ОДЕСЬКОЇ НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ

Скачати 0.93 Mb.

Назва	ОДЕСЬКОЇ НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ
Сторінка	8/9
Дата	09.04.2013
Розмір	0.93 Mb.
Тип	Лекція

bibl.com.ua > Химия > Лекція

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Тема: Мікрогетерогенні та грубодисперсні системи. Суспензії та емульсії – добування, стійкість, руйнування.

Мета: Вивчити властивості мікрогетерогенних та грубодисперсних систем, знати засоби отримання, стабілізації та руйнування суспензій та емульсій.
Загальна характеристика суспензій.

Агрегативна стійкість, коагуляція суспензій. Методи отримання.

До мікрогетерогенних та грубодисперсних систем відносяться суспензії, емульсії, аерозолі, порошки. У порівнянні з колоїдними частинками в цих системах частинки дисперсної фази мають значно більші розміри. Як і колоїдні системи, мікрогетерогенні і грубодисперсні системи термодинамічне неврівноважені і мають тенденцію до самовільного зменшення дисперсності шляхом агрегації частинок дисперсної фази.

Суспензії - дисперсні системи з твердою дисперсною фазою і рідким дисперсним середовищем. Суспензії сендиментаційно нестійкі, їх частинки осаджуються або спливають в залежності від густини дисперсного середовища і дисперсної фази. Суспензії одночасно поглинають і відбивають світло.

Суспензії можуть бути агрегативно стійкими внаслідок утворення сольватної оболонки частинок. У таких суспензіях частинки або самі добре змочуються рідким дисперсним середовищем, або їх змочують штучно. Прикладом агрегативно стійких суспензій з сольватаційним механізмом стійкості є суспензії кварцу у воді та сажі у бензолі.

Стійку суспензію можна отримати, якщо додати у дисперсне середовище розчинені у них ПАР (стеаринову або олеїнову кислоту). В'язкість розведених суспензій мало відрізняється від в'язкості дисперсного середовища. Висококонцентровані суспензії (пасти) мають властивості структурованих систем і характеризуються високою в'язкістю.

Суспензії - дуже розповсюджені дисперсні системи. До них відносяться глинисті, цементні та вапняні "розчини". Шоколадна маса при температурі вище 35°С представляє собою суспензію частинок какао і кристалів цукру у рідині какао -олії.

Суспензія карбонату кальцію утворюється при очищенні соку цукрового буряка (дифузійного соку) шляхом послідовної обробки його розчином Са(ОН)₂ і диоксидом вуглецю.
Грубодисперсні (мікрогетерогенні) системи – емульсії.

Емульсії класифікуються на 2 типи:

1. тип - вода у маслі (в/м)

2. тип - масло у воді (м/в)

У фізичній хімії під маслом розуміють усі рідини, які не змішуються з водою. Їх можливо класифікувати за концентрацією:

1. Агрегативна стійкість - стійкість до агрегації і забезпечення третім компонентом.

2. Кінетична стійкість - стійкість до сил тяжіння і забезпечення броунівським рухом.

3) Седиментаційна стійкість - пов'язана з питомою вагою.

Емульгатори - це стабілізатори для емульсій. В емульсіях стабілізаторами також є електроліти, які винятково адсорбують, заряджають частинки дисперсної фази однаково і тим самим забезпечують відштовхуючу силу.

У слабоконцентрованих емульсіях сама вода стабілізує, оскільки вона слабкий електроліт і містить багато різних солей.

У емульсій, пін і суспензій стабілізаторами є поверхнево - активні речовини. Поверхнево-активні речовини знижують поверхневий натяг і при цьому поверхневе натягнення 2 рідин зрівнюється і вони зміщуються. Поверхнево - активна речовина має 2 частини: гідрофільну і гідрофобну. Тому на межі фаз вони адсорбують. Гарним емульгатором є білкові речовини. Для стабілізації пін - піноутворювачі. Адсорбція спостерігається на межі розподілу фаз газ - рідина.

У суспензіях - на межі розподілу фаз тверда речовина - рідина.

Емульгатором можуть бути тонкі порошки. Розміри кожної частинки порошку повинні бути менші, ніж частинки дисперсної фази емульсій. Для емульсій типу м/в служать стабілізаторами гідрофільні порошки. Для емульсій типу в/м служать гідрофобні порошки. До гідрофільних порошків відносяться: гіпс, крейда, окис кремнію. До гідрофобних: сажа, вугілля, сульфіди різних металів.

Звертання фаз емульсій - це перехід з типу в/м у тип м/в. Таке спостерігається при заміні емульгатора, при підвищенні концентрації, при механічних діях.

Молоко - емульсія масло у воді. Руйнуванням називають коагуляцією. Коагуляція емульсій - коалесценсія. Якщо емульсія несе заряд, то можливо визначити коагуляцію так само, як і у колоїдних розчинах.

Можна спостерігати 2 види коагуляції:

1) взаємна;

2) концентраційна.

Так саме проходить коагуляція пін і суспензій.

Якщо емульсія не заряджена, то коагуляцію можна визвати заміною поверхнево - активної речовини, яка адсорбує на межі розподілу фаз, тією поверхнево - активною речовиною, яка не адсорбує.

До емульсії відносяться важливі жировмісні продукти харчування: молоко, вершки, вершкове масло, сметана і майонез. Жири являються необхідною складовою частиною продуктів харчування. В зв’язку з тим, що вони не розчиняються у воді, то для засвоювання їх використовують в емульсованому стані. В якості емульгаторів в харчовій промисловості використовують: яєчний жовток, лецитин, моногліцеріди жирних кислот і сахарогліцеріди.

Для підвищення харчової цінності хлібобулочних виробів і покращення їх смаку в тісто додають жири.

Лекція № 25
Тема: Піни та аерозолі, порошки. Класифікація, стабілізація, піноутворювачі.

Мета: Вивчити грубодисперсні системи: піни, аерозолі, порошки. Навчитися проводити стабілізацію та коагуляцію цих дисперсних систем. Використовувати методи добування та руйнування цих систем.
Аерозолі - це системи, в яких дисперсне середовище рідина або газ, а дисперсна фаза - тверда речовина.

Вони стабілізуються тільки іонами іонізованого повітря. Пил - це аерозоль, він дуже вибухонебезпечний. Пил борошна, цукру, вугільний пил. їх вибухонебезпечність пов'язана із збільшенням хімічної реакції, зі збільшенням ступеню контакту реагуючих речовин - частинок пилу з повітрям. Треба добиватися руйнування аерозолю. Частинки заряджені, тому їх можна віддалити за допомогою вентиляторів, в яких встановлюються електромагніти з полюсом, протилежним зарядам частинки.

Основна властивість порошків - їх нестійкість, яка приводе до комковання. Одержують дисперсійним, конденсаційним способом та коагуляцією. Суспензії, емульсії застосовують у лакофарбовому виробництві, фармацевтичному виробництві, у будівництві, парфумерії. Піни - креми, начинки, зефір, торти, х/б вироби, пінопласти, піноскло, пінобетон, поролон. Аерозолі мають велике оборонне значення, санітарне, в с/г застосовують у боротьбі з морозами, шкідниками.

Аерозолями називають дисперсні системи, дисперсною фазою яких можуть бути тверді частинки або крапельки рідини, а дисперсним середовищем є газ (повітря).

Аерозолі класифікують за агрегатним станом дисперсної фази :

1) туман - аерозолі з рідкою дисперсною фазою

2) дим - аерозоль з твердими частинками

3) пил - аерозоль з твердою дисперсною фазою, розміри частинок, яких більше ніж у диму.

За оптичними властивостями аерозолі мало чим відрізняються від звичайних колоїдних розчинів, для них також характерно світлорозсіяння та вони не пропускають світло. Дуже низька в'язкість та мала густина газового дисперсійного середовища впливають на характер руху частинок в аерозолях, їх молекулярне - кінетичні властивості. Достатньо великі частинки аерозолей під дією ваги повинні б були осісти, однак завдяки конвекційним потокам повітря, вони можуть знаходитись у зваженому стані, тобто аерозолі мають седиментаційну стійкість.

Аерозолі можуть бути утворені 2 методами:

1) конденсаційним (виникнення туману при охолодженні насиченого пару);

2) диспергаційним (тверді або рідкі речовини зменшують розміри механічним шляхом, а потім тверді частинки або рідкі крапельки розподіляються у газі).

Аерозолі мають велике практичне значення:

1) В сільському господарстві при боротьбі з шкідниками, захист від заморозків.

2) В медицині для введення ліків крізь дихальні шляхи у легені.

3) В промисловості проводять висушування у розпилюючи сушилках.

Порошки - це грубодисперсні системи, частинки яких мають більші розміри та їх можливо побачити (борошно, цукрова пудра, какао). Важливою характеристикою порошків є їх дисперсність, і тому є багато методів визначення розмірів частинок порошків. Характерною особливістю порошків є їх властивість переходити у псевдозріджений стан.

Пінами називають грубі висококонцентровані дисперсні системи, в яких дисперсна фаза - газ, а дисперсне середовище - рідина. Пузирі газу мають великі

розміри, форму багатогранників та відділені один від одного прошарками дисперсного середовища. Для одержання пін застосовують диспергаційні методи.

Стійку піну можна одержати тільки з використанням стабілізатора -піноутворювача. Стійкість піни залежить від природи піноутворювача, його концентрації та температури. Дуже важлива галузь використання пін - гасіння пожеж.

Чисті рідини не можуть утворювати стійку піну, наявність піни завжди доводить присутність в рідині інших речовин. Подібним піноутворювачем водневих пін відносяться: спирти, мила, білки. Такі речовини полегшують утворення піни, але не дбають про її стабільність, необхідно використовувати піноутворювачі - речовини з великомолекулярним ланцюгом. При підвищення температури стійкість піни зменшується.

Піни дуже поширені в харчовій промисловості, такі продукти як хліб, деякі кондитерські вироби мають структуру піни. Для підвищення стійкості харчових пін в них вводять стабілізатори - речовини, які підвищують в'язкість дисперсного середовища (агар, агароїд, крохмаль).

Практичне застосування

Суспензії, емульсії застосовують у лакофарбовому виробництві, у будівництві, парфумерії.

Піни - креми, начинки, зефір, торти, х/б вироби, пінопласти, піноскло, пінобетон, поролон.

Аерозолі мають велике оборонне значення, санітарне, в с/г застосовують у боротьбі з морозами, шкідниками.

Лекція № 26
Тема: Пасти, використання їх харчовій промисловості.

Мета: Знати і вміти відрізняти пасти від інших дисперсних систем, класифікацію паст, які використовуються в харчовій промисловості.
Пасти - це висококонцентровані суспензії, які мають властивості структурованих систем і характеризуються високою в’язкістю.

Помадні маси кондитерського виробництва представляють собою висококонцентровані суспензії (пасти).

Помадну пасту готують із помади, вводять в неї смакові та ароматичні компоненти рецептури.

Помадою називають гетерогенну систему, яка складається із двох фаз (твердої та рідкої). Твердою фазою являються кристали цукру, які рівномірно розміщенні в насиченому розчині цукровопаточному або цукровоінверсійному сиропі, які являються рідкою фазою. Склад рідкої фази залежить від рецептури і включає сахарозу, сухі речовини патоки, інверсний цукор. Крім цього, в помаді звичайно міститься і третя фаза – газ, невелика кількість повітря, яке попадає в помаду в процесі її збивання. Ця фаза практично не впливає на якісні показники помади і звичайно зникає при темперированні.

Розрізняють помадну пасту цукрову, молочну та крем-брюле. Помаду цукрову готують на основі цукровопаточного сиропу. Вона складається із цукру і патоки. Помаду молочну і крем-брюле готують на основі цукровопаточного молочного сиропу. Помада крем-брюле відрізняється від молочної великим вмістом молока. Крім цього, сироп для крем-брюле підвергають спеціальній термічній обробці, в результаті якої під дією високої температури він отримує коричневий відтінок і характерний смак топленого молока.

Види паст:

Фруктово - желейні пасти готують із фруктово-ягідної сировини і цукру з веденням студнеутворювача (агара, агароїда). Ці пасти мають упругоеластичну консистенцію. Студнеутворювачем в цих пастах являється пектин фруктово-ягідної сировини та додатково вводять агар або агароїд.

Збивні пасти володіють ціноутворюючою структурою. Піни –це дисперсні системи, які складаються з двох фаз: рідкої та газової. Частка газової фази може доходити до 98 % об’єму всієї системи. Звичайно газовою фазою являється повітря. Для збивних паст характерна наявність мілких, рівномірно розміщених пузирів повітря. Утворення піни відбувається при збиванні. Отримання стійкої високодисперсної піни зумовлено наявністю стабілізатора піни і піноутворювача. В якості піноутворювача для збивних паст частіше всього використовують яєчний білок, а в якості стабілізатора – агар.

Лікерні пасти представляють собою сиропоподібну масу, яка складається із насиченого розчину сахарози з додаванням молока, фруктових напівфабрикатів або других смакових та ароматичних речовин.

Кремові пасти представляють собою маслянисту масу на основі цукру з додаванням шоколаду, тертого горіха, молока і других смакових і ароматичних компонентів, отриману шляхом перемішування з введенням повітря при обробці на збивальних машинах. Якість кремових паст залежить від ступеня дисперсності використаних напівфабрикатів (шоколадної маси, тертий горіх). В зв’язку з цим в процесі приготування їх додатково дроблять.

Шоколадні пасти представляє собою тонко дисперсну суміш, яка складається із какао-тертого, какао-масла і цукрової пудри. Шоколадна маса в залежності від температури може знаходитись в твердому або рідкому стані. По структурі рідка шоколадна маса представляє собою суспензію, в якій дисперсне середовище – рідке какао-масло, а дисперсна фаза – цукрова пудра і тверді частинки какао.

Лекція № 27
Тема: Високомолекулярні сполуки та їх розчини. Природні та синтетичні ВМС, будова молекул.

Мета: Знати основні типи високомолекулярних сполук, властивості їх розчинів, вміти порівнювати розчини ВМС з дисперсними системами та істинними розчинами, розраховувати ступінь набрякання.
Високомолекулярні сполуки ВМС

ВМС - це такі сполуки, в яких дуже велика молекула має у собі 10 -110 тис. атомів, тому велика молекулярна маса.

Молекули їх складаються з окремих іонів, мають витягнуту форму. Частіше молекули мають ниткоподібну будову з різними розгалуженнями. Інколи молекули бувають злитими.

До ВМС відносяться природні та синтетичні речовини. До природних відносяться: білки, крохмаль, клітковина, каучук.. Синтетичні: пластмаси, синтетичний каучук, синтетичні волокна.

Пластмаси - це плівки синтетичної смоли. Але вони добре розм'якшуються і з підвищенням температури легко приймають пластичні властивості (подібно пластиліну).

Серед них є еластичні, як каучук. Багато з них бувають в аморфному стані - хаотичне розташування молекул. Всі ці молекули можуть мати фібримерну будову - витягнуту форму. Але частіше за все їх молекули скручуються у глобулу, у спіраль. Це пов'язано з тим, що молекули ВМС пружні як сталева проволока. Ці речовини мають велике практичне значення, оскільки вся харчова сировина - це ВМС. Вони є складні частини всього тваринного та рослинного світу.
Стани полімерів:

1) Склоподібний стан.

Особливість високо-молекулярного скла виражається в його значній деформації внаслідок відомої вільності переміщення ланок у ланцюгових молекулах засклованого полімеру. При дії зовнішніх сил на полімер може виникнути швидка перебудова гнучких макромолекул.

2) Високопластичний стан

В області температур, при яких енергія теплового руху і енергія взаємодії близькі між собою, можливо змінення взаємного розташування окремих частинок ланцюгів. При цьому виникає лише вирівнювання молекул, але не зсув їх по відношенню одна до одної. У такому стані ВМС стають еластичними і

називаються високоеластичними.

3) В'язко - текучий стан.

У цьому стані полімерів розвивається необратима деформація, а саме течія. Формування виробів з багатьох пластичних має засновано на процесі течії. При вальцюванні каучуку досягається в'язко - текучий стан. Відомо, що у процесі течії збільшується в'язкість полімерів.

4) Кристалічний стан.

Кристалізація полімерів відбувається протягом тривалого часу. Пояснюється це тим, що великі полімери не можуть швидко змінити свою вигнуту форму. Утворення кристалів полімерів призводить до втрати здатності до деформації. Закристалізований полімер можливо розтопити і знову перевести у кристалічний стан.

Всі речовини складаються з великої кількості молекул. Щоб утвори речовину ці молекули повинні з'єднатись між собою. Це стається завдяки силам когезії і адгезії. Щоб ця речовина розчинилась, треба зруйнувати ці сили. ВМС, знаходячись у розчиннику, адсорбують цей розчинник. При цьому виділяється тепло, яке прискорює процес розчинення, покращує його. Адсорбція переходить у абсорбцію. Розчинник став переходити в середину речовини. Молекули віддаляються одна від одної. Речовина збільшується у розмірах та у масі, а саме відбувається набухання.
Лекція № 28

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Схожі:

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ Циклова комісія хімічних дисциплін Одеського технічного коледжу Одеської національної академії харчових технологій	МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ МОРЕХІДНИЙ... Дійсний стандарт установлює мету, завдання й основні положення роботи методичного кабінету Морехідного коледжу технічного флоту Одеської...
ОДЕСЬКИЙ ОБЛАСНИЙ ЦЕНТР ЗАЙНЯТОСТІ ОДЕСЬКИЙ МІСЬКИЙ ЦЕНТР ЗАЙНЯТОСТІ Ярмарок кар’єри. Презентація навчального закладу Одеської національної академії зв’язку ім. О. С. Попова та коледжу зв’язку та інформатизації...	ПРАВИЛА ПРИЙОМУ до Морехідного коледжу технічного флоту Одеської... Правила прийому до Морехідного коледжу технічного флоту Одеської національної морської академії у 2013 році
ПРАВИЛА ПРИЙОМУ до Морехідного коледжу технічного флоту Одеської... Правила прийому до Морехідного коледжу технічного флоту Одеської національної морської академії в 2012 році	МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ МОРЕХІДНИЙ КОЛЕДЖ ТЕХНІЧНОГО...
ПОЛОЖЕНН Я про спеціалізовані вчені ради Національної академії наук, Академії медичних наук, Української академії аграрних наук, Академії педагогічних наук, Академії правових...	За загальною редакцією ректора Національної академії Служби безпеки... Рекомендовано до друку Вченою радою Національної академії Служби безпеки України, протокол №13 від 23 вересня 2010 року
Урок найважливіша організаціійна форма процесу пізнання світу учнями ОДЕСЬКА ЗАГАЛЬНООСВІТНЯ ШКОЛА №66 І-ІІІ СТУПЕНІВ ОДЕСЬКОЇ МІСЬКОЇ РАДИ ОДЕСЬКОЇ ОБЛАСТІ	Конкурс проводиться з метою залучення дітей до читання, підтримки... України), Інститутом інноваційних технологій і змісту освіти (далі – Інститут) спільно з Міністерством культури України (далі – Мінкультури...

Додайте кнопку на своєму сайті:
Портал навчання