Transcript عوامل االستحالب Emulsifing Agent , Emulsifier , Surfactante تعريفها : مواد تملك صفتين محبة للماء , كارهة للماء فهي مركبات مترددة . لذلك.

‫عوامل االستحالب‬
‫‪Emulsifing Agent , Emulsifier , Surfactante‬‬
‫تعريفها ‪ :‬مواد تملك صفتين محبة للماء ‪ ,‬كارهة للماء فهي‬
‫مركبات مترددة ‪ .‬لذلك فهي تتوضع ذائبة في السطح البيني الذي‬
‫يفصل بين سطح الزيت و سطح الماء ‪ .‬تقوم بخفض التوتر‬
‫السطحي ‪ ,‬فهي خافضات توتر سطحي ‪ ,‬و تثبت نظما ً ال تذوب‬
‫ببعضها كالمستحلبات (سائل في سائل ) ‪ ,‬سول ‪( Sol‬صلب في‬
‫سائل) ‪ .‬الغذاء مستحلب متعدد األطوار (سائل ‪ ,‬صلب )‬
‫خواصها ‪ -1 :‬عوامل استحالب ‪ -2 .‬تشكيل معقدات مع النشاء و‬
‫البروتينات ‪ -3 .‬السيطرة (التحكم) بالبلورة ‪ /‬ثالثيات الغليسريد‪/‬‬
‫‪ -4 .‬تثبيت أو إزالة الهواء ‪.‬‬
‫عدم ثبات المستحلبات ‪ :‬يشاهد تخرب المستحلبات بثال ث صور‬
‫‪ (1‬االنفصال ‪ :‬يحصل نتيجة اندماج تلقائي للقطيرات ( الدقائق‬
‫) لتشكيل دقائق أكبر حتى يتم انفصال الطورين ‪.‬‬
‫‪ (2‬التسبخ ‪ :‬ال يحصل اندماج للقطيرات ‪ ,‬و ينفصل السائلين‬
‫بالجاذبية ‪ .‬و يحد ث بالمستحلبات التي فيها سوائل كثافاتها‬
‫متقاربة ‪ ,‬أو في المستحلبات اللزجة ‪ ,‬تتجمع الدقائق‬
‫بالحركات البراونية ‪ .‬يحد ث التسبخ بوجود مركب ثال ث‬
‫خافض للتوتر السطحي ‪.‬‬
‫‪ (3‬التقشد ‪ :‬اليحصل اندماج كما في التسبخ ‪ ,‬ينفصل السائلين‬
‫بالجاذبية ‪ ,‬و يحد ث في المستحلبات ذات كثافات سوائل‬
‫مختلفة جداً و شديدة السيولة و يحد ث بوجود مركب ثال ث‬
‫خافض للتوتر السطحي ‪.‬‬
‫حساب ميزان حب الماء – حب الدهن ‪HLB‬‬
‫‪ = HLB‬وزن الجزء المحب للماء ‪ /‬وزن الجزء المحب للدهن‬
‫* ( ‪) 5 / 100‬‬
‫تأخذ قيم بين ‪. 20 – 1‬‬
‫وظيفتها ‪:‬جمع مختلف مكونات منتجات األغذية مع بعضها في‬
‫نظام استحالب ثابت ‪.‬‬
‫كيميائيا ‪ :‬عبارة عن مركبات لها صفتين ‪ ,‬صفة محبة للماء و‬
‫أخرى محبة للزيت ‪.‬‬
‫مستحلب زيت في ماء ‪ :‬الطور المستمر هو الماء و غير‬
‫المستمر هو الزيت‬
‫مستحلب ماء في زيت ‪ :‬الطور المستمر هو الزيت و غير‬
‫المستمر هو الماء‬
‫جزء محب للماء‬
‫‪Hydrophilic‬‬
‫مجموعات الهيدروكسيل‬
‫مجموعات حمضية‬
‫قطبي‬
‫يذوب بالماء‬
‫جزء محب للزيت‬
‫‪Lipophilic‬‬
‫الحموض الدهنية طويلة السلسلة‬
‫غير قطبي‬
‫يذوب بالزيت‬
‫عامل االستحالب يجب أن ينحل في الطور المستمر ‪.‬‬
‫المشتهر من عوامل االستحالب ‪:‬‬
‫‪ -1‬أحادي و ثنائي جليسريد ‪.‬‬
‫‪ -2‬أحادي استرات بروبلين جليكول‬
‫‪ -3‬أحادي جليسريد مؤستر مع الكتيك‬
‫‪ -4‬استرات متعددات الجليسرول‬
‫‪ -5‬استرات السوربيتان‬
‫‪ -6‬استرات اثيوكسي‬
‫الهدف من تصنيع هذه المركبات انتاج مركبات ذات طبيعة‬
‫مترددة ‪ ,‬تميل إلى الوسط المائي و إلى الوسط الدهني‬
‫الغاية انتاج استر خاص به توازن بين الخاصة المحبة للماء و‬
‫الخاصة المحبة للدهن ‪ ,‬و حجمه و شكله العام فعال في وظيفته‬
‫نظام ‪ : HLB‬نظام شبه تجريبي يعتمد على تحديد نسب‬
‫األجزاء المحبة للماء و األجزاء المحبة للزيت في جزئ عامل‬
‫االستحالب‬
‫‪ = = HLB‬وزن الجزء المحب للماء ‪ /‬وزن الجزء المحب‬
‫للدهن * ( ‪) 5 / 100‬‬
‫‪1‬‬
‫توازن األجزاء المحبة للماء و‬
‫مقياس ‪HLB‬‬
‫المحبة للزيت‬
‫‪7‬‬
‫يأخذ أرقام بين ‪20 , 1‬‬
‫المستحلبات ‪ -1 :‬المحبة للزيت ذات قيم ‪HLB‬منخفضة و‬
‫تستعمل مع مستحلبات ماء ‪ /‬زيت ‪ ,‬مثالها أحادي الجلسريد‬
‫(عامة أقل من ‪) 7‬‬
‫‪ -2‬المحبة للماء ذات قيم ‪ HLB‬مرتفعة و‬
‫تستعمل مع مستحلبات زيت ‪ /‬ماء (عامة أعلى من ‪. ) 7‬‬
‫‪ 2.1‬سوربيتان أحادي ستيارات ‪4.7‬‬
‫أحادي و ثنائي غليسريد‬
‫أحادي ستيارات بروبلين جليكول ‪ 2.2‬ثالثي غليسرول أحادي ستيارات‬
‫‪7.2‬‬
‫‪11‬‬
‫‪ 2.4‬بولي سوربات (‪)65‬‬
‫جليسرول الكتو بالميتات‬
‫‪14.9‬‬
‫‪ 4‬بولي سوربات (‪)60‬‬
‫أحاديات جلسريد مؤستلة‬
‫‪15‬‬
‫بولي سوربات (‪)80‬‬
‫‪4‬‬
‫ليستين ( عادي )‬
‫أهمية قياس ‪: HLB‬‬
‫‪ (1‬نقطة االنطالق الختيار نوع عامل االستحالب لكن‬
‫يتطلب الوصول الختيار عامل االستحالب محاوالت‬
‫خطأ و صواب ‪.‬‬
‫‪ (2‬نظم الغذاء تضم عوامل و مكونات تتداخل في‬
‫االستحالب لذلك فهو يعد دليالً فقط ‪.‬‬
‫‪ (3‬تعكس قيمة ‪ HLB‬قدرة عامل االستحالب ععلى التأثير‬
‫على التوتر السطحي في نظام بسيط ‪.‬‬
‫الجزء المحب للماء منها ينحل في الوسط المائي ‪ ,‬و الجزء‬
‫المحب للدهون ذواب في الوسط الدهني ‪.‬‬
‫يعطي الجزء المحب للماء مجموعة هيدروكسيل ‪ ,‬االسترات‬
‫‪ ,‬كربوكسيل ‪.‬‬
‫يعطي الجزء المحب للدهن سلسلة الفحوم الهيدروجينية من‬
‫الحموض الدهنية ‪.‬‬
‫بالتحكم بنسب هذه األجزاء إلى بعضها من خالل المشتقات‬
‫المتنوعة يتم الحصول على عدد من عوامل االستحالب‬
‫ذات مجال من الخصائص و وظائف خاصة ‪.‬‬
‫قابلية الذوبان لعوامل االستحالب ‪:‬‬
‫يستخدم مقياس ‪ HLB‬لتفريق أنواع عوامل االستحالب ‪,‬و هو‬
‫نسبة توازن الصفة المحبة للماء إلى الصفة المحبة للدهن ‪.‬‬
‫عوامل االستحالب المحبة للدهون بصورة دائمة ذات ‪HLB‬‬
‫منخفضة و تميل إلى تشكيل مستحلبات ماء في الزيت ‪ ,‬منها‬
‫أحاديات الجليسريد‪.‬‬
‫عوامل االستحالب المحبة للماء بصورة دائمة ذات ‪ HLB‬مرتفعة‬
‫و تميل إلى تشكيل مستحلبات زيت في الماء ‪ ,‬منها متعددات‬
‫السوربات ‪.‬‬
‫كقاعدة عامة ‪ :‬عوامل االستحالب ذات ‪ HLB‬أقل من ‪ 7‬تستعمل‬
‫لتشكيل مستحلبات ماء في الزيت ‪ ,‬و أعلى من ‪ 7‬تشكل‬
‫مستحلبات زيت في الماء ‪.‬‬
‫تثبيت األطوار ‪ :‬و يتم من خالل‬
‫تخفيف التوتر السطحي يؤدي إلى استقرار المستحلبات‬
‫زيت‬
‫ماء‬
‫ماء‬
‫زيت‬
‫مرق السلطة‬
‫مارجرين‬
‫توازن األطوار (يجمع بين الزيت و الماء ‪ ,‬تبعثر مستقر )‬
‫التداخل مع البروتين ‪:‬‬
‫بعض عوامل االستحالب تستخدم في المخابز كمقويات للعجينة ‪.‬‬
‫و يقال عنها أنها تنضم غرويا مع البروتين لتعطي معقد‬
‫مقاوم‬
‫فائدة إضافتها ‪ )1 :‬تحسن مدى تحمل المزج ‪.‬‬
‫‪ )2‬تحسن القوام و النعومة ‪.‬‬
‫‪ )3‬تحسن امتصاص الماء ‪.‬‬
‫التداخل مع النشاء ‪:‬‬
‫تشكل أحاديات الجليسريد مع النشاء معقدات لولبية غير ذوابة‬
‫تؤثر على ليونة الرغيف (بياته)‪.‬‬
‫أميلوز (خطي مستقيم )‬
‫النشاء‬
‫المزج بالماء يعطي انتباج و تشكل هالم بالحرارة ‪.‬‬
‫مكونات النشاء تعود للبلورة ( التقهقر )‪ ,‬األميلوز أسرع من األميلوبكتين ‪.‬‬
‫عوامل االستحالب المفيدة مع النشاء و تكون معقداً معه يجب أن تتوافق مع‬
‫شكل هيكل األميلوز و هي ‪:‬‬
‫‪ (1‬أحادي الجليسريد المشبع ‪ :‬سلسلة الفحم الهيدروجيني المشبعة المستقيمة‬
‫تدخل تماما ً في الهيكل الحلزوني لألميلوز في الماء‬
‫‪ (2‬أحاديات الجليسريد غير المشبعة ‪ :‬غير مفيدة ألنها ال تتداخل مع‬
‫حلزون األميلوز ‪ ,‬لوجود انحناء في سلسلة الفحم الهيدروجيني ‪.‬‬
‫‪ (3‬استرات بروبلين غاليكول ‪ ,‬أحاديات الجليسريد المؤستلة ‪ :‬غير مفيدة‬
‫لضعف انتشارها بالماء‬
‫‪ (4‬استرات السوربيتان ‪ :‬غير مفيدة لعدم مالئمة توزعها الفراغي‬
‫االلكتروني ‪.‬‬
‫جزيئات عوامل االستحالب تحمل جزء محب للماء و جزء‬
‫محب للدهن لذلك فهي توجه نفسها بين سطوح تماس‬
‫األوساط هواء – ماء ‪ ,‬زيت – ماء ‪.‬‬
‫الطور المائي‬
‫طبقة بروتين‬
‫حبيبة‬
‫الدهن‬
‫وظائف عوامل االستحالب ‪:‬‬
‫الوظيفة‬
‫تثبيت المستحلبات‬
‫تهوية ‪ /‬رغوات‬
‫هدم الرغوات‬
‫التبلور ‪ /‬تشجيع‬
‫‪ /‬تثبيط‬
‫ثبات القوام في التجميد و إزالته‬
‫البعثرة ‪ /‬التبليل‬
‫الذوبان‬
‫مشحم ‪ /‬تخفيف االلتصاق‬
‫اإلذابة ‪ /‬التبعثر‬
‫تشكيل معقدات مع النشاء‬
‫مضاد قساوة الخبز‬
‫تجمع (تكتل) الدهون‬
‫المثال‬
‫مرق السلطة ‪ ,‬مارجرين‬
‫الكاتو ‪ ,‬الكريما‬
‫محاليل ‪ /‬بروتين ‪ ,‬سكر‬
‫زبدة الفول السوداني‬
‫تغليف الحلوى (تغطية)‬
‫الحلوى المجمدة و الكريما‬
‫الخالئط الجافة ‪ ,‬األغذية سريعة‬
‫كراميل‪,‬المسكة‬
‫الملونات ‪ ,‬المنكهات‬
‫البطاطا الذوابة ‪ ,‬العجائن‬
‫الخبز ‪ ,‬الخمائر‬
‫البوظة ‪ ,‬كريما الضرب‬
‫عوامل االستحالب كبدائل عن الدهن (جزئيا)‬
‫كثير من األغذية تعتمد على الدهون لخواصها الفيزيائية المهمة‬
‫و خصائصها الحسية ‪ ,‬و قد وجد أن عوامل االستحالب لها‬
‫خواص مهمة تعمل مكان الدهون جزئيا ً أو كليا ً‪ .‬و الهدف‬
‫إحالل عوامل االستحالب مكان الدهن بصورة ال تغير خواص‬
‫األغذية المنتجة‪.‬‬
‫الطرق‪ -1 :‬ضم عوامل االستحالب مع الدهن لتعزيز خواصها‪.‬‬
‫‪ -2‬استعمال عوامل االستحالب في صفة الغذاء‬
‫(جزئيا ً)‪.‬‬
‫الهدف‪ -1 :‬استبدال وظائف الدهون‪.‬‬
‫‪ -2‬التعويض عن الكتلة الدهنية‪.‬‬
‫القاعدة في اختيار عوامل االستحالب‬
‫‪ -1‬نحتاج إلى عوامل استحالب معدلة‪.‬‬
‫‪ -2‬ضم عدد من عوامل االستحالب يؤدي إلى تحسن في الناتج‪.‬‬
‫‪ -3‬األخذ في االعتبار بعثرة عامل االستحالب‪.‬‬
‫كعك منخفض الدهن بمعدل ‪%97‬‬
‫الناتج المنخفض ‪%‬‬
‫‪3‬‬
‫الدهن ‪%‬‬
‫‪278‬‬
‫الطاقة‪100 /‬غ‬
‫‪9.7‬‬
‫الطاقة في الدهن‪%‬‬
‫العادي ‪%‬‬
‫‪15‬‬
‫‪368‬‬
‫‪37‬‬
‫أنواع المستحلبات المستخدمة في األغذية‬
‫‪ -1‬استرات الحموض الدهنية‪.‬‬
‫‪polyols‬‬
‫‪ -2‬استرات متعددات لألول‬
‫(استرات الجلسيرول‪ ,‬البروبلين غاليكول‪ ,‬السوربيتول)‬
‫‪ -3‬استرات مع الحموض العضوية مثل حمض الكتيله‪ ,‬حمض سكينيك‪,‬‬
‫حمض ثنائي استيل طرطريك‪.‬‬
‫‪ -4‬مشتقات االتيلين غاليكول‪.‬‬
‫المنتجات المطروحة في األسواق‬
‫‪ -1‬أحادي و ثنائي غليسيرين‪.‬‬
‫‪ -2‬االسترات األحادية للبربلين غاليكول‪.‬‬
‫‪ -3‬أحادي غليسرين مع حمض الكتيك‪.‬‬
‫‪ -4‬استرات متعددة الغلسيرول‪.‬‬
‫‪ -5‬استرات السور بيتان‪.‬‬
‫‪ -6‬استرات مع ايثوكسالن‪Etoxy lated ester .‬‬
‫أحاديات الغلسيرين ‪mono glycerides‬‬
‫تساعد في تهدم (تكسر) والتوزيع السوي لدقائق الدهون مؤديا ً هذا إلى‪:‬‬
‫‪ -1‬إحداث قوام ناعم _ منتظم في الكاتو ‪Cake‬‬
‫‪ -2‬زيادة نسبة السكر إلى الدقيق‪.‬‬
‫‪ -3‬زيادة الحجم‪.‬‬
‫‪ -4‬ليونة القشرة السطحية‪.‬‬
‫‪ -5‬تكوين معقد من النشاء ‪.‬‬
‫أ تخفيض تهلم النشاء‬
‫ب تخفيض الفرصة لتقهقر النشاء‬
‫بروبلين جاليكول أحادي استر ‪propylene glycol monoesters‬‬
‫تساعد أحاديات الغليسرين في التغلب على فعل المواد الدهنية على خواص‬
‫تشكل الرغوة في المحاليل البروتينية‪ .‬وتسمح للهواء أن ينحصر في الرغوة‬
‫المائية بدالً من حصره في الدهون ) شبكة ‪) matrix‬‬
‫الكريما ‪dessert toppings‬‬
‫هي مستحلبات من دقائق دهنية مبعثرة في وسط مائي‪ .‬تختلف‬
‫فيها آلية التهويه عجينة الكاتو لوجود القليل من السائل‬
‫الزيتي لحصر فقاعات الهواء‪ .‬ولذلك من الضروري حصر‬
‫الهواء في الطور المائي‪.‬‬
‫ونختار عوامل االستحالب لتكون قادرة على تجميع حبيبات‬
‫الدهون (تكتل إفرادي للدهون) و بدون التكتل لحبيبات‬
‫الدهون ينحصر الهواء بدون حدوث قساوة في الكريما‪.‬‬
‫خالل الخفق من الضروري لبلورات الدهن أن تتكتل إلى‬
‫كتل أكبر حتى تكون بناء الكريما ‪.‬‬
‫احاديات الغلسريد‬
‫‪ = R‬حمض ستياريك ‪ ,‬بالمتيك ‪ ,‬أوليك ‪ ,‬لينوليك ‪.‬‬
‫‪CH2-O-COR‬‬
‫‪CHOH‬‬
‫‪CH2OH‬‬
‫احادبات الغلسريد المؤسترة بحمض عضوي‬
‫ ‪ =-R‬حمض الليمون ‪ ,‬اللبن ‪ ,‬الخل ‪,‬حمض الطرطر ثنائي األستيل ‪,‬‬‫‪CH2O-COR‬‬
‫خليط حمض الطرطر و الخل ‪.‬‬
‫ ‪CH-O-COR‬‬‫‪CH2OH‬‬
‫االسترات السكرية‬
‫‪CH2COOR1‬‬
‫‪O‬‬
‫جلوكوز‬
‫‪O‬‬
‫‪R2COOCH2 O‬‬
‫الجلسيريدات السكرية‬
‫سكروز ‪/ -R-CO‬أحادي استر سكروز‪/‬‬
‫سكروز (‪ / R-CO)2-‬ثنائي استر سكروز‪/‬‬
‫فركتوز‬