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Cù u migliuramentu di u livellu di vita di a ghjente, i bisogni di i cunsumatori per l'alimentu ùn sò micca solu limitati à un valore nutrizionale ragiunevule, ma richiedenu ancu chì l'alimentu abbia una qualità soddisfacente in caratteristiche sensoriali cum'è l'aspettu, u culore, l'aroma, u gustu, a viscosità, a freschezza, ecc.

L'emulsionanti, cum'è additivi alimentari per u cundiziunamentu, ghjocanu un rollu impurtante in l'industria alimentaria. Demu un'ochjata à u mecanismu d'azione di l'emulsionanti!

Emulsione

L'emulsione cumuna in l'alimentu hè custituita da acqua o da una suluzione acquosa, chjamata cullettivamente fase idrofila; L'altra fase hè una fase urganica chì hè immiscibile cù l'acqua, cunnisciuta ancu cum'è fase lipofila. Dui liquidi immiscibili, cum'è l'acqua è l'oliu, ponu furmà dui tipi d'emulsioni quandu sò mischiati, vale à dì emulsioni acqua in oliu (O/W) è acqua in oliu (W/O).

In una emulsione acqua in oliu, l'oliu hè dispersu cum'è piccule gocce in acqua, cù e gocce d'oliu cum'è fase disperdente è l'acqua cum'è mezu disperdente. Per esempiu, u latte di vacca hè una emulsione O/W; In l'emulsioni acqua in oliu, u cuntrariu hè veru. L'acqua hè dispersa cum'è piccule gocce in l'oliu, cù l'acqua cum'è fase disperdente è l'oliu cum'è mezu disperdente. Per esempiu, u burru artificiale hè un tipu d'emulsione W/O.

U mecanismu d'azione di l'emulsionanti

L'emulsionanti alimentari, cunnisciuti ancu cum'è tensioattivi, sò sustanze chì cunvertenu i liquidi immiscibili in fasi uniformemente disperse (emulsioni). Quandu sò aghjunti à l'alimentu, ponu riduce significativamente a tensione interfacciale trà l'oliu è l'acqua, permettendu à l'olii immiscibili (sustanze idrofobe) è à l'acqua (sustanze idrofile) di furmà emulsioni stabili cum'è additivi alimentari.

Da una parte, l'emulsionanti formanu un stratu moleculare finu nantu à e superfici di fase mutualmente repulsive, riducendu l'energia libera superficiale di tuttu u sistema è furmendu nuove interfacce. E molecule emulsionanti anu gruppi funziunali idrofili è oleofili, chì ponu adsorbe nantu à e superfici di fase mutualmente repulsive di l'oliu è di l'acqua, furmendu un stratu moleculare finu è riducendu a tensione interfacciale trà e duie fasi. Vale à dì, a parte oleofila di a molecule d'oliu è l'emulsionante hè da una parte, è a parte idrofila di a molecule d'acqua è l'emulsionante hè da l'altra parte. Questa interazione trà i dui provoca un cambiamentu di a tensione interfacciale;

Da l'altra parte, furmendu un stratu d'adsorbimentu prutettivu nantu à a superficia di a goccia, dà à a goccia una forte stabilità spaziale. Più emulsionanti sò aghjunti, più grande hè a diminuzione di a tensione interfacciale. Questu permette à e sustanze prima immiscibili di esse mischiate uniformemente, furmendu un sistema dispersu omogeneu chì cambia u statu fisicu originale, migliurendu cusì a struttura interna di l'alimentu è aumentendu a so qualità.
Valore d'equilibriu idrofilu è oleofilu

In generale, l'emulsionanti cù una forte idrofilia formanu emulsioni oliu/acqua, mentre chì l'emulsionanti cù una forte idrofilia formanu emulsioni acqua/oliu. Per indicà l'equilibriu idrofilu è lipofilu di l'emulsionanti, si usa di solitu u valore HLB (valore di equilibriu idrofilu lipofilu), è u valore HLB hè adupratu per rapprisintà l'idrofilia di l'emulsionanti. Ci sò diversi metudi di calculu per u valore HLB,

Formula di differenza: HLB = idrofilicità di u gruppu idrofilu - idrofobicità di u gruppu lipofilu

Formula di rapportu: HLB = idrofilicità di u gruppu idrofilu / idrofobicità di u gruppu oleofilu

U valore HLB di ogni emulsionante pò esse determinatu da metudi sperimentali. Per l'emulsionanti cù 100% lipofilia, u so HLB hè 0 (rapprisentatu da a cera di paraffina), è per quelli cù 100% idrofilia, u so HLB hè 20 (rapprisentatu da l'oleatu di potassiu), divisu in 20 parti uguali per indicà a forza di a so idrofilia è oleofilia. Più grande hè u valore HLB, più forte hè l'idrofilia, è più chjucu hè u valore HLB, più forte hè l'oleofilia.

A grande maggioranza di l'emulsionanti comestibili sò tensioattivi non ionichi cù valori HLB chì varianu da 0 à 20. I diversi valori HLB è e proprietà correlate di l'emulsionanti non ionichi sò mostrate in a tabella; U valore HLB di i tensioattivi ionichi hè 0-40. Dunque, l'emulsionanti cù valori HLB <10 sò principalmente lipofili, mentre chì l'emulsionanti cù valori HLB ≥ 10 anu caratteristiche idrofile.

Per l'emulsionanti mischiati, i so valori HLB anu proprietà additive. Dunque, quandu dui o più emulsionanti sò mischiati è aduprati, u valore HLB di l'emulsionante mischiatu pò esse calculatu in basa à a frazione di massa di ogni emulsionante in a so cumpusizione:

HLBa,b =HLBa·A%+HLBb·B%

In a formula,

HLBa, b hè u valore HLB di l'emulsionante a, b mischiati inseme;

HLBa è HLBb sò i valori HLB di l'emulsionanti a è b, rispettivamente;

A% è B% sò u cuntenutu percentuale di a è b in l'emulsionante mischiatu, rispettivamente (sta formula s'applica solu à l'emulsionanti non ionichi).
Metodi di preparazione è fattori d'influenza di emulsionanti

Ci sò quattru metudi per preparà emulsionanti, vale à dì u metudu di gel seccu, u metudu di gel umitu, u metudu di mischju in fase oliu-acqua è u metudu meccanicu.

Metudu di gel seccu, chì implica l'aghjuntu d'acqua à una fase oleosa chì cuntene emulsionanti. Durante a preparazione, a polvere di gomma (emulsionante) hè prima mischiata uniformemente cù l'oliu, una certa quantità d'acqua hè aghjunta, macinata è emulsionata in colostru, è dopu diluita cù acqua finu à a quantità cumpleta.

Metudu di gel umitu, chì implica l'aghjunta d'oliu à una fase acquosa chì cuntene emulsionanti. Durante a preparazione, u gel (emulsionante) hè prima dissoltu in acqua per furmà una pasta cum'è a fase acquosa. Dopu, a fase oleosa hè aghjunta à a fase acquosa per tappe, macinata in colostru, è l'acqua hè aghjunta à a quantità tutale.

Mischiate e fasi d'oliu è d'acqua è aghjunghjitele à l'emulsionante, mischjendu una certa quantità d'oliu è d'acqua. Macinate a gomma arabica in un mortaiu, poi macinate rapidamente a mistura d'oliu-acqua in colostru, è diluite cù acqua.

A preparazione di emulsionanti implica principalmente l'emulsificazione di dui liquidi, è a qualità di l'emulsificazione hà un impattu significativu nantu à a qualità di l'emulsione.

I fattori chì influenzanu l'emulsificazione includenu principalmente a tensione interfacciale, a viscosità è a temperatura, u tempu di emulsificazione è a quantità di emulsionante utilizatu. L'emulsionanti chì ponu riduce significativamente a tensione interfacciale sò generalmente scelti; A temperatura di emulsificazione più adatta per l'emulsionanti hè intornu à 70 ℃. Se i tensioattivi non ionichi sò usati cum'è emulsionanti, a temperatura di emulsificazione ùn deve micca superà a so temperatura di piccu; Più emulsionanti sò usati, più stabile hè l'emulsione furmata.

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