유화제 또는 유화제는 상당한 시간 동안 에멀젼을 안정화시키는 임의의 화합물 일 수있다. 그것의 기능은 본질적으로 정상적인 조건에서 통합 할 수없는 두 액체 또는 상을 "분할"하는 것입니다. 즉, 균질 한 외관의 혼합물을 형성합니다.
유화제가 의미하는 바를 다루는 고전적인 예는 기름과 물 한 잔입니다. 오일은 밀도가 낮은 상단에 배치되고 물은 하단에 배치됩니다. 두 액체는 합칠 수 없으며, 분자간 친화도가 서로 다르기 때문에 혼합 할 수 없습니다 (혼합 할 수 없음). 물은 극성이고 기름은 비극성입니다.
땅콩 버터는 첨가 된 유화제 덕분에 일관성과 두께가 일부 있습니다. 출처 : Pixabay.
그러나 물 (w)-오일 (o)의 이질적이고 2 상 혼합물에 난황을 첨가하고 격렬하게 흔들면 오일이 분산되면 유 중수 에멀젼 (w / o)이 형성됩니다. 그리고 더 적은 정도로; 또는 물에 기름 (o / w), 지금 분산되는 물이라면. 따라서 달걀 노른자가 유화제가됩니다.
위에서 다른 첨가제를 추가하여 마요네즈를 얻습니다. 마요네즈와 마찬가지로 마가린, 땅콩 버터, 우유, 토마토 소스, 드레싱 등과 같은 다른 식품은 유화제를 첨가하여 만듭니다.
에멀젼 공정
유제의 형성 과정. 출처 : Gabriel Bolívar.
따라서 유화제는 두 가지 비혼 화성 액체 또는 혼합물로부터 에멀젼이 형성되도록합니다. w / o 및 o / w 에멀젼은 가장 중요한 두 가지 경우입니다. 위의 이미지는 위에서 설명한 내용을 단순화 된 방식으로 보여줍니다.
두 가지 액체가 있습니다 : 푸른 빛이 도는 액체와 노란색 액체가 2 상 이질적인 혼합물을 구성합니다. 혼합되지 않으므로 균질 한 혼합물을 형성하기 위해 합쳐지지 않습니다. 그러나 유화제가 첨가되면 (고체 또는 액체) 황색 액체의 소구 또는 분산 된 입자가 형성되는 방식으로 개입됩니다.
노란색 입자가 합쳐지면 처음과 마찬가지로 노란색 단계가 다시 나타납니다. 이러한 입자가 작을수록 결과 혼합물이 더 부드럽고 균일 해집니다. 따라서이 가상 믹스에서 우리는 녹색 믹스를 볼 수 있습니다. 노란색 입자는 현미경으로 쉽게 볼 수 있습니다.
여기에서 안정화 제가 들어오고 분산 된 입자의 유착을 방지하고 에멀젼의 균질성을 더욱 길게하는 화합물입니다. 즉, 두 단계로 "절단"되지 않습니다.
에멀젼의 분자 적 측면
분자 적으로 유제 과정은 매우 역동적이며 유화제의 작용을 설명하려는 몇 가지 이론이 있습니다. 그러나, 그들은 모두 공통점을 공유하고 있으며, 이는 유화제가 하나 이상의 양친 매성 (또는 양친 매성) 분자 여야한다는 사실입니다. 이들은 무극성 및 극성 특성을 모두 가진 것들입니다.
양친 매성 분자는 막대 사탕에 비유 할 수 있습니다. 머리는 극성이고 친수성입니다. 막대 또는 꼬리는 무극성이며 소수성입니다. 두 액체는 본질적으로 극성 차이가 매우 크기 때문에 혼합 할 수 없습니다. 유화제는 두 액체와 동시에 상호 작용합니다.
그것의 극성 머리는 극성 액체의 방향으로 향합니다. 반면에 무극성 꼬리는 무극성 액체와 상호 작용하려고합니다. 우세한 액체 또는 상에 따라 양친 매성 분자는 미셀을 형성하는 경향이 있습니다. 예를 들어, 분산 된 액체의 분자가 둘러싸여있는 캡슐.
예를 들어, 노란색 소구는 유화제의 양친 매성 분자로 둘러싸이게되는데,이 분자의 바깥 부분은 연속 상 또는 액체 (더 큰 비율, 파란색)와 상호 작용하고 다른 소구도 밀어냅니다. 그러나 미셀이 움직이면 조만간 분리되어 노란색 단계가 나타납니다.
유화제의 응용
유화제는 아이스크림의 크림 같은 질감에 기여합니다. 출처 : Pexels.
유화제 나 유화제가 없으면 식품 및 제약 산업에서 매우 중요한 에멀젼을 만들 수 없습니다. 이러한 제품의 제형에는 증점제와 안정제가 포함되어 있지만 유화제는 혼합물이 신체와 질감을 발달시키는 데 도움이됩니다.
수득 된 에멀젼의 점도는 원래의 비혼 화성 액체의 점도보다 높을 수 있습니다. 마요네즈가이 점을 증명합니다. 그러나 최종 점도는 더 낮을 수 있으며 결과 혼합물이 더 부드럽습니다. 따라서 유화제는 식품의 일관성과 풍미의 핵심입니다.
유화제가 필요한 제품
유화제가 필요한 일부 식품에는 다음이 있습니다.
-우유는 o / w 유제로서 단백질 함량으로 인해 유화제 역할을 할 수 있습니다.
-버터와 마가린, 둘 다 유제없이.
-굳고 신선함을 위해 팬.
-지도.
-초콜릿, 바 또는 몰드에서 산업 생산 중에 점도를 변경합니다.
-아이스크림은 우유 단백질이 지방과 물의 조합을 안정화하기 때문에 추가 유화제를 추가하는 것 외에도 혼합물이 공기를 포함 할 수 있도록 재 분류 (부분적으로 불안정화)합니다.
-쿠키.
-얼굴 크림.
-립스틱.
-연고.
-치즈.
-케이크.
유화제의 예
유화제의 분자는 원칙적으로 양친 매성이어야한다고 언급되었습니다. 반면에 계면 활성제도이 특성을 가지고 있습니다. 그러나 이것은 양친 매성 분자가 계면 활성제라는 것을 의미하지는 않습니다 (단백질의 경우처럼).
따라서 계면 활성제는 유화제를 선택할 때 좋은 선택입니다. 동일한 기능을 수행하는 소금이 있지만. 이들 중 하나를 사용하는 타당성은 제품의 공식 및 화학적 특성에 따라 다릅니다.
마찬가지로 모든 유화제가 혼합물의 성분 (단백질, 지방, 당 등)과 상호 작용하여 전체의 균질화를 달성 할 수 있기 때문에 양친 매성이있는 것은 아닙니다. 따라서 마지막으로 유화제의 몇 가지 예가 나열됩니다.
-지방산 에스테르
-모노 글리세 라이드
-디 글리세 라이드
-레시틴 (계란 노른자에서 발견)
-아라비아 고무
-펙틴
-녹슨 전분
-젤리
-폴리에틸렌 글리콜
-말티톨
-구연산 칼슘
-젖산 나트륨 및 칼륨
-알긴산 나트륨
-한천
카라 야 고무
-셀룰로오스
-에톡 실화 알코올
-나트륨 및 칼슘 스테아로 일 락틸 레이트
-폴리 소르 베이트 20, 40, 60 및 80 (식품 등급)
-락 티톨
보시다시피 많은 유화제가 있으며, 각 유화제는 식품, 크림, 시럽, 세제, 로션 등에 대한 기능을 가지고 있습니다.
참고 문헌
- Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). 화학 (8 판). CENGAGE 학습.
- Wikipedia. (2020). 유제. 출처 : en.wikipedia.org
- 브리태니커 백과 사전 편집자. (2019 년 3 월 20 일). 유화제. 브리태니커 백과 사전. 출처 : britannica.com
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- 게스트 작성자. (2015 년 4 월 10 일). 작업용 유화제 : 산업 전반에 걸친 애플리케이션 (인포 그래픽). 출처 : knowledge.ulprospector.com
- 루벤. (2012 년 2 월 1 일). 아이스크림의 유화제. 출처 : icecreamscience.com