Emulsiot Flashcards
(28 cards)
Emulsio määritelmä
Neste/neste dispersio (toinen käytännössä täysin liukenematon)
Emlusioiden luokittelu
A) faasin perusteella: o/w, w/o
B) pisarakoon perusteella: makroemulsiot (elintarvike), mikroemulsiot)
Emulsioiden fysikaaliset ominaisuudet määräytyvät…
jatkuvan faasin ja emulsion rakenteellisten parametrien perusteelle
- o/w; vesimäinen. w/o; rasvamainen
Elintarvike-emulsioiden pisarakoko…
välillä 0,5-10mikrom, yleensä 1-5mikrom
Muita emulsiotyyppejä;
- tuplaemulsiot; w/o/w, w/o/w
- nanoemulsiot
Tuplaemulsioiden ominaisuuksia
- w/o/w; vähemmän öljyä, sama suuntuntuma
- flavori- tai bioaktiivisten komponenttien suojaus
- kalliimpia ja vaikeampia valmistaa
- herkkiä hajoamaan (osmoottinen paine)
Nanoemulsioiden ominaisuuksia (4)
- emulsiopisaran koko <100nm
- läpikuultava
- erittäin pysyvä
- bioaktiivisten yhdisteiden, flavoriyhdisteiden, antioksidanttien kantaja
Mikä vaikuttaa emulsioiden faasien välsieen rajapintaan?
- nesteiden määrä
- pisarakoko
Koheesiovoimat vs koheesiotyö WC
Koheesiovoimat = saman aineen molekyylien välisiä vetovoimia.
Koheesityö = työ molekyylien välitä koheesiota vastaan
Rajapintajännitys
Vastahakoisuus muodostaa rajapinta kahden eri aineen välille
Adheesiovoimat vs adheesiotyötyö WA
Adheesiovoimat = eri aineiden molekyylien välisiä vetovoimia
Adheesiotyö = eri ensteiden rajapintojen erotus toisistaan
Liuoksessa vaikuttaa (3)
- liuotinmolekyylien keskinäiset koheesiovoimat
- liuenneen aineen ja liuottimen väliset adheesiovoimat
- liuenneen aineen keskinäiset koheesiovoimat
Adheesiovoimat > liuottimen molekyylien koheesiovoimat
Liuenneen aineen hiukkaset tulee vedetyksi pinnalta nesteen sisään (neg. adsorptio)
- epäorgaaniset suolot
Adheesiovoimat < koheesiovoimat
Liuenneet aineet pyrkii pintaan => pintajännitys pienenee => pos. adsorptio
- pinta-aktiiviset aineet
Rajapintajännityksen merkitys elintarvike-emulsioissa
- alentuminen pinta-aktiivisten aineiden seurauksena helpottaa emulsion valmistamista
- pyritään lisäämään pysyvyyttä => emulgaattori muodostaa rajapinnalle kalvon, estää pisaroita sulautumasta yhteen = stabilaattori
Emulgointi-aineen vaatimukset (3)
- suuri pinta-aktiivisuus
- kyky muodostaa tiivis pintafilmi faasien rajakerrokseen
- diffunsoitumisaika rajapintaan samaa suuruusluokkaa emulsion muodostumisajan kanssa
HBL -luku (määritelmä+4)
= pinta-aktiivisten yhdisteiden vesi- ja öljyhakuisuus
- pienenee, jos hydrofobisen osan alifaattinen hiiliketju pitkä/tyydyttynyt
- kasvaa jos hydrofiilisen pään poolisuus/koko kasvaa
- kun HBL suurenee, emulgaattori liukenee paremmin veteen
- kun HBL 10/7; liukoisuus sama molempiin faaseihin
Miten parantaa emulsioiden pysyvyyttä=
Minimoimalla Gibbs:in energiaa pienentämällä rajapintajännitystä tai faasien välistä rajapintaa
teknologinen :pinta-aktiiviset aineet pienentää pintajännitystä
luonnollinen: pinta-alan pieneneminen kun öljypisarat sulautuvat yhteen ja syntyy erillinen kerros = emulsio hajoaa
Mekaanisia keinoja emulsioiden tekoon (4)
- sekoittaminen
- homogenointi
- kolloidimyllyn käyttö
- sonikointi
Homogenointi
- suurena paineena varastoitunut energia vapautetaan äkillisesti nopeaksi virtaukseksi
- nesteeseen kohdistuu turbulenssi, hydraulisia leikkausvoimia ja kavitaatiovoimia
- nestesuihku ja rasvapalloset venyy ja katkeaa pienemmiksi pisaroiksi
Emulsion hajoamistavat 4+1
- sedimentoituminen: sakkautuminen/kermoutuminen
- aggregoituminen: flokkuloituminen/koaguloituminen
- koalesenssi = yhteensulautuminen
- ostwaldin kypsyminen
(5. faasi-inversio)
Aggregoituminen vs koalesenssi
aggregoituminen = hiukkasten kerääntyminen rykelmiksi
koalesenssi = hiukkasten yhteensulautuminen
Koaguloituminen vs flokkuloituminen
aggregoitumista
koag.: pisarat tiiviisti aggregoituneet, pysyvä destruktiivinen muutos
flokk.: pisarat löyhästi aggregoituneet avoimiksi rakenteiksi, reversiibeli väliaikainen muutos
Ostwaldin kypsyminen =
pienten pisaroiden sisältämä aines pyrkii yhtymään suurten pisaroiden sisältämään ainekseen
- emulsioiden vanhenemista
