Что такое эмульгирование: Эмульгирование — важный процесс для многих сфер производства

Диспергирование — U-Sonic

Применение ультразвуковых колебаний для ускорения процессов в жидких средах

Современные технологии наиболее часто основываются на реализации гетерогенных процессов, протекающих между двумя или несколькими неоднородными средами в системах жидкость — жидкость и жидкость — твердое тело [19]. Это процессы массообмена, процессы диспергирования, разделения жидкостей и суспензий, кристаллизации, предотвращения накипеобразования на поверхностях теплообменных аппаратов и трубопроводов, полимеризации и деполимеризации и т.д., а также различные химические и электрохимические реакции. Скорость протекания большинства гетерогенных процессов в обычных условиях очень мала и определяется величиной поверхности соприкосновения реагирующих компонентов (рисунок 3.1).

Рисунок 3.1 — Механизмы ускорения процессов в гетерогенных средах

УЗ колебания обеспечивают сверхтонкое диспергирование (не реализуемое другими способами), увеличивая межфазную поверхность реагирующих элементов. Таков один из механизмов интенсификации процессов в жидких средах. Возникающая под действием колебаний в жидкости кавитация и сопровождающие ее мощнейшие микропотоки, звуковое давление и звуковой ветер воздействуют на пограничный слой и «смывают» его. Таким образом, устраняется сопротивление переносу реагирующих веществ и интенсифицируется технологический процесс.

Наиболее интересными из гетерогенных процессов являются процессы УЗ эмульгирования(диспергирование жидкостей в жидкостях) и диспергирования (получения тонкодисперсных суспензий). Эти процессы связаны с увеличением поверхности взаимодействия и поэтому лежат в основе интенсификации множества других процессов.

Высокая эффективность ультразвуковых технологий в жидких средах обусловлена следующими причинами:

1. Условия ввода УЗ колебаний из колебательных систем с помощью металлических рабочих инструментов в жидкости наиболее благоприятные, по сравнению с введением УЗ колебаний, например, в газовые среды. Обусловлено это тем, что удельное волновое сопротивление жидких сред значительно (для воды в 3500 раз) больше, чем у газов и поэтому, большая мощность излучается из колебательной системы в жидкость при одинаковой амплитуде колебаний инструмента колебательной системы [10].

2. В жидких средах возникает и протекает специфический физический процесс — ультразвуковая кавитация, обеспечивающий максимальные энергетические воздействия, как на сами жидкости, так и на твердые тела в жидкостях [19]. Аналогичного по эффективности воздействия физического процесса нет в твердых телах и газовых средах.

3. Ультразвуковая кавитация порождает большое количество эффектов второго порядка, которые, в свою очередь, также обеспечивают интенсификацию протекающих технологических процессов.

Эти обстоятельства привели к тому, что ультразвуковое воздействие получило наиболее широкое распространение при реализации технологических процессов, связанных с жидким состоянием реагентов. В следующих подразделах рассмотрены примеры и особенности реализации процессов, ускоряемых под воздействием ультразвуковых колебаний в жидких средах.

Версия для печати

44. Эмульгирование жира. Эмульгаторы. Физико-химические свойства, обеспечивающие процесс.

Эмульгирование
жиров.

Поступающие
в составе липидов жиры составляют 90%.
Действию водорастворимых ферментов
они подвергнутся не могут, поэтому
действию панкреатической липазы
предшествует эмульгирование. Эмульгирование
(смешивание жиров в воде) – происходит
в тонком кишечнике под действием солей
желчных кислот (представляют собой
амфифильное соединение, то есть имеют
и лиофильнкю часть и гидрофильную).
Желчные кислоты снижают поверхностное
натяжение и превращают большую каплю
жира во множество мелких. Подобное
дробление увеличивает площадь поверхности
фазы жир/вода, что ускоряет гидролиз
жира панкреатической липазой.

46. Смотри 49.

47. Белки сыворотки крови. Функция. Содержание. Диагностическое значение результатов лабораторного исследования.

Белки острой фазы.

Физико-химические свойства крови.

Плазма (48-63%) состоит из

1. Плазмы крови (90-93%)

2. Сухой остаток (7-10%)

Форменные элементы крови (37-52%)

Эритроциты, лейкоциты, тромбоциты

Для выделения сыворотки необходим
стабилизатор, в качестве которого
используют либо цитрат натрия, либо
щавелевокислый калий. В результате
действия стабилизатора, тромб не
образуется из-за связывания ионов Са.

Жесткая константа – 65-85 г. Белка.

Функции белков крови

1. Поддержание pHв пределах
   7.38-7.42 (буферная функция).

2. Альбумин преальбумин, тироксинсвязывающий
   белок, ретинолсвязывающий белок,
   транскобаламиды, транстиретин,
   транскортин, трансферрин церуллоплазмин,
   гемопексин, гаптоглобин, липопротеины
   выполняют транспортную функцию.

3. Определяют вязкость крови, а значит
   гемодинамику в организме.

4. Резерв аминокислот в организме.

5. Иммуноглобулины, белки свертывающей
   системы крови, альфа-1-антитрипсин
   выполняют защитную функцию.

Методом электрофореза (на ацетилцеллюлозе)
удается выявить 5 фракций.

1. Альбумины (55-65%)

2. Альфа-1-глобулины (2-4%)

3. Альфа-2-глобулины (6-12%)

4. Бета-глобулины (8-12%)

5. Гамма-глобулины (12-22%)

Классификация белков плазмы крови.

Транстиретин (преальбумин) –
тироксинсвязывающий альбумин, это белок
острой фазы, может связывать ретинол,
тироксин, трийодтиронин. Появление
этого белка наблюдается при циррозах,
гепатитах, нефротическом синдроме.
Содержание 0.18-0.37 г/л.

Альбумин – Молекулярная масса 69 кДа,
концентрация 40-50 г/л, в сутки синтезируется
12 граммов, содержит множество дикарбоновых
кислот и способностью удерживать анионы
(Са, Cu, Zn). В плазме 40%
представлено альбумином и определяет
осмотический объем на 75-80%. В межклеточной
жидкости 60% (меньше чем в крови из-за
объема межклеточной жидкости).

При понижении концентрации альбумина
в крови, происходит снижение почечного
кровотока, активируется
ренин-ангиотензин-альдостерон система
и обеспечивается восстановление объема
крови, если этого не происходит, то
смещается равновесие и образуется отек
из-за перераспределения альбумина в
межклеточную жидкость вместе с оставшимися
ионами Na, которые удерживают
воду. Снижение альбумина может возникать
из-за цирроза печени, катаболических
реакциях, ожогах, сепсисах. Понижение
альбумина вызывает повышение проницаемости
стенок капилляров и понижению АД, в
результате которого может развиться
шок.

Альбумин – важнейший транспортный
белок, осуществляет транспорт желчных
кислот, билирубина, стероидов, йодтиронинов,
лекарственные вещества (сульфаниламиды,
барбитураты, салицилаты).

Глобулины. Хуже растворимы в воде, имеют
более высокую молекулярную массу.

Фракция Альфа-1-глобулины.

Альфа-1-антитрипсин – концентрация 2.5
г/л. Ингибирует ряд протеаз, в частности
эластазу, которая разрушает легочную
ткань (при недостатке А-1Антитрипсина
развивается эмфизема, гепатит). Снижает
активность протеиназ (трипсин, химотрипсин,
калликреин, плазмин). Содержание белка
повышается при травмах и заболеваниях.

Альфа-1- кислый гликопротеин – тормозит
активность протеолитических ферментов,
концентрация 0.2-0.4 г/л, уровень падает
при поражениях печени, опухолях,
воспалениях, беременности.

Альфа-1-гликопротеин – частвует в
транспорте тестостерона и прогестерона.
Возрастает в острую фазу заболеваний
печени (цирроз печени). Концентрация
0.5-1.4 г/л.

Альфа-1-фетопротеин – белок обнаруживающийся
в плазме плода, который образуется в
печени и желточном мешке. Способен
связывать эстрогены от избыточного их
влияния на плод. Имеет место для
диагностики рака печени и яичка, так
как опухолевые клетки начинают его
продуцировать.

Фракция Альфа-2-глобулины.

Гаптоглобин – белок, экономящий железо
и щадящий почки (с) Галян С.Л. Образует
скомплекс со свободным гемоглобином,
который не способен фильтроваться через
почечную капсулу из-за высокой молекулярной
массы. Является белком острой фазы и
его снижение имеет место в гемолитической
анемии. Концентрация белка 0-0.35 г/л.

Альфа-2-макроглобулин – цинкосодержащий
гликопротеин с огромной молекулярной
массой (820 кДа), содержание в плазме 2-3
г/л. Ингибирует трипсин, химотрипсин,
тромбин, калликреин, плазмин. Содержание
увеличивается при циррозе, нефротическом
синдроме. Уменьшается при сахарном
диабете.

Церрулоплазмин – медьсодержащий белок.
Окисляет двухвалентное железо до
трёхвалентного для его дальнейшего
транспорта трансферрином. Синтез
увеличивается при беременности, остром
воспалении, холестазе, артрите, хроническом
гепатите. Концентрация 0.25-0.45 г/л.

Фракция Бета-глобулинов.

Трансферрин – гликопротеид, самый
главный транспортер трехвалентного
железа. Содержание увеличивается при
беременностях, железодефицитных анемиях.
Снижается при циррозах, нефротическом
синдроме, отравлении железом, белковом
голодании. Концентрация 1.6-2.8 г/л.

Гемопексин – связывает и транспортирует
гем в клетки ретикулоэндотелиальной
системы. Содержание падает при
гемолитической анемии, нефротическом
синдроме. Увеличивается при воспалении.
Концентрация 0.85 г/л.

Белки Гамма-фракции.

Синтезируются в ответ на попадание
антигенов в организм и обладают
определённой специализацией. Выделяют
пять классов А, Е, G,D,M.

Иммуноглобулины G– 75% от
общего числа иммуноглобулинов, эффективно
связывают и инактивируют чужеродные
частицы и микроорганизмы, а также
единственный класс, который проникает
через плацентарный барьер и способен
защищать плод в утробном периоде.

Иммуноглобулины A–
содержатся в секрете желез и препятствуют
проникновению чужеродных веществ в
организм.

Иммуноглобулины Е – содержатся на
поверхности тучных клеток и ответственны
за выполнение аллергических реакциях.
Гипо- и гиперпродукция вызывает болезни
типа бронхиальной астмы, крапивницы,
белковых тел Бенс-Джонса.

Иммуноглобулины М – образуют пентамеры
(форма снежинки), обнаруживаются на
ранних стадиях иммунного ответа.

Иммуноглобулины D–
выполняют роль рецепторов у И-лимфоцитов.
Функция до конца не выяснена.

Белки острой фазы – это белки, содержание
которых увеличивается во время
воспалительных процессов, травмах,
ожогах, инфаркте миокарда.

Основной индуктор синтеза таких белков
– интерлейкин-1, освобождающийся из
мононуклеарных фагоцитов. К белкам
острой фазы относят С-реактивный белок
(СРБ, взаимодействует с С-полисахаридами
пневмококков), альфа-1-антитрипсин
(инактивирует некоторые протеазы),
гаптоглобин, альфа-1-кислый гликопротеин,
фибриноген.

Значение эмульгирования в кулинарии и выпечке

Эта кулинарная техника объединяет два маловероятных ингредиента

К

Линда Ларсен

Линда Ларсен

Линда Ларсен — журналист, эксперт по быстрому и медленному приготовлению, автор кулинарных книг с более чем 30-летним опытом тестирования и разработки рецептов.

Узнайте о еловых поеданиях
Редакционный процесс

Обновлено 23.01.19

Дорлинг Киндерсли / Getty Images

Вы столкнетесь с термином «эмульгировать», когда будете готовить беарнский соус, голландский соус, майонез, айоли или заправку для салата. Эти и другие соусы являются примерами эмульгированных пищевых продуктов. Эмульсии могут быть густыми жидкими или кремообразными полутвердыми.

Эмульгировать означает смешивать вместе два ингредиента, которые обычно нелегко смешать. Ингредиенты обычно представляют собой жир или масло, такое как оливковое масло, и жидкость на водной основе, такую ​​как бульон, уксус или сама вода. Масло и вода не смешиваются естественным образом, поэтому для смешивания этих ингредиентов до однородности используется интенсивное взбивание. Они могут образовывать временную суспензию, которая может снова быстро отделиться, или превращаться в полупостоянную или постоянную эмульсию, которая сохраняется дольше. Но сколько бы ни взбивалось, без добавления эмульгатора смесь не будет стабильной и расслоится или расслоится.

Эмульгаторы

Эмульгаторы могут помочь сделать суспензию стабильной, поскольку они удерживают частицы масла в диспергированном состоянии в жидкости. Эмульгаторы представляют собой частицы, один конец которых притягивается к воде, а другой — к маслу. Или у них есть площадь поверхности, которая может инкапсулировать диспергированные капли. Это могут быть белки, диглицериды, моноглицериды или мельчайшие клеточные фрагменты.

Обычные эмульгаторы включают яичные желтки (в которых эмульгатором является белок лецитин), сливочное масло (белок казеин заставляет его работать), сыр, горчицу, мед, томатную пасту, кетчуп, мисо и чесночную пасту.

Как эмульгировать

Традиционный способ приготовления эмульсии заключается в очень медленном смешивании жидкостей, обычно по каплям, при энергичном взбивании. Это приостанавливает крошечные капли жидкости друг на друге. Кухонный комбайн или блендер — отличный инструмент для этой задачи. Также можно использовать венчик или ручной взбиватель.

Кислые жидкости помогают процессу, изменяя рН смеси. Вот почему вы часто найдете лимонный сок или уксус в рецептах, где вы эмульгируете жидкости. Температура также важна при приготовлении эмульсии. Если ингредиенты будут слишком холодными или слишком теплыми, эмульсия расслоится и расслоится.

Внимательно следите за своей эмульсией, пока взбиваете ее. Если он начинает выглядеть свернувшимся, вероятно, он вот-вот сломается, и вам нужно предпринять шаги, чтобы остановить разделение.

Фиксирующие сломанные эмульсии

К сожалению, эмульсии иногда могут расщепляться или разделяться, если вы смешиваете их слишком быстро. Но, к счастью, есть способы их восстановить. В общем, вы должны добавить чайную ложку воды и взбить смесь или смешать ее в блендере, пока она снова не станет однородной. Чтобы исправить сломанную яичную эмульсию, такую ​​как майонез, начните с повторного приготовления соуса из яичного желтка и воды или лимонного сока, а затем медленно добавляйте разбитую эмульсию; это должно спасти соус. Если вы делаете майонез и видите на его поверхности масло, значит, вам нужно немного больше воды; взбейте туда ложку.

Чтобы исправить сломанный винегрет, взбейте его в миске или энергично встряхните в закрытой емкости. Тогда используйте его немедленно. В них часто содержится лишь небольшое количество эмульгатора, и поэтому они могут отделиться при стоянии в течение любого промежутка времени.

Примеры, механизм, свойства, типы и использование

Как мы знаем, масло и вода — две несмешивающиеся жидкости, но молоко — это пример смеси, в которой частицы масла (жира) взвешены в воде. Эти типы смесей известны как эмульсии. В этой статье мы обсудим различные эмульсии, свойства эмульсий, что такое эмульгирование и его механизм и многое другое, связанное с эмульгированием.

Что такое эмульсия?

Смесь двух или более жидкостей, которые обычно не смешиваются, называется эмульсией. Как правило, студенты путаются между терминами «эмульсия» и «коллоид». Термин «эмульсия» специально используется для смесей, в которых дисперсная фаза и дисперсионная среда являются жидкостями. Хотя эмульсия является разновидностью коллоида. Но это не означает, что все коллоиды являются эмульсиями.

В коллоидном растворе нет необходимости, чтобы и дисперсная фаза, и дисперсионная среда всегда были жидкостями. Например, аэрозоль (Примеры – Облака, Туман и др.) также является коллоидным раствором, в котором дисперсионной средой является газ, а дисперсной фазой – жидкость. Термин «эмульсия» происходит от латинского слова «emulgere», что означает «выдаивать».

Примеры эмульсий. Молоко, майонез, кремы для рук (лосьоны), латекс, смазочно-охлаждающая жидкость, винегреты и т. д. являются примерами эмульсий.

Что такое эмульгирование?

Процесс образования эмульсий называется эмульгированием. В этом процессе одна несмешивающаяся жидкость диспергируется в другой несмешивающейся жидкости. Таким образом, мы можем сказать, что эмульгирование двух несмешивающихся жидкостей называется эмульгированием. Например, в водомасляной эмульсии СОЖ, используемой для металлообработки, образуется путем эмульгирования масла в водной среде.

Механизм эмульгирования

В процесс эмульгирования может быть вовлечено множество различных химических и физических процессов и механизмов. Механизм эмульгирования может быть основан на следующих трех теориях –

• . Теория поверхностного натяжения. Согласно теории поверхностного натяжения, эмульгирование происходит за счет снижения межфазного натяжения между дисперсной фазой и дисперсионной средой.

• Теория отталкивания – Согласно теории отталкивания, сила отталкивания между частицами дисперсной фазы заставляет их оставаться диспергированными в дисперсионной среде. Эмульгатор образует пленку на одной фазе, которая заставляет глобулы этой фазы отталкивать друг друга.

• Модификации вязкости – Некоторые эмульгаторы повышают вязкость среды. Из-за увеличения вязкости среды глобулы дисперсной фазы остаются диспергированными в дисперсионной среде.

Свойства эмульсий

Свойства эмульсий приведены ниже –

• Эмульсии содержат как дисперсную фазу, так и дисперсионную среду.

• Граница между дисперсионной фазой и дисперсионной средой называется границей раздела.

• Они имеют мутный вид.

• В зависимости от разбавления окрашиваются в разные цвета. Такая эмульсия кажется белой, если она одинаково рассеивает свет. В разбавленном виде он будет синим, а в концентрированном — желтым.

• Показывает эффект Тиндаля.

• Размер частиц дисперсной фазы в эмульсиях может варьироваться.

• Как правило, эмульсии по своей природе нестабильны, для образования стабильной эмульсии необходимо воздействие энергии и мощности ультразвука.

• Частицы эмульсии образуют динамические неоднородные структуры небольшого размера.

• Обе фазы эмульсии могут разделиться, если их не трогать в течение длительного периода времени или в отсутствие эмульгатора.

Типы эмульсий

Эмульсии можно разделить на два типа –

• Простые эмульсии

9003 9 Эмульсии

Сложные0074

Простые эмульсии. Простые эмульсии образуются путем диспергирования масла в воде или воды в масле. Простые эмульсии можно разделить на следующие два типа:

Эмульсия вода в масле. Если дисперсионной фазой является вода, а дисперсионной средой в эмульсии является масло, то такие типы эмульсий называются эмульсиями вода в масле. Его также называют типами эмульсий В/М.

В этих типах эмульсий вода является внутренней фазой, а масло — внешней фазой. Холодные сливки, сливочное масло и т. д. являются примерами эмульсий вода-в-масле.

Эмульсия масло в воде. Если дисперсной фазой в эмульсии является масло, а дисперсионной средой является вода, то такие типы эмульсий называются эмульсиями масло в воде. Его также называют типами эмульсий масло/вода.

Сложные эмульсии. Сложные эмульсии также называют множественными эмульсиями. В этих типах эмульсий существует сложная система, в которой как масло в воде, так и эмульсия вода в масле существуют вместе и стабилизируются поверхностно-активными веществами. Их можно разделить на следующие типы –

Эмульсия вода-в-масле-в-воде. Их также называют эмульсиями типа вода/масло/вода. В этих типах эмульсий капли масла, окружающие капли воды, диспергированы в воде. На самом деле это двойные эмульсии эмульсии М/В и эмульсии В/М.

Эмульсия масло-в-воде-в-масле. Их также называют эмульсиями типа М/В/М. В этих типах эмульсий капли воды, окружающие капли масла, диспергированы в масляной фазе. На самом деле это двойные эмульсии эмульсии М/В и эмульсии В/М.

Что такое эмульгатор?

Эмульгаторы также известны как эмульгаторы или эмульгаторы. Вещество, которое используется в эмульсии для ее стабилизации за счет увеличения ее кинетической энергии, называется эмульгатором. Они обладают большей или меньшей растворимостью либо в масле, либо в воде, так как эмульгаторы представляют собой те соединения, которые имеют полярную или гидрофильную водорастворимую часть и неполярную или гидрофобную (или липофильную) водонерастворимую часть. В эмульсии масло-в-воде используются гидрофильные эмульгаторы, а в эмульсии вода-в-масле используются липофильные или гидрофобные эмульгаторы.

Примеры эмульгаторов. Лецитин, соевый лецитин, фосфаты натрия, моноглицериды, диглицериды, стеароиллактилат натрия и т. д. являются примерами эмульгаторов. Они обычно используются в качестве пищевых эмульгаторов.

Нестабильность эмульсий

Нестабильность эмульсии относится к способности эмульсии сохранять свои свойства. В эмульсиях возникают следующие четыре типа неустойчивости –

• Флокуляция – вызывается агрегацией частиц дисперсной фазы. Обычно он содержится в эмульсиях масло-в-воде.

• Коалесценция – вызывается увеличением среднего размера частиц дисперсной фазы. Его видно в тумане.

• Вспенивание – Вызывается влиянием выталкивающей или центростремительной силы. Его можно обнаружить в молочных продуктах, если они хранятся длительное время.

• Оствальд Созревание – При этом происходит изменение неоднородной структуры с течением времени. Обычно встречается в эмульсиях вода-в-масле.

Использование эмульсий

Эмульсии используются по-разному во многих областях. Эмульсии широко используются в фармацевтике. Некоторые из его применений перечислены ниже –

• Эмульсии масла в воде используются в пищевой промышленности. Например, винегреты готовятся путем суспендирования масла в уксусе или чем-то кислом.

• СОЖ представляет собой охлаждающую жидкость или смазку, которая также является эмульсией и используется в процессах металлообработки.

• Майонез, различные соусы и т. д. представляют собой эмульсии масло-в-воде, стабилизированные лецитином.

• Маргарин также представляет собой эмульсию, которая используется для ароматизации, выпечки и приготовления пищи.

• Кремы, мази, бальзамы и т. д. Фармацевтические продукты представляют собой только эмульсии. Эмульсии часто используются в фармацевтике.

• Многие кремы и гели для волос представляют собой эмульсии.

• Эмульсии также используются в личной гигиене.

• Эмульсии используются в вакцинах.

• Наноэмульсии используются в качестве дезинфицирующих средств для поверхностей.

Процесс эмульгирования

В следующих разделах рассматриваются некоторые механизмы, участвующие в эмульгировании.

Эмульгирование достигается за счет снижения поверхностного натяжения между двумя фазами в соответствии с теорией поверхностного натяжения.