Emülgatör veya emülsifiye edici ajanın tanımı

Emülgatör ve emülgatör olarak da adlandırılan emülgatör, emülsiyonların hazırlanmasına ve stabilize edilmesine yardımcı olmak için kullanılan kimyasal bir madde veya bileşiktir. Bir emülsiyon, süspansiyon halinde başka bir çözünmeyen maddenin küçük parçacıklarını veya damlalarını içeren süt görünümlü bir sıvıdır. Yani normalde karışmayan sıvıların çıplak gözle kolayca ayırt edilebilecek fazlara ayrılmasını engelleyen maddelerdir.

Emülsiyonlar kimya, biyoloji ve diğer bilim dallarının yanı sıra günlük hayatın farklı alanlarında da oldukça yaygındır. Her gün tükettiğimiz birçok gıda ürünü emülsiyondur. Bazı yaygın örnekler süt, dondurma, mayonez, hardal ve salata sosudur.

Öte yandan, birçok boya da su, yağlar ve inorganik pigmentler arasındaki emülsiyonlardır. Bu emülsiyonların tümü, stabiliteyi korumak için bir emülsifiye edici maddenin eklenmesini gerektirir. Değilse, sonunda iki farklı aşamaya ayrılacaklar.

Emülgatör terimi , bağlama bağlı olarak sağılmış veya karıştırılmış olarak anlaşılabilen Latin emülsüsünden gelir. Bu, sütün çözünmüş proteinler ve şekerler içeren bir su ve yağ emülsiyonu olduğu gerçeğine ve ayrıca emülsiyonların karışmayan sıvıların kararlı karışımları olduğu gerçeğine atıfta bulunur.

Emülgatör türleri

Emülgatörler üç ana kritere göre sınıflandırılabilir:

• Sulu ortamdaki elektrik yüküne göre.
• Çözünürlüğüne veya hidrofilik/lipofilik dengesine göre
• İçerdikleri fonksiyonel gruplara göre.

Sulu ortamdaki elektrik yüklerine göre emülgatör türleri

Emülsiyonlaştırıcılar suda çözündüklerinde iyonlaşarak dört farklı türde kimyasal tür oluşturabilirler:

• Katyonik emülgatörler: bunlar suda çözündüklerinde pozitif yük kazananlardır. Bu emülgatörler asidik pH’ta etkilidir, ancak tuzun negatif iyonları emülgatörün pozitif yüküne karşı koyma eğiliminde olduğundan ve etkinliğini sınırladığından, yüksek tuz konsantrasyonlarına sahip çözeltilerde iyi değildir.
• Anyonik emülgatörler: çok yaygındırlar. Negatif yüklü iyonlar oluştururlar ve özellikle alkalin pH’lı çözeltilerde faydalıdırlar. Ayrıca katyoniklerle aynı nedenlerle yüksek tuz içeriğine sahip ortamlarda etkili değildirler.
• İyonik olmayan veya nötr emülgatörler: adından da anlaşılacağı gibi suda çözündüklerinde iyon oluşturmazlar. Etkinlikleri pH’tan, tuzların varlığından veya diğer emülsifiye edici ajanların varlığından etkilenmez, bu nedenle mono- ve digliseritler gibi popüler emülgatörler de dahil olmak üzere endüstride en yaygın kullanılanlardan bazılarıdır.
• Amfoterik emülgatörler: bunlar, sulu çözeltide hem pozitif hem de negatif yüke sahip olabilir, bu da onları, izoelektrik noktasına karşılık gelen pH hariç, geniş bir pH değerleri aralığında kullanışlı kılar. Soya lesitini en popüler olanlardan biridir.

Çözünürlüklerine veya hidrofilik/lipofilik dengeye göre emülgatör türleri

Emülgatörler, suda veya yağda ne kadar çözünür olduklarını gösteren bir ölçeğe göre sınıflandırılabilir. Hidrofilik/lipofilik denge (HLB) olarak adlandırılan bu ölçek, sıfırdan (0) yaklaşık yirmiye (20) kadar gider ve emülsifiye edici ajanları iki büyük gruba ayırmaya izin verir:

• Hidrofilik emülgatörler: 10-18 arasında bir HLB’ye sahiptirler, bu nedenle suda yağdan çok daha fazla çözünürler. Bu nedenle, en büyük etkileşim sulu faz ile meydana gelir ve yüzey gerilimini neredeyse 0’a düşürür, bu da suyun sürekli faz olduğu ve yağın içinde dağıldığı su içinde yağ emülsiyonlarının oluşumunu kolaylaştırır. küçük damlalar
• Lipofilik emülgatörler: bunlar hidrofilik olanların tam tersidir. Genellikle 3 ile 6 arasında bir HLB’ye sahiptirler ve bu nedenle yağda sudan daha fazla çözünürler. Suda dağılmış yağ emülsiyonları hazırlamak için kullanılırlar.

İçerdikleri fonksiyonel gruplara göre emülgatör çeşitleri

Farklı bileşimlere ve yapılara ve farklı uygulamalara sahip çok çeşitli emülgatörler vardır. Yalnızca gıda endüstrisinde, içerdikleri fonksiyonel gruba göre 14’ten fazla emülgatör ailesi ayırt edilebilir, bunların arasında polisorbatlar, monogliseritler, digliseritler vb. sayılabilir.

Emülgatörler nasıl çalışır?

Emülgatörler amfifilik moleküllerdir, yani molekülün bir kısmı (molekülün polar veya iyonik ucu) hidrofilik (suda çözünür), diğer kısmı hidrofobik veya aynı şey olan lipofilik (yağda çözünür) olduğu anlamına gelir . Bu, emülgatörlerin su ve katı ve sıvı yağlar ile aynı anda etkileşime girmesine izin verir, bu nedenle her zaman ikisi arasındaki arayüzde bulunur.

Net etki, emülsifiye edici ajanların iki karışmayan sıvının arayüzündeki yüzey gerilimini düşürebilmesi ve sürekli faz içinde dağılmış fazın daha küçük damlacıklarının oluşmasına izin vermesidir. Basitçe söylemek gerekirse, emülgatör, emülsiyonun ilk oluşumunu kolaylaştırır.

Buna ek olarak, emülgatör ayrıca emülsiyonun stabil kalmasına yardımcı olur. Bunu, küçük damlacıkların, iki fazı kalıcı olarak ayırmak ve böylece emülsiyonu kırmak için nihai olarak birleşen daha büyük damlacıklar oluşturmak üzere birleşme yoluyla birleşmesini önleyerek yapar.

Emülgatörlerin bunu başarma şekli, emülgatörün tipine bağlıdır. İyonik (katyonik veya anyonik) durumunda, bu, eşit yüklü moleküllerden oluşan bir tabaka ile kaplanmış dağılmış faz damlacıkları arasındaki elektrostatik itme ile elde edilir. Diğer durumlarda, birleşme, kaynaşmak için bir damlanın sıvısının diğerininkiyle temas etmesine izin vermeyen emülgatör moleküllerinin sterik engellemesi ile önlenir. Son olarak, emülgatör tabakasına sıkı bir şekilde bağlı su moleküllerinden oluşan bir tabakanın oluştuğu durumlar vardır, bu da yakındaki iki damlacığın birleşmesini zorlaştırır.

emülgatör örnekleri

Referanslar

Miller, R. (2016). Emülgatörler: Türler ve Kullanım Alanları. Gıda ve Sağlık Ansiklopedisi, 498–502. https://www.researchgate.net/publication/301702384_Emulsifiers_Types_and_Uses

Polimerlerdeki Her Şey (24 Temmuz 2020). Emülgatörler. https://todoenpolimeros.com/2020/07/24/emulsificantes/ adresinden kurtarıldı