Значение и использование эмульсий в пищевых промышленностях

Министерство образования республики Беларусь

УО "Минский Государственный Торговый Колледж"

Реферат

по теме:

"Значение и использование эмульсий в пищевых промышленностях"

Выполнила учащаяся 623 группы

Ачаповская Анна Александровна

Минск, 2010

Содержание

Введение

1. Характеристика эмульсий

2. Использование эмульсий в пище

3. Интересные факты

Заключение

Введение

В данной работе описываются

1. Характеристика эмульсий

2. Способы получения эмульсий

3. Классификация эмульсий

4. Значение эмульгатора в устойчивости эмульсии

5. Какие продукты питания относятся к эмульсиям и их характеристику

6. Интересные факты о пищевых эмульсиях

1. Характеристика эмульсий

Эмульсиями называются дисперсные системы, в которых дисперсионная среда и дисперсная фаза находятся в жидком состоянии. Эмульсии являются обычно грубодисперсными системами. Такие системы часто встречаются в природе, например, молоко, млечный сок каучуконосных растений. В первом случае жир, а во втором - углеводород каучука диспергированы в воде. Оба эти вещества почти совершенно не растворяются в дисперсионной среде, т.е. в воде. Таким образом, эмульсии - это микрогетерогенные системы, состоящие из двух практически взаимно-нерастворимых жидкостей, которые очень сильно отличаются от друг-друга по характеру молекул. Если одна из жидкостей является полярной, например вода, то вторая - должна быть неполярной или малополярной, например, органическая жидкость.

Малополярные органические жидкости - бензол, бензин, керосин, анилин, масло и др.,- независимо от их химической природы, называют маслом.

На практике чаще всего встречаются водные эмульсии, т.е. эмульсии в которых одной из двух жидкостей является вода. Такие эмульсии подразделяются на два типа: масло в воде (сокращенно - м/в) и вода в масле (в/м). В эмульсиях первого типа (прямых) масло является дисперсионной фазой, а вода - дисперсионной средой. В эмульсиях второго типа (обратных) вода является раздробленной в виде капелек дисперсной фазой, а масло - дисперсионной средой.

Для получения эмульсии две несмешивающиеся жидкости подвергают процессу эмульгирования, состоящему в том, что механическим встряхиванием, разбиванием особыми лопастными мешалками или продавливанием через узкие щели жидкости раздробляются друг в друге. В технике имеется большое число механизмов, где диспергирование осуществляется или благодаря простому разбиванию сравнительно больших капель на более мелкие, или растяжением жидкости в пленку, которая, разрываясь, дает массу мелких капелек. Для получения особо высокодисперсных эмульсий применяется ультразвуковой метод.

Эмульсии, полученные из чистых жидкостей, обычно очень неустойчивые, капельки при соприкосновении друг с другом сливаются, и дисперсная система постепенно расслаивается на две несмешивающиеся жидкости. Неустойчивость эмульсий объясняется наличием избыточного запаса свободной поверхности на границе фаз, что выражается большим поверхностным натяжением. Процесс расслоения эмульсии идет самопроизвольно, так как при этом система большей степени дисперсности, с большей свободной поверхностной энергией переходит в малодисперсную систему, уменьшая поверхностное натяжение. Процесс самопроизвольного слияния жидких капель, который заканчивается расслоением эмульсии на составляющие её жидкости, называется коалесценцией.

Подобно коллоидным системам, получение устойчивых эмульсий возможно только в присутствии веществ, которые, адсорбируясь на поверхности капелек, препятствуют их слиянию и придают системе агрегатную устойчивость.

Вещества, которые обуславливают устойчивость (стабильность) эмульсии, называются эмульгаторами.

По своим свойствам, в первую очередь по агрегатной устойчивости, эмульсии делятся на две группы: эмульсии разбавленные, в которых концентрация дисперсионной фазы мала (меньше 1%), и эмульсии концентрированные, в которых концентрация дисперсной фазы значительна (объемная концентрация превышает 1%).

Разбавленные эмульсии характеризуются своей устойчивостью в отсутствии специального эмульгатора (стабилизатора). Обычно концентрация таких эмульсий не превышает 0,1 - 0,01%, благодаря чему вероятность столкновения образующих их капелек дисперсной фазы очень невелика. Такие системы ведут себя вполне аналогично лиофобным золям. Их относительная устойчивость определяется существованием на поверхности капелек эмульсии двойного электрического слоя. Необходимое для этого минимальное количество электролита всегда находится в употребляемом масле в виде примесей.

В концентрированных эмульсиях в отличие от разбавленных при сколько-нибудь значительной концентрации дисперсной фазы, слияние капелек происходит с большей скоростью и эмульсия за короткий промежуток времени разделяется на два слоя. Получение устойчивых концентрированных эмульсий возможно только в присутствии специальных эмульгаторов.

Эмульгаторы, в зависимости от их химической природы, могут стабилизировать эмульсию как путем понижения межфазного поверхностного натяжения, придания частицам эмульсии электрических зарядов, одинаковых по знаку, так и путем образования из эмульгатора на поверхности капелек механически прочных магнитных пленок. Такие пленки защищают частицы эмульсии от взаимного слияния при их столкновении, причем этот фактор может быть более важным, чем действие электрических зарядов. Особенно это относится к концентрированным эмульсиям, в которых эмульгаторы, сообщающие только заряд частицам, уже не обеспечивают устойчивости.

К эмульгаторам, способным образовывать прочные защитные пленки, относятся высокомолекулярные соединения, например, сапонин, белки (желатин, казеин), каучук, смолы, соли жирных кислот (мыла) и др. Указанные вещества, особенно мыла, обладая некоторой поверхностной активностью, адсорбируются на поверхности капель эмульсии и образуют структурированную оболочку, которая является вязкой, прочной и упругой. При соударении частиц такая оболочка обычно не разрушается и не выдавливается, благодаря чему эмульсии и приобретают высокую устойчивость.

Наибольший интерес представляют собой желатированные или твердые эмульсии. В них, как и в подобных суспензиях, стабилизирующее действие эмульгатора переходит в структурирующее.

Желатированные эмульсии характеризуются большой устойчивостью, прочностью и другими механическими свойствами, которые обусловлены наличием в них тончайшей структуры. Эта структура - сетка-каркас из двухмерного студня, построенного из высокополимерного эмульгатора. Примерами таких эмульсий являются консистентные смазки, маргарин, сливочное масло, густые кремы. Обычными эмульсиями являются молоко, сливки, жидкости, применяемые при обработке металлов.

Эмульсии со временем разрушаются. В некоторых случаях возникает необходимость ускорить разрушение эмульсий, например, разрушение эмульсии в сырой нефти. Ускорить процесс разрушения можно всеми путями, ведущими к уменьшению прочности защитной пленки эмульгатора и увеличению возможности соприкосновения частиц друг с другом.

Методов разрушения эмульсии (деэмульгирования) очень много. Наиболее важными из них являются следующие:

1. Химическое разрушение защитных пленок эмульгатора, например, действием сильной минеральной кислоты.

2. Прибавление эмульгатора, способного вызвать обращение фаз эмульсии и снижающего этим прочность защитной пленки.

3. Термическое разрушение - расслоение эмульсий нагреванием. С повышением температуры уменьшается адсорбция эмульгатора, что ведет к разрушению эмульсии.

4. Механическое воздействие. К этому методу относится механическое разрушение стабилизированных пленок, например, сбивание сливок в масло. Центрифугирование также относится к механическому воздействию.

5. Действие электролитов вызывает разрушение эмульсий, стабилизированных электрическим зарядом частиц.

Эмульсии находят применение во многих химико-технологических процессах - в мыловарении, в производстве молочных продуктов, в производстве эмульсионных красок, в производстве каучуков путем полимеризации, в производстве пластмасс и в других производствах.

2. Использование эмульсий в пище

К пищевым эмульсиям относят: молоко, сливки, сливочное масло, майонез и другие продукты питания.

Молоко.

Существует большое количество продуктов, получаемых из молока:

1. айран

2. алкогольные напитки из молока

3. ацидофилин

4. аэрин

5. варенец

6. катык

7. йогурт

8. кефир

9. кумыс

10. масло

11. мацун

12. обрат

13. пахта

14. простокваша

15. ряженка

16. сгущённое молоко

17. сливки

18. сливочное масло

19. сметана

20. сухое молоко

21. сыворотка

22. сыр

23. творог

24. топлёное молоко

25. шубат

Характеристика некоторых из них:

Коровье молоко -- сладкое, нейтральное. Восполняет пустоту и приносит пользу легким и желудку, порождает жидкости и увлажняет сухость, утоляет жажду. Используется при слабости и повышенной утомляемости, диабете, запорах.

Кефир -- сладкий и кислый, нейтральный. Восполняет легкие, ув­лажняет кишку, питает инь, утоляет жажду. Рекомендуется при синдроме пустого жара, жажде и беспокойстве, запорах, сухости кожи, сыпи и зуде.

Масло: сладкое, слегка холодное. Восполняет пять внутренних плотных органов, прибавляет энергию и кровь, увлажняет сухость и утоляет жажду. Используется при лечении пустоты инь и жара со слабостью, кашля при туберкулезе, кровохарканья, диабета, запоров, сухости кожи, язвочек во рту.

Сыр -- сладкий и острый, нейтральный. Восполняет и гармонизирует селезенку. Используется при слабости и повышенной утомляемости, снижении аппетита.

Сливки -- молочный продукт, получаемый из цельного молока путём сепарации жировой фракции. Для потребления в свежем виде сливки выпускают в продажу, как правило, пастеризованные с содержанием жира 10--20 % (обыкновенные) и 35 % (жирные). В продаже имеются также консервированные и сухие сливки, способ употребления которых указан на этикетке. Благодаря высокому содержанию жира сливки являются очень питательным продуктом. Они содержат также 3,5 % белков, 4,3 % углеводов, минеральные соли и витамины(A, E, B1, B2, C, PP и др). Сливки широко применяются в лечебном питании.

Сметана -- содержит множество полезных веществ: витаминов (A, E, B2, B12, C, PP и др.), органических кислот, микро- и макроэлементов. Достаточно много в сметане кальция, поэтому она полезна для укрепления и роста костей.

Творог -- очень ценный продукт питания. В нем содержатся органические (молочные) кислоты, минеральные вещества, в частности соли фосфора и кальция, витамины и много полноценных белков, почти полностью усваиваемых организмом.

Простокваша -- простокваша усваивается и переваривается лучше, чем молоко; простокваша богата витаминами А и С; простокваша содержит необходимые для здоровья микроэлементы - калий, кальций, железо и фосфор; простокваша нормализует микрофлору кишечника.

Простоквашу можно употреблять с фруктами и ягодами, медом и корицей.

Йогурт - полезнейший кисломолочный продукт, полюбившийся многим. Его любят взрослые и дети. Противопоказаний к применению сей продукт не имеет, а иногда даже применяется в качестве лекарственного и косметического средства.

Сливочное масло - характеризуется высокой усвояемостью - до 95 %; содержит молочный жир, который включает в себя оптимально сбалансированный комплекс жирных кислот и фосфатиды; является реальным источником жирорастворимых витаминов А, Д и Е; содержит некоторые водорастворимые витамины. В состав сливочного масла входят также содержащиеся в молоке белки, углеводы и минеральные вещества.

Ряженка - содержится полезных веществ практически столько же, сколько и в молоке, но при этом они лучше усваиваются организмом. К тому же, по сравнению с кефиром, ряженка имеет более нежный и приятный привкус. По сравнению с другими кисломолочными продуктами, имеет самую большую калорийность.

Сыворотка - это молочный продукт, который получается при изготовлении сыра или творога. Особая ценность сыворотки, как пищевого продукта, укрепляющего здоровье, была признана лишь в последние годы. Сыворотка практически не содержит жиров (а значит, она низкокалорийная), с другой - богата ценными белками. Сахар, содержащийся в сыворотке, - это молочный сахар, который легко усваивается нашим организмом. В ней содержатся такие ценные минеральные вещества, как калий, кальций, магний, фосфор, а также много витаминов. Сыворотка помогает организму выводить шлаки и лишнюю жидкость, а также расщеплять вредные отложения без ущерба для здоровья. Сыворотка - натуральный продукт (как хлеб или картофель), который мы можем потреблять ежедневно, усваивая ценные для организма протеины и не опасаясь лишних калорий. Она прекрасно утоляет голод, благодаря чему может использоваться как эффективное натуральное средство для похудения и основа различных диет. Энергетические вещества и различные минеральные соли дополняют палитру компонентов сыворотки, что позволяет организму нормально функционировать при любой диете.

3. Интересные факты

ь Общий вес воздуха в стакане с молоком примерно равен весу одной таблетки аспирина.

ь Для производства сыра Рокфор используется овечье молоко.

ь В Британии пьют молоко коровы, Испании - овцы, пустыни - верблюда, Египте - буйвола, Перу - ламы, Тибете - яка, др.- козы.

ь Англичане кофе с молоком называют "белым кофе".

ь В мифах многих народов мира присутствует выкармливание знаменитых богов и героев молоком животных (Зевс был вскормлен молоком козы Амалфеи, основатели Рима Ромул и Рем -- молоком волчицы, и т. п.).

ь Авиценна был убеждён, что козье молоко позволяет сохранить здоровье и ясность ума.

ь Гиппократ исцелил множество пациентов от чахотки с помощью козьего молока.

ь В Соединенных штатах Америки наиболее ходовая ёмкость упаковки молока в розничной торговле является галлон (пластиковая канистра).

ь Существует поверье, что из творога когда-то делали пуговицы: когда его прессовали на зиму, он становился твёрдым почти как пластмасса, благодаря чему и нашёл такое нестандартное применение.

Заключение

Эмульсии широко применяются в пищевом производстве, имеют различные свойства, химический состав и пищевую ценность.