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Emulsificación

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Page 1: Emulsificación

Lo que yo diserto: diapo 8

Propiedades físicas de los materiales:

Relación peso volumen: la fase presente en mayor porción tiende en convertirse en la fase externa, mientras que el porcentaje de volumen de la fase interna regula el tipo de emulsión formada.

Tensión superficial: son fuerzas intermoleculares que se forman en la superficie de los líquidos desarrollando el efecto membrana, por lo tanto, influye directamente con la permanencia de las emulsiones, ya que si las partículas de los constituyentes que participan en estas mezclas están fuertemente cohesionadas por dichas fuerzas se imposibilita la emulsificación.

Tamaño de las partículas: se aplica los sólidos y a la mezcla de uno con otros o con líquidos. Es evidente que si las partículas son pequeñas se obtienen productos finales más suaves. Asimismo, un mezclador que impida que las partículas se agrupen y que destruya las aglomeraciones formadas con anterioridad daría un producto acabado más suave.

Tensión interfasial: Esta tensión hace que la interfase se contraiga para formar el área interfasial más pequeña posible.

En una emulsión la fase interna siempre tiende a formar pequeñas gotas esféricas que son las que tienen el área interfacial más pequeña por unidad de volumen de un líquido.

Además, estas gotas tienden a coalescer o juntarse formando gotas grandes, con lo que de nuevo se reduce el área interfacial.

Diapo 11

Si el agente emulsionante muestra un ligero predominio hacia la parte polar o no polar el agente no está correctamente equilibrado, y si es muy soluble puede pasar a ser parte de la fase externa, lo que hará que no actúe como agente emulsionante. Para que no suceda, y el agente cumpla un rol, los grupos de moléculas del agente emulsionante deben estar equilibrados.

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Clasificación de los agentes emulsionantes: diapo 14

Productos tenso-activos: corresponden a las sustancias que afectan a la tensión superficial de un líquido.

Los agentes están clasificados de acuerdo con los grupos hidrofílicos en la molécula:

Mateiales que se presentan en la naturaleza: diapo 15

muchos de estos agentes son relativamente ineficaces por si mismo, pero aumentan su valor en unión con otros emulsionantes. Tales sustancias son frecuentemente llamadas Agentes Emulsionantes Auxiliares.

Una de sus ventajas es el aumento de la viscosidad y entre sus desventajas se podría señalar que están sujetos a hidrólisis, son sensibles a la variación de pH y son de alto costo. Algunos de ellos son

Solidos finamente divididos: diapo 16

gran número de estos son buenos estabilizantes de la emulsión en una gran variedad de aplicaciones. Dentro de este grupo se incluyen

técnicas para producir emulsiones: diapo 21

método del agente en el agua: consiste básicamente en que el agente emulsificante es directamente disuelto en agua, agregándose luego el aceite, acompañado de una gran agitación. Con este método se logran emulsiones O/W directamente. Si se desea del tipo W/O la adición del aceite debe continuarse hasta que suceda la inversión de fases.

Método del agente en aceite: el agente emulsificante es disuelto en la fase orgánica. La emulsión puede formarse entonces de dos maneras:

a) Adicionando la mezcla directamente en el agua, formándose espontáneamente una emulsión O/W.

b) Adicionando el agua directamente en la mezcla, formándose una emulsión W/O. Si se desea una O/W con este método, es necesario invertir la emulsión agregando mas agua.

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Método del Nascent soap: es aplicable para aquellas emulsiones estabilizadas con jabón, pudiendo ser usado tanto para las del tipo O/W como W/O. Aquí el agente emulsificante es formado in situ donde la parte hidrofóbica (ácida) del emulsificante se disuelve en el aceite, y la parte hidrofílica (alcalina) en el agua. La formación del jabón en la interface, como ambas fases, se encuentran en contacto, origina emulsiones estables.

Método alternado de adicion: consiste en agregar el agua y el aceite alternadamente, en porciones pequeñas sobre el agente emulsionante. Este método es particularmente recomendado para la preparación de emulsiones alimenticias, por ejemplo: mayonesas y otras que contengan aceites vegetales.

Propiedades físicas de las emulsiones: diapo 22

Solubilidad: es determinada por la fase continua; si la fase continua es hidrosoluble, la emulsión puede ser diluida con agua, si la fase continua es oleosoluble, la emulsión se puede disolver en aceite.

Viscosidad: Al aumentar la proporción de la fase interna aumenta la viscosidad de la emulsión hasta un punto en que la emulsión deja de ser líquida. Cuando el volumen de la fase interna sobrepasa el de la externa, se aglomeran las partículas de la emulsión y la viscosidad aparente es parcialmente viscosidad estructural.

Tamaño de las partículas: los líquidos o sólidos a mezclar, de este dependerá lo suave que sea el producto final, la mayor o menor tendencia a sedimentar y la rapidez con que se produzca la mezcla.

Movimiento browniano: las partículas que forman suspensiones finas al ser observadas al microscopio se ven con un movimiento en zigzag continuo sin orden. Se sabe actualmente que el movimiento es producido por el bombardeo real de las partículas por las moléculas del medio en suspensión.

Temperatura: La tensión superficial y la viscosidad disminuyen al aumentar la temperatura.El límite superior de temperatura depende de la sensibilidad al calor de los ingredientes a mezclar.Temperaturas hasta 70°C son corrientes para los productos lácteos, mientras que muchos productos contienen sólidos de la yema de huevos, por ejemplo las mayonesas se emulsifican a temperaturas mucho más bajas.

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Conductividad eléctrica: La conductividad eléctrica de una emulsión depende de la conductividad de la fase continua.

Concentración: Se destacan dos aspectos que son de interés acerca de la concentración de las emulsiones. Estos son:

Se refiere a las cantidades relativas de las dos fases que forman la emulsión.

Esta referida a la concentración del agente emulsionante

Propiedades ópticas de as emulsiones: diapo 24Emulsion transparente o cromática: normalmente la emulsiones son opacas, líquidas coloreadas de color crema. Sin embargo, como se señala en la tabla anterior (efecto del tamaño de la partícula en la apariencia de la emulsión) las emulsiones en las que el tamaño de la partícula es bastante pequeño, estas pueden ser transparentes.

Resultará una emulsión coloreada (cromática) si dos líquidos tienen los mismos índices de refracción pero diferente poder óptico de dispersión. La transparencia puede resultar en emulsiones que tienen fases dispersas y continuas de los mismos índices de refracción.

Turbidez: la turbidez de las emulsiones se ha investigado con el objetico de emplear estas medidas como base para calcular los diámetros medio de la partícula o funciones de distribución.

Viscosidad: este punto se debe considerar puesto que una emulsión comercial se puede vender solo a una viscosidad específica.

Mezclador simple: diapo 26

recipiente en el cual se depositan las sustancias a mezclar, estos elementos se adicionan de tal forma que se logre el producto deseado. La selección del aparato a utilizar dependerá de una serie de factores que permitan obtener un óptimo resultado.Las mezcladoras se utilizan para pre mezclar los ingredientes en la producción de aderezos para ensaladas, cremas artificiales para rellenar dulces, etc. también se les utiliza para emulsificar en la producción de mayonesa, quesos elaborados y muchas otras emulsiones alimenticias.

Mezclador de hélice: diapo 27

se usan en combinación de una o más hélices sobre un mismo eje. El empuje de las hélices puede ser totalmente ascendente, descendente o bien de doble efecto, o sea,

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ascendente y descendente; este último es el más usual y conveniente para recipientes pequeños.Ideal para mezclar emulsiones en general.

Mezclador sencillo de turbina: diapo 28

Semejante al anterior solo cambia el tipo de hélice.En este caso la hélice la constituye un gran número de aspas que giran a gran velocidad, el poder de agitación es muchísimo mayor. Este tipo es particularmente conveniente para mezclar líquidos de viscosidad baja o media.Funciona bien en la manipulación de materiales fibrosos de consistencia media, como la pasta de papel en suspensión.

Mezclador de paletas de movimiento planetario: diapo 29Una paleta gira alrededor de un eje situado excéntricamente con respecto al recipiente, al mismo tiempo el eje gira alrededor de la línea central del recipiente. Este movimiento permite una mezcla local que luego se extiende a todo el material. Se utiliza para cargas grandes de pastas aguadas de sedimentación lenta. Ejemplo: lechada de cemento, pulpa de papel, alimentos, pastelería y mayonesas.

Batidor o emulsificador: diapo 30funciona siempre a una gran velocidad debido al efecto de batido real de los dos fluidos produciendo una fina emulsión o división. Consta de dos rejillas que giran en sentidos opuestos. Su funcionamiento es muy similar al batidor de huevos. Se utiliza bastante para la preparación de crema batida (liquido-gas), la mayonesa (líquidos inmiscibles), etc.

Homogeneizador: diapo 31

esta compuesta esencialmente por una válvula de homogeneización y una bomba de alta presión. Los distintos tipos de homogeneizadores difieren unos de otros en el diseño de dicha válvula. La válvula proporciona la abertura ajustable, a través de la cual se bombea la emulsión. Al entrar la emulsión en la ranura los líquidos experimentan gran aceleración, con lo que las gotas de la fase interna se cortan unas con otras, deformándose y rompiéndose. Como la separación entre válvula y asiento es critica se le debe pulimentar cuidadosamente y construirlas con materiales duros como estelia, metal monel y acero inoxidable.

Tipo poppet: diapo 32

los líquidos fluyen entre la válvula y su asiento, asiendo que este se eleve en contra de un resorte fuerte. La presión de homogeneización se modifica por ajuste de la tensión sobre el resorte. Al salir de la ranura anular los líquidos chocan contra un anillo

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destructor. En la homogeneización de la leche, cremas de bajo contenido en grasas, leche evaporada y leche esterilizada, las mezclas para helado, los aderezos para ensalada, cremas artificiales, sopas, algunas salsas y otros productos alimenticios.

Molino coloidal: diapo 33

Un molino coloidal esta compuesto por una superficie estacionaria y una superficie rotatoria situadas de forma que quede entre ellas una pequeña separación ajustable a través de la cual se pasa la emulsión bruta.

en general, más efectivos que las homogeneizadoras de presión para manipular productos de elevada viscosidad, mientras que las homogenizadoras son más efectivas con sustancias de poca viscosidad. Además estas tienden a producir tamaños de gotas más pequeñas.

Molino coloidal de gran velocidad: diapo 34

Consiste en un elemento estático de forma tronco-cónica y otro rotatorio de la misma forma girando sobre su eje horizontal. La separación entre ambos elementos es adaptable moviendo el rotor horizontalmente. La carga o alimentación se añade por el centro de rotación por medio de fuerzas gravitatorias, pasa entre el rotor y el elemento estático y se descarga por la periferia.

Molino coloidal para pastas: diapo 35

También conocido como molinos con rotores girando sobre eje vertical, que permiten una descarga más fácil del producto y limpieza.

Se utilizan para producción de productos más viscosos como aderezos, mayonesa, cremas artificiales y otras emulsiones alimenticias

Aparato de emulsion ultrasónica: diapo 36

Trabaja con vibraciones ultrasónicas, es decir, ondas acústicas inaudibles por su alta frecuencia.

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Durante la mitad negativa del ciclo de presión, cuando el líquido está sometido a tensión, se expanden las burbujas que pudiera haber presentes en el líquido. Durante la mitad positiva del ciclo las burbujas se contraen. Cuando la amplitud de la presión es grande y las burbujas pequeñas, tales burbujas colapsan violentamente durante la compresión. Este fenómeno se conoce por “ahuecamiento“ y puede conducir a la cesión de una cantidad relativamente importante de energía. Cuando se desea producir ahuecamiento las ondas ultrasónicas de baja frecuencia son más adecuadas.

Resonador de cuña: diapo 37Una hoja de aristas en forma de cuña esta situada enfrente de una boquilla a través de la que se bombea el líquido y el chorro que sale choca con la arista de la hoja haciéndola vibrar. La hoja esta normalmente fija en uno o más de sus puntos nodales y resuena con su frecuencia natural, impartiendo ondas de frecuencias ultrasónicas al líquido. La intensidad no es muy grande pero suficiente para generar en las proximidades de la hoja ahuecamiento en los líquidos produciendo de esta manera la emulsificación.

Se usa para sopas e cremas, aderezos, mantequilla de maní, chocolates para revestimientos y alimentos infantiles.

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