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Avec l'amélioration des niveaux de vie des personnes, les besoins des consommateurs en matière de nourriture ne se limitent pas seulement à une valeur nutritionnelle raisonnable, mais nécessitent également des aliments pour avoir une qualité satisfaisante dans les caractéristiques sensorielles telles que l'apparence, la couleur, l'arôme, le goût, la viscosité, la fraîcheur, etc.

Les émulsifiants, en tant qu'additifs alimentaires pour le conditionnement, jouent un rôle important dans l'industrie alimentaire. Jetons un coup d'œil au mécanisme d'action des émulsifiants!

Émulsion

L'émulsion commune dans les aliments consiste en eau ou en solution aqueuse, collectivement appelée la phase hydrophile; L'autre phase est une phase organique qui est impeccable avec l'eau, également connue sous le nom de phase lipophile. Deux liquides non miscibles, tels que l'eau et l'huile, peuvent former deux types d'émulsions lorsqu'ils sont mélangés, à savoir l'eau dans l'huile (O / W) et l'eau dans les émulsions d'huile (sans).

Dans une émulsion d'eau dans l'eau, l'huile est dispersée sous forme de minuscules gouttelettes dans l'eau, avec des gouttelettes d'huile comme phase de dispersion et de l'eau comme milieu de dispersion. Par exemple, le lait de vache est une émulsion O / W; Dans l'eau dans les émulsions d'huile, l'inverse est vrai. L'eau est dispersée comme de minuscules gouttelettes dans l'huile, avec de l'eau comme phase de dispersion et de l'huile comme milieu de dispersion. Par exemple, le beurre artificiel est un type d'émulsion w / o.

Le mécanisme d'action des émulsifiants

Les émulsifiants alimentaires, également appelés surfactants, sont des substances qui convertissent des liquides non miscibles en phases uniformément dispersées (émulsions). Lorsqu'ils sont ajoutés aux aliments, ils peuvent réduire considérablement la tension interfaciale entre l'huile et l'eau, permettant aux huiles non miscibles (substances hydrophobes) et à l'eau (substances hydrophiles) de former des émulsions stables comme additifs alimentaires.

D'une part, les émulsifiants forment une fine couche moléculaire sur les surfaces de phase mutuellement répulsive, réduisant l'énergie libre de surface de l'ensemble du système et formant de nouvelles interfaces. Les molécules d'émulsifiant ont des groupes fonctionnels hydrophiles et oléophiles, qui peuvent s'adsorber sur les surfaces de phase mutuellement répulsive de l'huile et de l'eau, formant une couche moléculaire mince et réduisant la tension interfaciale entre les deux phases. Autrement dit, la partie oléophile de la molécule d'huile et de l'émulsifiant est d'un côté, et la partie hydrophile de la molécule d'eau et l'émulsifiant est de l'autre côté. Cette interaction entre les deux provoque un changement de tension interfaciale;

D'un autre côté, en formant une couche d'adsorption protectrice à la surface de la gouttelette, il dote la gouttelette d'une forte stabilité spatiale. Plus les émulsifiants sont ajoutés, plus la diminution de la tension interfaciale est grande. Cela permet aux substances auparavant non miscibles d'être uniformément mélangées, formant un système dispersé homogène qui modifie l'état physique d'origine, améliorant ainsi la structure interne de la nourriture et améliorant sa qualité.
Valeur d'équilibre hydrophile et oléophile

Généralement, les émulsifiants à forte hydrophilicité forment des émulsions d'huile / eau, tandis que les émulsifiants à forte hydrophilie forment des émulsions d'eau / pétrole. Pour indiquer l'équilibre hydrophile et lipophile des émulsifiants, la valeur HLB (valeur d'équilibre lipophile hydrophile) est généralement utilisée et la valeur HLB est utilisée pour représenter l'hydrophilie des émulsifiants. Il existe différentes méthodes de calcul pour la valeur HLB,

Formule de différence: HLB = hydrophilicité du groupe hydrophile - hydrophobicité du groupe lipophile

Formule de rapport: HLB = hydrophilicité du groupe hydrophile / hydrophobicité du groupe oléophile

La valeur HLB de chaque émulsifiant peut être déterminée par des méthodes expérimentales. Pour les émulsifiants avec 100% de lipophilicité, leur HLB est 0 (représenté par la cire de paraffine), et pour ceux avec une hydrophilie 100%, leur HLB est de 20 (représenté par l'oliate de potassium), divisé en 20 parties égales pour indiquer la force de leur hydrophilicité et de leur oléophilicité. Plus la valeur HLB est grande, plus l'hydrophilie est grande et plus la valeur HLB est faible, plus l'oléophilicité est faible.

La grande majorité des émulsifiants comestibles sont des tensioactifs non ioniques avec des valeurs de HLB allant de 0 à 20. Les différentes valeurs de HLB et les propriétés associées des émulsifiants non ioniques sont présentées dans le tableau; La valeur HLB des tensioactifs ioniques est de 0 à 40. Par conséquent, les émulsifiants avec des valeurs de HLB <10 sont principalement lipophiles, tandis que les émulsifiants avec des valeurs de HLB ≥ 10 ont des caractéristiques hydrophiles.

Pour les émulsifiants mixtes, leurs valeurs HLB ont des propriétés additives. Par conséquent, lorsque deux émulsifiants ou plus sont mélangés et utilisés, la valeur HLB de l'émulsifiant mixte peut être calculée sur la base de la fraction de masse de chaque émulsifiant dans sa composition:

Hlba, b = hlba · a% + hlbb · b%

Dans la formule,

HLBA, B est la valeur HLB de l'émulsifiant A, B mélangé ensemble;

HLBA et HLBB sont les valeurs HLB des émulsifiants A et B, respectivement;

A% et B% sont le pourcentage de contenu de A et B dans l'émulsifiant mixte, respectivement (cette formule ne s'applique qu'aux émulsifiants non ioniques).
Méthodes de préparation et facteurs d'influence des émulsifiants

Il existe quatre méthodes pour préparer des émulsifiants, à savoir la méthode du gel sec, la méthode du gel humide, la méthode de mélange de phase d'huile-eau et la méthode mécanique.

Méthode de gel sec, qui implique d'ajouter de l'eau à une phase huileuse contenant des émulsifiants. Pendant la préparation, la poudre de caoutchouc (émulsifiant) est d'abord mélangée uniformément avec l'huile, une certaine quantité d'eau est ajoutée, broyée et émulsifiée dans le colostrum, puis diluée avec de l'eau à pleine quantité.

Méthode du gel humide, qui implique d'ajouter de l'huile à une phase hydrique contenant des émulsifiants. Pendant la préparation, le gel (émulsifiant) est d'abord dissous dans l'eau pour former une suspension comme phase hydrique. Ensuite, la phase huileuse est ajoutée à la phase aqueuse par étapes, à la terre dans le colostrum et de l'eau est ajoutée à la quantité totale.

Mélanger les phases d'huile et d'eau et d'ajouter à l'émulsifiant, en mélangeant une certaine quantité d'huile et d'eau. Broyer la gomme arabe dans un mortier, puis broyer rapidement le mélange d'huile dans le colostrum et diluer avec de l'eau.

La préparation des émulsifiants implique principalement d'émulsification de deux liquides, et la qualité de l'émulsification a un impact significatif sur la qualité de l'émulsion.

Les facteurs qui affectent l'émulsification comprennent principalement la tension interfaciale, la viscosité et la température, le temps d'émulsification et la quantité d'émulsifiant utilisée. Les émulsifiants qui peuvent réduire considérablement la tension interfaciale sont généralement sélectionnés; La température d'émulsification la plus appropriée pour les émulsifiants est d'environ 70 ℃. Si des tensioactifs non ioniques sont utilisés comme émulsifiants, la température d'émulsification ne doit pas dépasser leur température de pointe; Plus il y a d'émulsifiants utilisés, plus l'émulsion s'est formée stable.

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Heure du poste: nov-04-2024