유화제 또는 유화제의 정의

유화제 및 유화제라고도하는 유화제는 에멀젼을 준비하고 안정화하는 데 사용되는 화학 물질 또는 화합물입니다. 에멀젼은 현탁액에 작은 입자 또는 다른 불용성 물질 방울을 포함하는 유백색 액체입니다. 즉, 정상적으로 혼합되지 않는 액체가 육안으로 쉽게 구분할 수 있는 상으로 분리되는 것을 방지하는 물질입니다.

에멀젼은 화학, 생물학 및 기타 과학뿐만 아니라 일상 생활의 다양한 영역에서 매우 일반적입니다. 우리가 매일 소비하는 많은 식품은 유제입니다. 몇 가지 일반적인 예로는 우유, 아이스크림, 마요네즈, 겨자 및 비네그레트가 있습니다.

반면에 많은 페인트는 물, 오일 및 무기 안료 사이의 에멀젼이기도 합니다. 이러한 모든 에멀젼은 안정성을 유지하기 위해 유화제를 추가해야 합니다. 그렇지 않으면 결국 두 단계로 분리됩니다.

유화제라는 용어는 문맥에 따라 착유 또는 혼합으로 이해될 수 있는 라틴어 에멀서스 에서 유래합니다. 이것은 우유가 용해된 단백질과 당이 있는 물과 지방의 에멀젼이라는 사실과 또한 에멀젼이 섞이지 않는 액체의 안정적인 혼합물이라는 사실을 의미합니다.

유화제의 종류

유화제는 세 가지 주요 기준에 따라 분류할 수 있습니다.

• 수성 매질에서의 전하에 따라.
• 용해도 또는 친수성/친유성 균형에 따라
• 그들이 포함하는 기능 그룹에 따라.

수성 매질의 전하에 따른 유화제의 종류

유화제는 물에 용해되면 이온화되어 네 가지 유형의 화학 종을 생성할 수 있습니다.

• 양이온성 유화제: 물에 녹았을 때 양전하를 띠는 유화제입니다. 이러한 유화제는 산성 pH에서 효과적이지만 염 농도가 높은 용액에서는 좋지 않습니다. 염의 음이온이 유화제의 양전하를 방해하여 그 효과를 제한하는 경향이 있기 때문입니다.
• 음이온 유화제: 매우 일반적입니다. 그들은 음전하를 띤 이온을 형성하고 알칼리성 pH를 가진 용액에서 특히 유용합니다. 또한 양이온과 같은 이유로 염분 함량이 높은 매체에는 효과적이지 않습니다.
• 비이온성 또는 중성 유화제: 이름에서 알 수 있듯이 물에 용해될 때 이온을 형성하지 않습니다. 이들의 효과는 pH, 염의 존재 또는 다른 유화제의 존재에 의해 영향을 받지 않으므로 모노글리세리드 및 디글리세리드와 같은 널리 사용되는 유화제를 포함하여 업계에서 가장 널리 사용됩니다.
• 양쪽성 유화제: 이들은 수용액에서 양전하와 음전하를 모두 가질 수 있어 등전점에 해당하는 pH를 제외하고 광범위한 pH 값에서 유용합니다. 대두 레시틴은 가장 인기있는 것 중 하나입니다.

용해도 또는 친수성/친유성 균형에 따른 유화제의 종류

유화제는 수용성 또는 지용성 정도를 나타내는 척도에 따라 분류할 수 있습니다. 친수성/친유성 균형(HLB)이라고 하는 이 척도는 0에서 약 20까지 올라가며 차례로 유화제를 두 개의 큰 그룹으로 분류할 수 있습니다.

• 친수성 유화제: HLB가 10-18이므로 오일보다 물에 훨씬 더 잘 녹습니다. 이러한 이유로 수성상과 가장 큰 상호 작용이 발생하여 표면 장력을 거의 0으로 감소시켜 물이 연속상이고 오일이 분산된 수중유 에멀젼의 형성을 촉진합니다. 작은 방울.
• 친유성 유화제: 친수성 유화제와 정반대입니다. 그들은 보통 3에서 6 사이의 HLB를 가지므로 물보다 기름에 더 잘 녹습니다. 그들은 수분산 오일 에멀젼을 준비하는 데 사용됩니다.

함유하는 작용기에 따른 유화제의 종류

조성과 구조가 다르고 용도가 다른 매우 다양한 유화제가 있습니다. 식품 산업에서만 14개 이상의 유화제 계열이 포함된 기능 그룹에 따라 구별될 수 있으며 그 중 폴리소르베이트, 모노글리세라이드, 디글리세라이드 등을 언급할 수 있습니다.

유화제는 어떻게 작동합니까?

유화제는 양친매성 분자로, 분자의 한 부분(분자의 극성 또는 이온성 말단)은 친수성(물에 용해됨)인 반면 다른 부분은 소수성 또는 동일하게 친유성(지용성)임을 의미 합니다 . 이것은 유화제가 물과 지방 및 오일과 동시에 상호 작용할 수 있도록 하므로 항상 둘 사이의 경계면에 위치합니다.

최종 효과는 유화제가 두 비혼화성 액체의 계면에서 표면 장력을 낮출 수 있어 연속상 내에서 분산상의 더 작은 액적을 형성할 수 있다는 것입니다. 간단히 말해, 유화제는 에멀젼의 초기 형성을 촉진합니다.

이 외에도 유화제는 에멀젼을 안정적으로 유지하는 데 도움이 됩니다. 이것은 작은 물방울이 합체를 통해 합체되어 궁극적으로 합체되어 두 상을 영구적으로 분리하여 에멀젼을 파괴하는 더 큰 물방울을 형성하는 것을 방지함으로써 이를 수행합니다.

유화제가 이를 달성하는 방식은 유화제의 유형에 따라 다릅니다. 이온(양이온 또는 음이온)의 경우, 이는 동일하게 전하를 띤 분자 층으로 덮인 분산상 액적 사이의 정전기적 반발에 의해 달성됩니다. 다른 경우에, 융합을 위해 한 방울의 액체가 다른 방울의 액체와 접촉하는 것을 허용하지 않는 유화제 분자의 입체 장애에 의해 유착이 방지됩니다. 마지막으로 유화제층에 물분자층이 단단하게 부착되어 있는 경우도 있는데, 이 역시 근처에 있는 두 방울이 합쳐지기 어렵게 만드는 경우가 있다.

유화제의 예

참조

밀러, R. (2016). 유화제: 유형 및 용도. 식품 및 건강 백과사전, 498–502. https://www.researchgate.net/publication/301702384_Emulsifiers_Types_and_Uses

폴리머의 모든 것(2020년 7월 24일). 유화제. https://todoenpolimeros.com/2020/07/24/emulsificantes/ 에서 복구