A kolloid rendszerek az élelmiszer-termelés

A kolloid rendszerek az élelmiszer-termelés

Kolloid állapot jellemzi az alábbi főbb jellemzők: specifikus szemcseméret (10 -7 10 -5 cm.), És többkomponensű heterogenitás.

Diszperziók részecskék kolloidális méretűek nevezett szolok (a latin solutio - oldat).

Rendszerek egy gáz diszpergáló közeg jellegétől függetlenül a gáz úgynevezett aeroszolokat. Systems egy folyékony diszperziós közegben - liozolyami (a görög szó Lios - folyadék). Jellegétől függően a folyadék liozoli nevezett hidroszol (víz), organosols (szerves közegben), vagy még közelebbről - alkozolyami (alkoholok), eterozolyami (éterek), stb ...

A méret a szol részecskék foglalnak el közötti közbenső helyzetben a valódi oldatokat és nagy darabokra diszpergált rendszerek - porok, szuszpenziók, és emulziók. Kolloid rendszerek vannak kialakítva két módon: diszpergálásával - zúzás

durva nagy részecskék, hogy a kolloid diszperziós rendszer; kondenzációs - vegyületet ionok atomok vagy molekulák nagyobb részecskékké kolloidális méretűek. Így a szükséges feltételeket a kialakulását kolloid rendszerek oldhatatlan anyag diszpergált fázist a diszperziós közegben; elérését a diszpergált fázis részecskéi kolloid diszperzió; jelenlétében stabilizátor kommunikáló kolloid aggregátum stabilitását rendszer.

Stabilizátorok lehetnek, amelyek specifikus vezetjük be a diszpergáló közeg, mint például felületaktív anyagokat vagy a reakciótermékeket a diszpergált fázis a diszperziós közeg. Stabilizátorok létre körül kolloid részecskék az adszorpciós védőréteg, ami megakadályozza azok szerelhető rá.

A termelés különböző diszperzió és élelmiszer kondenzációs foglal egy vezető helyen. Ez annak köszönhető, hogy sajátosságait az anyag diszpergált állapotban, amely biztosítja a kényelmet, pre-csomagolás, szállítására, adagolására, elősegítik megemelt kémiai és biokémiai reakciók és oldódási folyamatok, adszorpció, extrakció és egyéb folyamatok.

A diszperzió használt zúzás és aprítás gabonát lisztté, kakaóbab, hogy kakaólé és kakaópor, cukor, porcukor a konzerviparban homogenizáló gyümölcs püré és m. P.

Kondenzáció akkor fordul elő, hogy a desztillálóberendezésben, amikor megszerzése egy alkohol, a cukor kristályosodását, lepárlása oldatok, beillesztés borok és t. D.

Kolloid rendszerek van egy molekuláris kinetikai tulajdonságokkal spontán mozgása a részecskék. Ez tulajdonságok, mint a diffúzió, ozmózis nyomás és a magassága eloszlása ​​a részecskék.

Ok diffúziós (spontán igazítás koncentrációk) kolloid rendszerekben a Brown-mozgás a részecskék, amelyek viszont egy mozgása következtében-geplovo molekuláris diszperziós közegben. A diffúzió sebessége fordítottan arányos a méret a szóródó részecskék, így kolloid rendszerekben a részecskék, amelyek mérete a sorrendben 10_7. 10

5 cm-es, azaz. E. lényegében több molekula hagyományos kis molekulatömegű anyagok, a diffúziós sebesség alacsony.

A kolloid részecskék diszpergálva diszperziós közeg, két ellentétes erő: gravitáció és az erő a diffúzió. Hatása alatt a gravitációs részecskék hajlamosak alján leülepedő - ülepedett (latin sedimentum - csapadék). diffúziós erők hajlamosak a elosztani a szemcséket egyenletesen hogy a rendszer térfogata. Így a diszperz rendszerek képesek fenntartani egy bizonyos szemcseméret eloszlás térfogat. Ez a képesség az úgynevezett sedimentitsionnoy vagy kinetikai stabilitása. A szuszpendált rendszer kinetikailag instabil, a részecskék nagyok, és ezért az intézkedés alapján a gravitáció rendezi az aljára. Molekuláris rendszer (gázok, oldatok) nagyon magas kinetikai stabilitása. Kinetikai stabilitása kolloid rendszerek a részecskék függ méretük: minél kisebb a részecskeméret, annál kinetikailag stabil kolloid rendszer.

Microheterogeneous SYSTEM az élelmiszer-termelés

A mikroheterogenitásának rendszerekben egy szemcsemérete 10

5. 1SG3 lásd közé tartoznak a szuszpenziók (T / F), emulziók (W / F), a hab (F / F), aeroszolok (T / T és G / T) és porok (T / T). Jellemzően, ezek a rendszerek nem átlátszó, részecskék heterogén rendszerek gyorsan rendezni. Ezek a rendszerek széles körben elterjedtek a természetben, és nagy jelentőséggel bírnak az élelmiszeriparban.

Felfüggesztés. Ábrázoljuk diszpergált rendszerek egy diszpergáit szilárd fázis és a folyékony diszperziós közegben. Ezek közé tartoznak a gyümölcs- és zöldség paszta, fondant cukorka tömeg, kakaólé, és mások.

Szuszpenziók van számos közös tulajdonságai a porok; Ezek a rendszerek hasonlóak hozzájuk diszperziós. Az élelmiszeriparban a készítmény a szuszpenzió képződik keményítő lerakódás során csapadék cukor a termelés a sör, bor, és egyéb édességek.

Emulziók. Disperse Systems, amely egy folyékony diszpergált fázist és egy folyékony diszperziós közegben nevezzük emulziók. Előfeltétel emulzióképződés - oldhatatlan anyagot diszpergált fázis a diszperziós közegben.

Az emulziót tipikusan úgy állítjuk elő, mechanikai diszperzió. Erre a célra különböző keverők, mixerek, homogenizálókészülékekben kolloid malmok és az ultrahang.

Folyékony, amelyből a emulziók oldhatatlan egymással, és ezért különböznek a tulajdonságai.

Gyakorlatilag mindig az egyik folyadékok víz, és a másik - bármely nem-poláros, vízben oldhatatlan folyadék, például olaj.

Az emulziók - a rendszer instabil. Az instabilitás ebben a rendszerben látható spontán egyesülő a diszperz fázis cseppeket - koaleszcencia, amely elvezet az emulzió megbomlása és szétválasztása két réteget. Stabilitása emulziók is kölcsönöz csak egy harmadik komponenst - stabilizálószert vagy emulgeálószert. A szerepe emulgeálószerek kialakulását stabil emulziót először is, hogy adszorbeálódik a fázisok közötti határfelületen olaj - víz (O / W), és csökkenti a határfelületi feszültséget, azaz, egy felületaktív anyagot, és másrészt .. koncentrálva a felszínen a cseppek a diszpergált fázis, egy emulgeálószert képez mechanikailag stabil réteg (film). A jelenléte az ilyen védő filmréteget a felületen a diszpergált fázis részecskéihez megakadályozzák ezek összetapadását, t. E. Megakadályozza koaleszcencia emulzió.

Nature emulgeálószer függ nemcsak a stabilitást, de a típusú emulzió. Emulgeálószerek, vízben oldható, képződését elősegítő közvetlen emulziók (O / W); emulgeálószerek, nem oldó nem poláros folyadékokban, így inverz emulziók (W / O).

Spray-k és porok. Ez diszperz rendszer a diszpergáló közeg, amely a gáz (levegő), és a diszpergált fázis lehet szilárd részecskék vagy folyadékcseppek. Jellemzően, aeroszolok osztályozása az aggregációs állapotától a diszpergált fázis. Egy aeroszol egy folyadék diszpergált fázis az úgynevezett köd, szilárd - füst és a por. Aeroszolok szilárd diszperz fázis részecskeméret nagyobb, mint a füst általában úgynevezett por. Ez a felosztás meglehetősen önkényes. Aeroszol részecskeméret tartományban 10 -5 10 -2 cm. Aeroszolokat nagy gyakorlati jelentősége néhány ágazatban az élelmiszeripar. Tipikus aeroszolok közé tartozik a víz pára, füst füstgáz, a liszt és a cukor a por. Egyes esetekben az iparban folyamodott a mesterséges termelés aeroszolok. Tehát, szárítás lé, püré, tej permetezzük a legkisebb cseppek a száraz meleg levegő. Mivel az aeroszolt képző, mert a nagy fajlagos felülete a nedvesség elpárolgását intenzív és szárítással ér véget 15. 20 p.

aeroszol-képződés vezethet nem kívánatos és veszélyes következményekkel. Így, sok anyag por - liszt, cukor, keményítő, szén - formák a levegővel robbanó elegyet.

A porokat tekinthető letétbe aeroszolokat és a szilárd részecskéket. Azonban, a benne levő részecskék nagyobbak, és eléri átmérője 1. 2 mm. Ipari méretű porrészecskék által meghatározott céljuk, és gyakran az egyik fő mutatók a termék minőségét. Például, a diszpergálhatóság és a részecskeméret-eloszlás a kakaópor befolyásolja a ízletesség és tápértéke a termék. A mértéke csiszoló szemcsék minőségét befolyásolja a lisztet.

A porrészecskék mindig érintkezésben, és ezért az a tulajdonságuk, folyékonyság, ami viszont függ a sűrűsége, mérete és alakja a részecskék, a felületi állapota, páratartalom és egyéb tulajdonságait. Fokozott diszperziós csökkenti a hozamot növekedése miatt a teljes érintkezési felületen. Fokozott nedvesség is csökkenti a fluiditását a porok.

Hab. Nagydiszperzitású s.istemy amelyben a diszpergáló közegben - folyadék és a diszpergált fázis - gáz, úgynevezett habok. Gázbuborékok habok nagy méretei, alakja és poliéderek elválasztott nagyon vékony rétegben és a diszperziós közeg. A használt habok levegő diszperziós módszerekkel: erőteljes rázás vagy keverés a folyadék.

Stabil habot lehet beszerezni csak a stabilizálószer jelenlétében - habképző szert. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a folyadék felszíne érintkezik a gáz-halmazállapotú közeg, tárolt különleges feltételek, mint a folyékony anyag. Ezek a feltételek merülnek fel, mert a molekulák a felületi folyékony réteget eltérően molekulák alapos kitéve egyenlőtlen vonzereje molekulák folyadék és a gáz. Mindegyik molekula belül a folyadék minden oldalról vonzza szomszédos molekulák távolságra helyezkedik el a gömb sugarának hatásának intermolekuláris erők (ábra. 36). Ennek eredményeként, a vonzóerő kompenzálja, és a kapott ezeknek az erőknek egyenlő nullával.

Ábra. 36. Az áramkör a előfordulása a felületi feszültség:
1 - molekulák; 2 - hatálya az intermolekuláris erők

Ábra. Reakcióvázlat 37. habszerkezet

A molekulák a felületi réteg részét a körét az intermolekuláris erők a gázfázisban sűrűsége, amely kisebb, mint a sűrűsége a folyékony, így a kapott összes vonzó- lesz irányítva a folyadék merőlegesen annak felületére. Következésképpen, a folyadék felületi molekulák mindig alatt erőnek megrajzolásukhoz befelé. Ez vezet az a tény, hogy az a folyadék felszíne mindig arra törekszik, hogy csökkenteni kell. Ez magyarázza a gömb alakú és a folyékony cseppek (a labda van egy minimális felület), és tökéletesen sima folyadék felülete széles edényben. Növelésével számos felületi molekulák a mélység zhidkosgi mozog a felszínre. A folyamat, amelynek során a molekulák az egyensúlyi állapotból egy különleges állapota a felületi réteg molekulák ráfordítást igényel külső munkát. Munka hogy növelje a terület a folyadék felszínén bejut potenciális energiája a molekulák a felületi réteg - a felületi energia. Az utóbbi viszont, említett egység felületének, az úgynevezett felületi feszültség

ahol F felületi energia; V értékre - a felülete.

A habosítószer hosszú szénláncú csökkentik a felületi feszültséget megkönnyíti a habképződést, és adja meg a stabilitást, mivel adszorbeálódnak a víz - a levegő és alkotnak egy nagyon viszkózus strukturált film megakadályozza a folyadék sgekaniyu (37. ábra). Ebben az esetben a vastagsága réteg folyékony között levegőbuborékok lassan csökken, és hab létezhet hosszú ideig.

Habosító szerek szolgálhatnak felületaktív vegyületek (felületaktív anyagok), melyek molekulái egy kellően hosszú szénhidrogén lánc. Sok molekulák szerves anyagok két részből áll: egy poláris csoportot, valamint egy nem-poláris szénhidrogén-csoport. Poláris csoportok COOH,

-OH, -NH, -SH, -CN, és hasonlók. D. Ezek a csoportok a hidrofil, t. E. Nos nedvesíti a víz. Ezzel ellentétben, a hidrofób szénhidrogéncsoportok, t. E. Nem nedvesíti a víz. Vázlatosan amfifil álló hidrofil és hidrofób részei a molekula van ábrázolva, mint szimbólum - •, amelynél az előre funkció jelölésére nem poláros csoport és kör - poláris csoport.

Tipikus penoobrazovate iyam-vizes habok közé tartoznak az alkoholok, szappanok, fehérjék. Penoobrazova-adott bázis a gyakorlati jelentősége. Különösen sok termék, mint például a kenyér és némi cukrászati ​​termékek, van egy habszerkezet amely meghatározza az íz és a tápérték.