromesa per la dilució, el calfament o el canvi dels nivells de pH.
Les emulsions comunes són inherentemente inestables i, per lo tant, no tendixen a formar-se espontàneament. L'entrada d'energia, a través d'agitació, agitació, homogeneïsació o exposició a ultrasons de potència,[6] és necessària per a formar una emulsió. En el temps, les emulsions tendixen a tornar a l'estat estable de les fases que componen l'emulsió. Un eixemple d'açò es veu en la separació dels components d'oli i vinagre de la vinagreta , una emulsió inestable que se separarà ràpidament a menos que s'agite casi contínuament. Hi ha importants excepcions a esta regla: les microemulsiones són termodinámicamente estables, mentres que les nanoemulsiones translúcidas són cinéticamente estables.[4]
El fet de que una emulsió d'oli i aigua es convertixca en una emulsió de "aigua en oli" o en una emulsió de "oli en aigua" depén de la fracció de volum d'abdós fases i del tipo de emulsionante (tensioactivo)..
Inestabilitat
[editar | editar còdic]L'estabilitat de l'emulsió es referix a la capacitat d'una emulsió per a resistir canvis en les seues propietats a lo llarc del temps.[7][8] Hi ha quatre tipos d'inestabilitat en les emulsions: floculació, coalescencia, formació de crema / sedimentación i maduració de Ostwald. La floculació es produïx quan existix una força d'atracció entre les gotetes, per lo que formen flóculos, com a arracades de raïms. Este procés pot ser desijable, si es controla en la seua extensió, per a ajustar les propietats físiques de les emulsions, com el seu comportament en fluir.[9] La coalescencia ocorre quan les gotes choquen entre sí i es combinen per a formar una gota més gran, per lo que el tamany promig de la gota aumenta en el temps. Les emulsions també poden sometre's a una formació de crema, a on les gotes pugen a la part superior de l'emulsió baix l'influència de la flotabilitat o baix l'influència de la força centrípeta induïda quan s'usa una centrífuga.[7] La formació de crema és un fenomen comú en les begudes làctees i no làctees (és dir, llet, llet d'armeles, llet de soja) i generalment no canvia el tamany de les gotes.[10] La sedimentación és el fenomen opost a la formació de crema i normalment s'observa en les emulsions d'aigua en oli.[2] La sedimentación ocorre quan la fase dispersa és més densa que la fase contínua i les forces gravitacionals espenten els glòbuls més densos cap al fondo de l'emulsió. Similar al batut, la sedimentación seguix la llei de Stokes.
Un "agent tensioactivo" apropiat pot aumentar l'estabilitat cinètica d'una emulsió de modo que el tamany de les gotes no canvie significativament en el temps. L'estabilitat d'una emulsió, com una suspensió, es pot estudiar en térmens del potencial zeta, que indica la repulsió entre gotetes o partícules. Si el tamany i la dispersió de les gotes no canvia en el temps, es diu que és estable.[11] Per eixemple, les emulsions d'oli en aigua que contenen mona i diglicéridos i proteïna de la llet com tensioactivo varen mostrar un tamany de gota d'oli estable durant 28 dies d'almagasenament a 25 °C.[10]
Supervisió de l'estabilitat física
[editar | editar còdic]L'estabilitat de les emulsions es pot caracterisar utilisant tècniques com la dispersió de llum, la medició de la reflectancia del fes enfocat, la centrifugación i la reología. Cada método té ventages i desventages.[12]
Obtenció d'emulsions
[editar | editar còdic]Una emulsió es pot obtindre a partir de les següents manipulacions:
1. Física: aument de temperatura (opcional perque també hi ha emulsionantes en fret).
2. Química: a través de l'acció de emulsionantes.
3. Mecànica: a través de l'agitació.
Emulsionante
[editar | editar còdic]- Artícul principal → Emulsionante.
Un emulsionante (també cridat emulgente) és una substància que estabilisa una emulsió, freqüentment un surfactante. Eixemples d'aliments emulsionantes són la yema (en a on el principal producte químic emulsionante és la lecitina), la mel i la mostaça, en a on una varietat de productes químics en el mucílac al voltant de la baïna de la llavor actuen com emulsionantes; les proteïnes i emulsionantes de baix pes molecular són els més comuns. En alguns casos, les partícules poden estabilisar emulsions a través d'un mecanisme cridat estabilisació Pickering.
Eixemples de emulsionantes alimentaris són:
- Yema: en la que el principal agent emulsionante i espesante és la lecitina. De fet, lecithos és la paraula grega per a yema.
- Mostaça [20] - a on una varietat de productes químics en el mucílac que rodeja el clafoll de la llavor actuen com emulsionantes
- La lecitina de soja és un atre emulsionante i espesante.
- Estabilisació de pickering : utilisa partícules en determinades circumstàncies.
- Fosfat de sodi: no és un emulsionante directe, [21] pero modifica el comportament d'atres molècules, per eixemple, la caseïna.
- Mona i diglicéridos : un emulsionante comú que es troba en molts productes alimenticis (cremes de café, gelats, pastes per a untar, pans, pastiços).
- Estearoil: lactilato de sodi
- DATEM (éster de mona i diglicéridos de l'àcit diacetil tartárico): un emulsionante que s'utilisa principalment en la rebosteria.
- Celulosa simple: un emulsionante particulado derivat de material vegetal que utilisa solament aigua.
- Proteïnas : aquelles en regions hidrófilas i hidrófobas, per eixemple, caseinato de sodi , com en el producte de formage fundible.
Tant la mayonesa com la salsa holandesa són emulsions d'oli en aigua que són estabilisades en la lecitina de la yema. Els detergents són una atra classe de surfactante, i poden interactuar-se químicament tant en l'oli com l'aigua, aixina estabilisant l'interfaç entre les gotetes d'oli o aigua en suspensió. Este principi és explotat en el sabó en remoure el greix en el propòsit de neteja. Una gran varietat de emulsionantes són usats en la farmàcia per a preparar emulsions tals com cremes i locions. Entre els eixemples més comuns estan la cera emulsificadora, l'alcohol cetearil, el polisorbato 20 i el ceteareto 20.[13]
Algunes voltes la fase interna mateixa pot actuar com un emulsionante, i el resultat és una nanoemulsión – l'estat intern es dispersa en gotetes de tamany nanométrico dins de la fase externa. Un eixemple conegut d'este fenomen ocorre quan l'aigua s'aboca en una beguda d'alt contingut alcohòlic basat en anís, com l'ouzo, el pastis o el rakı. Els components anisólicos, que són solubles en etanol, formen gotetes de tamany nanométrico i emulgen dins de l'aigua. El color d'esta beguda diluïda és opac i lechoso.
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ Campos, Desirée Saénz (1993). Principis de Farmacologia General I Administració de Fàrmacs (en és), Editorial Universitat de Costa Rica. ISBN 9789977672052.
- ↑ 2,0 2,1 «Protein-Stabilised Emulsions».Reference Module in Food Science.Elsevier.doi:10.1016/b978-0-08-100596-5.22490-6.
- ↑ Joseph Price Remington (1990). Remington's Pharmaceutical Sciences, Mack Publishing Company (Original from Northwestern University) (Digitized 2010), pp. 281. ISBN 9780912734040.
- ↑ 4,0 4,1 4,2 Mason TG, Wilking JN, Meleson K, Chang CB, Greus SM (2006). “Nanoemulsions: Formation, structure, and physical properties”. Journal of Physics: Condensed Matter 18 (41): R635–R666. doi:. Bibcode: 2006JPCM...18R.635M.
- ↑ Leong TS, Wooster TJ, Kentish SE, Ashokkumar M (2009). “Minimising oil droplet size using ultrasonic emulsification”. Ultrasonics Sonochemistry 16 (6): 721–7. doi:. PMID 19321375.
- ↑ “The use of ultrasonics for nanoemulsion preparation” (2008). Innovative Food Science & Emerging Technologies 9 (2): 170–175. doi:.
- ↑ 7,0 7,1 McClements, David Julian. Food Emulsions: Principles, Practices, and Techniques, Second Edition, Taylor & Francis, pp. 269–. ISBN 978-0-8493-2023-1.
- ↑ “Influence of copper on the stability of whey protein stabilized emulsions” (1999). Food Hydrocolloids 13 (5): 419. doi:.
- ↑ “Clustering of oil droplets in o/w emulsions: Controlling cluster size and interaction strength” . Food Research International 122: 537–547. doi:. ISSN 0963-9969. PMID 31229109.
- ↑ 10,0 10,1 “Effect of mona- and diglycerides on physical properties and stability of a protein-stabilised oil-in-water emulsion” (29 de juliol 2019). Journal of Food Engineering 240: 56–64. doi:. ISSN 0260-8774.
- ↑ Mcclements, David Julian (27 de setembre 2007). “Critical Review of Techniques and Methodologies for Characterization of Emulsion Stability”. Critical Reviews in Food Science and Nutrition 47 (7): 611–649. doi:. ISSN 1040-8398. PMID 17943495.
- ↑ “Factors governing emulsion droplet and solid particle size measurements performed using the focused beam reflectance technique” (30 de novembre 2001). Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 192 (1): 5–13. doi:. ISSN 0927-7757.
- ↑ Anne-Marie Faiola (21 de maig de 2008). "Using Emulsifying Wax". TeachSoap.com.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Emulsión» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.