ВЛИЯНИЕ КОЛИЧЕСТВА ЭМУЛЬГАТОРА И ВРЕМЕНИ НА СТАБИЛЬНОСТЬ ЭМУЛЬСИЙ ПРИ ПРИГОТОВЛЕНИИ ЭМУЛЬСИЙ ДЛЯ ПОКРЫТИЯ

АННОТАЦИЯ

В процессе получения пищевых эмульсий для покрытия большое значение имеют количество эмульгатора и влияние времени на их стабильность. В результате проведенных экспериментов изучено воздействие различных количеств эмульгатора на стабильность питательной эмульсии и влияние времени перемешивания. Воздействие периода смешивания на стабильность эмульсии с подсолнечным маслом при выборе оптимальных условий показало, что эмульсионная устойчивость сохраняется в течении 35 дней. Исследование проводилось согласно ГОСТ Р 51785-2001. Эмульсии являются важным компонентом в пищевой промышленности, где они используются для создания защитных покрытий, улучшения текстуры и обеспечения равномерного распределения активных веществ. В процессе исследования были изучены различные концентрации эмульгатора, а также временные параметры, влияющие на качество и долговечность эмульсий.

Полученные данные могут быть использованы для улучшения технологий производства эмульсий, а также для повышения их эффективности в различных отраслях, включая пищевая промышленность, косметику и фармацевтику.

ABSTRACT

In the process of preparing food emulsions for coating, the quantity of emulsifier and the influence of time on their stability are of great importance. As a result of the conducted experiments, the effect of various amounts of emulsifier on the stability of the nutrient emulsion and the impact of time were studied. The influence of mixing time on the stability of the emulsion with sunflower oil under optimal conditions showed that the emulsion's stability is maintained for 35 days. The study was carried out in accordance with GOST R 51785-2001. Emulsions are an essential component in the food industry, where they are used to create protective coatings, improve texture, and ensure the even distribution of active substances. During the research, various concentrations of emulsifier and time parameters influencing the quality and longevity of emulsions were examined. The obtained data can be used to improve emulsion production technologies and enhance their effectiveness in various industries, including the food industry, cosmetics, and pharmaceuticals.

Ключевые слова: Стабильность, эмульгатор, эмульсия, «ТИНКУЛ», «ТИВАКС», «ДОВИДОЛЬ», масло.

Keywords: Stability, emulsifier, emulsol, «TINKOL», «TIVAKS», «DOVIDOL», oil.

Введение

На сегодняшний день спрос на хлеб и хлебобулочные изделия продолжает расти, что, безусловно, способствует повышению их качества. Это достигается путем введения качественных продуктов в состав этих изделий. Однако улучшение процессов выпечки, а именно смазывание форм различными эмульсиями, также может способствовать повышению качества выпускаемой продукции. Для смазки форм широко использовались специальные эмульсии, такие как "Эмулсоль", "Тинкол", "Тивакс", "Довидол" и другие [11].

При традиционном методе приготовления жировых эмульсий согласно ГОСТ Р 51785-2001, смесь готовится при высокой скорости перемешивания в течение 10–15 минут [2; 4; 6; 11–13]. Ее состав включает 75 % воды, 15–17 % растительного масла и 5–7 % фосфолипидного концентрата. В хлебопекарных предприятиях России эмульсии используются в количестве 1,5–8 % от массы теста. Правильное приготовление эмульсии способствует длительному сохранению качества хлеба и его свежести.

В настоящее время в производстве эмульсий активно используются различные поверхностно-активные вещества (ПАВ) в качестве эмульгаторов. [1; 3; 5; 7–10; 14; 15]. К таким веществам можно отнести лецитин, который широко применяется для приготовления эмульсий с целью смазки форм.

Цель.

В данном исследовании было поставлено целью получение эмульсий на основе рафинированных масел из хлопка и подсолнечника.

Материалы и метод.

Процесс получения эмульсий включал следующие этапы. На первом этапе 12–20 г масла нагревались до 45–55°C, после чего в него добавлялось 2–4 % эмульгатора (лецитина), и смесь тщательно перемешивалась до получения однородной массы. Затем добавлялось 68–81 % необходимого количества воды, и смесь нагревалась до 65–70°C, после чего подвергалась гомогенизации в течение 20 минут при скорости 1500–1700 об/мин. После завершения смешивания смесь охлаждали, и она оставалась в стеклянной посуде с крышкой для дальнейших наблюдений при различных условиях.

Результаты и обсуждение.

В следующей таблице приведены результаты полученных эмульсий при разных условиях и составах.

Таблица 1.

Сравнение расхода и показателей полученной эмульсии с предложенным составом

Определение оптимального количества эмульгатора является важным фактором, поскольку его изменение может привести к образованию либо правильной, либо обратной эмульсии. В ходе исследования был найден оптимальный состав эмульсии, что можно увидеть в таблице 1. Наблюдения под микроскопом показали изменения в структуре эмульсий с различным количеством эмульгатора показаны рисунке 1.

Эмульсия, как известно, по физико-химическим свойствам частиц зависит от размера ряда и является его природой. Принимаются во внимание крошечные размеры и то, что они расположены настолько близко друг к другу, что образуется устойчивая эмульсия. По этой причине при получении эмульсии использовался ультразвуковой гомогенизатор, так как ультразвук способствует получению устойчивости вещества.

Рисунок 1. Микроскопическое изображение эмульсии, полученной с добавлением 1 % лецитина (увеличение в 100 раз)

На изображении видно, что при добавлении 1 % лецитина эмульсия не достигла необходимой стабильности, что приводит к разделению фаз (масло и вода).

При увеличении количества эмульгатора на 3 % может наблюдаться снижение состава водной эмульсии в глобулярной форме, то есть начинался переход к гомогенной системе, что показано на рисунке 2.

Рисунок 2. Микроскопическое изображение эмульсии с добавлением 3 % лецитина (увеличение в 100 раз)

При добавлении 3 % лецитина была зафиксирована частичная гомогенизация, в результате чего масло и вода начали переходить в гомогенную систему.

Рисунок 3. Микроскопическое изображение эмульсии с добавлением 5 % лецитина (увеличение в 100 раз)

При 5 % лецитина масло приобрело было более мелкую структуру, а эмульсия приобрела большую стабильность, сравнимую с образцом "Эмулсоль", привезенную из России.

Исходя из полученных данных, оптимальное количество лецитина в эмульсиях для смазки форм составляет 5 %. Уменьшение этого значения приводит к нестабильной эмульсии, а увеличение – к росту стоимости продукта. Таким образом, на основе местных хлопкового и подсолнечного масел для смазывания пресс-форм рафинированной эмульсией можно получить оптимальное количество эмульгатора, использование 5 % от используемого количества определит наиболее приемлемые условия. Устойчивый лецитин, который уменьшают количество образующейся эмульсии, является определяющей причиной увеличения затрат на уход.

- определение вязкости и поверхностного натяжения эмульсии, производимое с помощью вискозометра.

Таблица 2.

Физические свойства полученной эмульсионной формы

Эмульсия, полученная с использованием лецитина, имеет физические свойства, сопоставимые с импортной эмульсией, и может успешно конкурировать на рынке.

В дальнейшем были проведены испытания стабильности эмульсий с использованием устройства DIAB.MS-H280-Pro "магнитный смеситель", что подтвердило способность полученных веществ сохранять стабильность в течение длительного времени.

Для выбора оптимального из полученных эмульсий прослеживаются процессы временных интервалов в результате получается смесь, устойчивость которой определяют в течении некоторого времени и которая сохраняет свои свойства, что продемонстрировано в таблице 3. В ней мы можем видеть диапазон времени для отслеживания.

Таблица 3.

Влияние времени перемешивания на стабильность эмульсии с подсолнечным маслом

Из таблицы 3 видно, что при использовании 25 % подсолнечного масла, 2 % лецитина и 73 % воды стабилизированная эмульсия имеет оптимальные показатели, показываемые таблицей 4.

Демонстрация эмульсии жиров при одновременных затратах времени на обработку формы и содержания даётся для того, чтобы определить, каким образом можно получить жир в хлопковой эмульсионной форме. Описываемый факт также предоставляет желаемые результаты, над которыми работают авторы данной статьи. Из результатов мы можем составить следующую таблицу. Данный опыт был проведен с помощью устройства d.MS-H280-Pro "магнитная мешалка".

Таблица 4.

Эмульсионная устойчивость для преобразования временных эффектов

Результаты экспериментов с использованием хлопкового масла показали схожие результаты, что подтверждает эффективность предложенного состава.

Выводы:

1. Влияние количества эмульгатора:

Изучение показало, что увеличение количества эмульгатора положительно сказывается на стабильности эмульсий. Это объясняется тем, что эмульгатор способствует снижению поверхностного натяжения между фазами, улучшая их взаимодействие и стабилизируя структуру эмульсии. Однако слишком высокие дозы эмульгатора могут привести к ухудшению свойств эмульсии, что требует тщательной оптимизации его концентрации.

2. Влияние времени на стабильность:

Время смешивания также оказывает существенное влияние на стабильность эмульсий. Более длительные периоды смешивания способствуют более равномерному распределению фаз и повышению стабильности. Влияние времени перемешивания на стабильность эмульсии с подсолнечным маслом при выборе оптимальных условий показало, что устойчивость эмульсии хранится в течении 35 дней

3. Комбинированное влияние:

Оптимальные результаты достигаются при правильном сочетании времени и количества эмульгатора. Параметры эмульгирования должны быть сбалансированы для получения стабильной эмульсии, с учетом специфики требуемого покрытия.

4. Практическое значение:

Установлено, что для получения стабильных эмульсий для покрытия важно учитывать как концентрацию эмульгатора, так и длительность процесса эмульсации, что позволяет эффективно регулировать консистенцию и устойчивость получаемых материалов.

Заключение:

Статья продемонстрировала важность контроля количества эмульгатора и времени в процессе приготовления эмульсий для покрытия. Оптимизация этих параметров позволяет значительно повысить стабильность эмульсий, что является ключевым фактором в производстве качественных покрывающих материалов. Данные исследования могут быть полезны для дальнейшего улучшения технологий производства эмульсий, а также для разработки новых рецептур в области покрытия материалов. Таким образом, эмульсии, полученные на основе местных рафинированных масел, имеют стабильность, сопоставимую с импортными эмульсиями, и могут быть использованы для смазки форм в производстве хлеба.

Список литературы:

1. Адашев Б.Ш., Салиханова Д.С., Исмоилова М.А. Улучшение биологических свойств растительных масла купажированием // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. – 2023. – № 4(106). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/15218 (дата обращения: 13.09.2023).
2. Андреева А.А. Цельномолочная промышленность. Современные способы и устройства для гомогенизации молока и молочных продуктов. – М.: ЦНИИТЭИ мясомолпром, 1982. – 30 с.
3. Воюцкая C.C. Курс коллоидной химии. – М.: Химия, 1975. – 511 с.
4. ГОСТ 10444.15-94. Продукты пищевые. Методы определения количества мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов. – 7 с.
5. Кардашев Г.А. Физические методы интенсификации процессов химической технологии. – М.: Химия, 1990. – 208 с.
6. Кузнецов В.В., Липатов Н.Н. Справочник технолога молочного производства. Технология и рецептуры. – Т. 6. – Технология детских молочных продуктов. – СПб.: ГИОРД, 2005. – 512 с.
7. Линник А.Ю. Совершенствование процесса получения пищевых эмульсий в роторном аппарате и определение их параметров методами математического моделирования: дис. ... канд. техн. наук. – Москва, 2008. – 138 с.
8. Салиханова Д.С., Исмоилова М.А., Адашев Б.Ш., Муратов М.М. Analysis эmulsions obtained in ultrasonic homogenizer and magnetic stirrer devices // Наманган мухандислик-технология институти илмий-техник журнали. – 3-сон журнали. – Наманган 2023. – 105–109 бет.
9. Салиханова Д.С., Исмоилова М.А., Сагдуллаева Б.Ш., Адашев Б.Ш., Кадирова Н.Б. Факторы, влияющие на процесс эмульгирования водно-жировых эмульсий // Научно-технический журнал Ферганского политехнического института. – Фергана. – 2022. – С.88–92.
10. Фомин М.В. Влияние акустического воздействия на диспергирование жидкостей в роторно-пульсационном акустическом аппарате: дис. ... канд. техн. наук. – Казань, 2001. – 156 с.
11. Фридрихсберг Д.А. Курс коллоидной химии: учебник для вузов. – 2-е изд., перераб. и доп. – Л.: Химия, 1984. – 368 с.
12. Aloisi J.D., Zhehmal B., Fried J. Comrarision of mobil phase for separation and cuantification of lipids by owe-dimtntional TLS on preradsorberit high performance silisa gel plates // Liquid Chromatogr. – 1990. – Vol. 13. – № 20. – P. 2949–3961.
13. Chen Z.Z. Improved Prosedure for the Zeparation of Phospholipids by High PLS // Journal of Chromatography B Applied. – 1982. – В. 227. – N.1. – P. 25–31.
14. Tautors S.L., Me-Surdiy A.R. Effekt of randomization on oxidative stability of vegetable oils at two differenr temperatures // J. Аmer. ОilChem. Zos. – 1990. – Vol. 67. – № 8. – Pp. 525–530.
15. Vaech Е., Holz E. Zchneil atomobsorbtion spestrometrische bestimmungen von zperenelmaten in olen und fetten // Fette, Seifen, Anstrichm. – 1985. – Vol. 87. – № 3. – Pp. 97–99.