Роль пва в эмульгировании и пенообразовании кратко

Обновлено: 04.05.2024

Классификация ПАВ и основы их действия в составе СМС

В 1917 г. американец И. Лэнгмюр обнаружил, что некоторые вещества очень активно накапливаются на различных пограничных поверхностях (на границах воздух – вода, вода – масло). Накопление происходит потому, что поверхность любого тела обладает нескомпенсированным запасом свободной энергии, возникающим потому, что молекулы твердого тела или жидкости притягиваются друг к другу с силой во много десятков раз большей чем молекулы воздуха. В результате на границе твердое тело – воздух оказывается слой молекул, силы притяжения которых не скомпенсированы. Это и есть причина избытка свободной энергии и поверхностного натяжения на границе твердое тело – воздух.

Добавление различных по химической природе веществ приводит к увеличению или уменьшению поверхностного натяжения водных растворов. Вещества, повышающие поверхностное натяжение, называются поверхностно- инактивными (ПИАВ); понижающие – поверхностно-активными (ПАВ). К ПИАВ относят, например, любые электролиты (щёлочи, кислоты). ПАВ представляют собой чаще всего биполярные органические соединения, неполярная (гидрофобная) часть которых представлена длинноцепочечным углеводородным радикалом с С › 8, полярная (гидрофильная) – различными функциональными группами.

При адсорбции происходит также растворение ПАВ в одной из фаз. При этом вначале образуются истинные растворы, в которых ПАВ находятся в виде молекул. По мере добавления ПАВ наблюдается резкое изменение свойств растворов. Происходит формирование коллоидных растворов, в которых ПАВ находятся в виде более крупных агрегатов, называемых мицеллами. Предел истинной растворимости ПАВ называется критической концентрацией мицеллообразования (ККМ).

Наиболее универсальными методами определения ККМ являются:

1) расчет из изотерм поверхностного натяжения растворов ПАВ;

2) потенциометрическое титрование растворов ПАВ;

3) температурный метод (по точке Крафта растворов ПАВ).

Способность ПАВ при адсорбции на поверхности раздела фаз радикально изменять её свойства и тем самым влиять на многие важные показатели дисперсных систем широко используется в самых различных областях техники и многочисленных технологических процессах. При этом влияние ПАВ может быть различным в зависимости от химической природы и строения граничащих фаз и молекул ПАВ, а также от условий их применения. Согласно Ребиндеру, можно выделить четыре группы ПАВ:

а) по физико – химическому механизму их воздействия на поверхность раздела фаз и дисперсную систему в целом:

· вещества, поверхностно-активные только (или преимущественно) на границе раздела вода – воздух. ПАВ, относящиеся к этой группе, представляют собой умеренно действующие смачиватели и пенообразователи. Некоторые представители (октанол, изоамиловый спирт) могут действовать как пено- гасители;

· разнообразные по природе вещества, поверхностно-активные на различных границах раздела конденсированных фаз. ПАВ этой группы чаще всего выступают в качестве диспергаторов; кроме того, они позволяют управлять избирательным смачиванием;

· ПАВ, обладающие способностью к образованию гелеподобных структур в адсорбционных слоях и в объёмах фаз. Как правило, это высокомо- лекулярные ПАВ (белки, гликозиды, производные целлюлозы и др.). Такие вещества используют в качестве высокоэффективных стабилизаторов умеренно концентрированных дисперсных систем различной природы: пен, эмульсий, суспензий. ПАВ этой группы могут выступать как пластификаторы высококонцентрированных дисперсий;

· ПАВ, обладающие моющим действием. Они объединяют функции ПАВ остальных трёх групп и, кроме того, способны к образованию в объёме жидкой фазы термодинамически стабильных коллоидных частиц – мицелл и включению отмываемых загрязнений в ядро мицелл – солюбилизации.

Важной количественной характеристикой ПАВ является гидрофильно - липофильный баланс (ГЛБ) Гриффина - Дэвиса. Числа ГЛБ характеризуют соотношение между гидрофильными и гидрофобными свойствами: чем выше число ГЛБ, тем больше баланс сдвинут в сторону полярных (гидрофильных) свойств ПАВ. Числа ГЛБ определяются экспериментально. Работами Дэвиса установлена количественная зависимость ГЛБ от соста- ва и структуры ПАВ. Каждая структурная единица вносит свой вклад в число ГЛБ. Числа ГЛБ по Гриффину составляют:

- для гидрофильных групп: -СООК – 21.1, -COONa – 19.1, - COOH – 2.4, -OH – 1.9, =O – 1.3, -SO3K – 38.7, -SO3H – 3.8;

-для гидрофобных: =СН-, -СН2-, -СН3, =С=С- -0.475;

-для бензольных: -1,25

На основании этих данных числа ГЛБ можно рассчитать по формуле:

– сумма чисел ГЛБ всех гидрофильных и гидрофобных групп соответственно.

Физический смысл чисел ГЛБ состоит в том, что они определяют работу адсорбции при переносе полярных групп молекул ПАВ в неполярную фазу и неполярных групп – в полярную. В зависимости от числа ГЛБ ПАВ использу- ются для той или иной цели. Так, если ПАВ имеют числа ГЛБ от 7 до 9, их применяют в качестве смачивателей, от 13 до 15 – в качестве моющих средств, от 15 до 18 – в качестве солюбилизаторов в водных растворах;

б) по химическому строению ПАВ делят на два больших класса. Это, с одной стороны, органические ПАВ с дифильными молекулами, универсально поверхностно-активные на большинстве межфазных границ, но обеспечивающие лишь небольшое (на 30 – 40 мДж/м2 ) понижение поверхностного натяжения. С другой стороны это самые разнообразные, прежде всего неорганические вещества, проявляющие избирательную, но часто очень высокую поверхностную активность по отношению к данной конкретной границе раздела, способ- ные вызвать весьма резкое понижение поверхностного натяжения (например, фосфаты натрия в водных системах);

в) по типу сырья, применяемого для синтеза, ПАВ делят на природные и синтетические;

г) по химической природе и знаку заряда, приобретаемому поверхностью при адсорбции, ПАВ классифицируют на анионные, катионные, неионогенные, амфотерные.

Основы теории моющего действия

Принципы моющего действия впервые были сформулированы П. А. Ребиндером. Согласно его теории моющая способность определяется поверхностной активностью коллоидных ПАВ, способных давать на отмываемой поверхности и частицах загрязнения насыщенные или близкие к насыщению адсорб- ционные слои. Процесс отмывания зависит от следующих факторов:

- природы и концентрации загрязнений (загрязнения общего характера, пищевые, продукты жизнедеятельности человека);

- химического состава и морфологии отмываемой поверхности;

- природы и концентрации коллоидного ПАВ или смеси ПАВ;

- присутствия вспомогательных компонентов;

- условий избирательного смачивания;

- интенсивности и продолжительности прилагаемой механической работы;

- стабильности образующейся дисперсии загрязнения.

С физико-химической точки зрения механизм удаления загрязнения рассматри- вают, в основном, как адсорбционное вытеснение, сопровождающееся смачива- нием, эмульгированием и солюбилизацией. Смачивание – поверхностное явление, возникающее при контакте фаз жидкость – твёрдое тело и проявляющееся в растекании жидкости по поверхности твёрдого тела. Солюбилизация (коллоидное растворение) – самопроизвольное проникание низкомолекулярного ве- щества внутрь мицелл ПАВ. Эмульгирование – измельчение частиц загрязнения с последующим переводом его в раствор. Частицы загрязнений удерживаются на поверхности за счёт дисперсионных, диполь - дипольных взаимодействий, водородных, химических и кова- лентных связей. Ковалентная связь может быть разрушена только за счёт химической реакции.

В механизме моющего действия различают несколько стадий. Вначале происходит смачивание подложки (поверхности) загрязнителя раствором ПАВ. В результате образуется адсорбционный слой ПАВ на поверхности загрязнителя. При этом загрязнитель переходит в активированное состояние. Адсорбционный слой ПАВ растекается по микротрещинам, ПАВ проникают по местам адгезионного контакта загрязнителя и поверхности, происходит вытягивание загрязнителя вместе с углеводородным радикалом ПАВ в дисперсионную среду, измельчение частиц, гидрофилизация загрязнения, отделение от субстрата и стабилизация в моющем растворе. В итоге загрязнение удерживается в объёме моющего раствора и предотвращается его повторное осаждение на отмываемой поверхности.

Все процессы мойки связаны с интенсивным механическим воздействием на субстрат. Концентрация моющего компонента составляет обычно 10 – 15 г/л. Лимитирующими процессами в моющем действии являются десорбция загрязнений и их накопление в мицеллах.

Элементарные акты моющего действия подразделяют на два класса: обеспечивающие моющее действие и вспомогательные. К первому классу относят смачивание поверхности и вытеснение загрязнений, диспергирование, солюбилизацию загрязнения, стабилизацию раствора, защиту субстрата от повторного загрязнения, химическое разложение загрязнений. Второй класс составляют пенообразование, связывание солей жёсткости, гидротропия, высаливание ПАВ, ингибирование коррозии, регулирование рН среды. Мытьё кожи и волос человека имеет ряд принципиальных особенностей в отношении характера загрязнений, условий их отмывания, критериев чистоты и, наконец, требований, предъявляемых к набору основных и вспомогательных компонентов моющего средства. Если при стирке удаление загрязнений должно быть как можно более полным, то при мытье это вредно. Выделения сальных желез, такие как триглицериды и жирные кислоты, являясь слабыми бактерио- статами, способствуют осуществлению естественной санитарно-гигиенической функции кожи как защитного органа человеческого организма.

1. Классификация ПАВ

В 1917 г. американец И. Лэнгмюр обнаружил, что некоторые вещества очень активно накапливаются на различных пограничных поверхностях (на границах воздух – вода, вода – масло). Накопление происходит потому, что поверхность любого тела обладает нескомпенсированным запасом свободной энергии, возникающим потому, что молекулы твердого тела или жидкости притягиваются друг к другу с силой во много десятков раз большей чем молекулы воздуха. В результате на границе твердое тело – воздух оказывается слой молекул, силы притяжения которых не скомпенсированы. Это и есть причина избытка свободной энергии и поверхностного натяжения на границе твердое тело – воздух.

Добавление различных по химической природе веществ приводит к увеличению или уменьшению поверхностного натяжения водных растворов. Ве- щества, повышающие поверхностное натяжение, называются поверхностно- инактивными (ПИАВ); понижающие – поверхностно-активными (ПАВ). К ПИАВ относят, например, любые электролиты (щёлочи, кислоты). ПАВ представляют собой чаще всего биполярные органические соединения, неполярная (гидрофобная) часть которых представлена длинноцепочечным углеводородным радикалом с С › 8, полярная (гидрофильная) – различными функциональ- ными группами.

При адсорбции происходит также растворение ПАВ в одной из фаз. При этом вначале образуются истинные растворы, в которых ПАВ находятся в виде молекул. По мере добавления ПАВ наблюдается резкое изменение свойств растворов. Происходит формирование коллоидных растворов, в которых ПАВ на- ходятся в виде более крупных агрегатов, называемых мицеллами. Предел истинной растворимости ПАВ называется критической концентрацией мицеллообразования (ККМ).

Наиболее универсальными методами определения ККМ являются:

1) расчет из изотерм поверхностного натяжения растворов ПАВ;

2) потенциометрическое титрование растворов ПАВ;

3) температурный метод (по точке Крафта растворов ПАВ).

Способность ПАВ при адсорбции на поверхности раздела фаз радикально изменять её свойства и тем самым влиять на многие важные показатели дис- персных систем широко используется в самых различных областях техники и многочисленных технологических процессах. При этом влияние ПАВ может быть различным в зависимости от химической природы и строения граничащих фаз и молекул ПАВ, а также от условий их применения. Согласно Ребиндеру, можно выделить четыре группы ПАВ:

а) по физико – химическому механизму их воздействия на поверхность раздела фаз и дисперсную систему в целом:

· вещества, поверхностно-активные только (или преимущественно) на границе раздела вода – воздух.

ПАВ, относящиеся к этой группе, представляют собой умеренно действующие смачиватели и пенообразователи. Некоторые представители (октанол, изоамиловый спирт) могут действовать как пено- гасители;

· разнообразные по природе вещества, поверхностно-активные на различных границах раздела конденсированных фаз. ПАВ этой группы чаще всего выступают в качестве диспергаторов; кроме того, они позволяют управлять избирательным смачиванием;

· ПАВ, обладающие способностью к образованию гелеподобных структур в адсорбционных слоях и в объёмах фаз.

Как правило, это высокомо- лекулярные ПАВ (белки, гликозиды, производные целлюлозы и др.). Такие вещества используют в качестве высокоэффективных стабилизаторов умеренно концентрированных дисперсных систем различной природы: пен, эмульсий, суспензий. ПАВ этой группы могут выступать как пластификаторы высококон- центрированных дисперсий;

· ПАВ, обладающие моющим действием.

Они объединяют функции ПАВ остальных трёх групп и, кроме того, способны к образованию в объёме жидкой фазы термодинамически стабильных коллоидных частиц – мицелл и включению отмываемых загрязнений в ядро мицелл – солюбилизации. Важной количественной характеристикой ПАВ является гидрофильно - липофильный баланс (ГЛБ) Гриффина - Дэвиса. Числа ГЛБ характеризуют соотношение между гидрофильными и гидрофобными свойствами: чем выше число ГЛБ, тем больше баланс сдвинут в сторону полярных (гидрофильных) свойств ПАВ. Числа ГЛБ определяются экспериментально. Работами Дэвиса установлена количественная зависимость ГЛБ от соста- ва и структуры ПАВ. Каждая структурная единица вносит свой вклад в число ГЛБ. Числа ГЛБ по Гриффину составляют:

o для гидрофильных групп: -СООК – 21.1, -COONa – 19.1, - COOH – 2.4, -OH – 1.9, =O – 1.3, -SO3K – 38.7, -SO3H – 3.8;

o гидрофобных: =СН-, -СН2-, -СН3, =С=С- -0.475; o = -1,25

На основании этих данных числа ГЛБ можно рассчитать по формуле:


, где Σ(ГЛБ Г.ФИЛ.) и Σ(ГЛБ Г.ФОБ.) – сумма чисел ГЛБ всех гидрофильных и гидрофобных групп соответственно.

Физический смысл чисел ГЛБ состоит в том, что они определяют работу адсорбции при переносе полярных групп молекул ПАВ в неполярную фазу и неполярных групп – в полярную. В зависимости от числа ГЛБ ПАВ используются для той или иной цели. Так, если ПАВ имеют числа ГЛБ от 7 до 9, их применяют в качестве смачивателей, от 13 до 15 – в качестве моющих средств, от 15 до 18 – в качестве солюбилизаторов в водных растворах;

б) по химическому строению ПАВ делят на два больших класса.

Это, с одной стороны, органические ПАВ с дифильными молекулами, универсально поверхностно-активные на большинстве межфазных границ, но обеспечивающие лишь небольшое (на 30 – 40 мДж/м 2 ) понижение поверхностного натяжения. С другой стороны это самые разнообразные, прежде всего неорганические вещества, проявляющие избирательную, но часто очень высокую поверхностную активность по отношению к данной конкретной границе раздела, способные вызвать весьма резкое понижение поверхностного натяжения (например, фосфаты натрия в водных системах);

в) по типу сырья, применяемого для синтеза, ПАВ делят на природные и синтетические;

г) по химической природе и знаку заряда, приобретаемому поверхностью при адсорбции, ПАВ классифицируют на анионные, катионные, неионогенные, амфотерные.

1.2.5. Эмульгирующая и пенообразующая способность ПАВ

В загрязнениях обычно содержится большое количество жиров и минеральных веществ. Одним из путей удаления таких загрязнений с тканей является эмульгирование их моющими средствами. Благодаря образованию эмульсий частицы загрязнений остаются в растворе и не осаждаются на ткань. Эмульсии представляют собой системы, для которых мельчайшие капли одной жидкости (дисперсной фазы) распределены в другой жидкости (дисперсионной среде). Для увеличения устойчивости эмульсий служат ПАВ, которые понижают межфазовое поверхностное натяжение между частицами загрязнений и воды.
При попадании в растворы ПАВ газа образуется пена. Пена является гетерогенной системой, в которой пузырьки газа разделены тонкими прослойками жидкости. Образование пены связано с большим увеличением поверхности, и это возможно только при малом поверхностном натяжении растворов. Частицы загрязнения могут располагаться между пузырьками воздуха и выноситься на поверхность раствора.
Пенообразующая способность ПАВ характеризуется, наряду с поверхностной активностью самого ПАВ, механической прочностью и вязкостью образованных пленок. Образование пены и ее устойчивость зависят от ряда факторов: молекулярной массы и структуры молекул ПАВ, концентрации ПАВ, температуры и рН раствора, жесткости воды в растворе (табл. 3).
Алкилбензолсульфонаты обладают лучшей пенообразующей способностью, когда сульфогруппа находится в орто-положении, чем-в поре-положении. У линейных алкилбензолсульфонатов пенообразующая способность зависит от длины алкильной цепи и увеличивается для соединений с числом углеродных атомов в алкильной цепи от 4 до 14, после чего снижается для соединений с С = 16 - 18. Максимальной пенообразующей способностью обладает додецилбензолсульфонат (С = 12). Умеренное разветвление алкильной цепи ведет к повышению способности ПАВ к образованию пены.

Таблица 3. Пенообразующая способность ПАВ для соединений различного строения

Алкеноксисупьфонаты натрия из а-олефинов 0,125% (масс.) при 50 0 С

* Измерения проводили в жесткой воде (5,35 мг*экв/л).
** Приведенные значения — объем пены в мм 3 .

Пенообразующая способность алкилбензолсульфонатов снижается с увеличением жесткости воды, и чем длиннее алкильная цепь, тем больше она уменьшается.
Некоторые алкилбензолсульфонаты и технический сульфонол в жесткой воде при температуре до 20 0 С практически не пенятся.
Хорошими эмульгаторами среди алкилсульфонатов являются соединения с числом углеродных атомов в алкильной цепи от 10 до 16. Первичные алкилсульфонаты образуют низкую, но более устойчивую пену. Вторичные алкилсульфонаты обладают высокой пенообразующей способностью, но получаемая пена недостаточно устойчива. При перемещении сульфогруппы к середине алкильной цепи пенообразующая способность алкилсульфонатов увеличивается. Максимальной пенообразующей способностью обладают растворы гексадецилсуль-фоната(С= 16).
Пенообразующая способность первичных алкилсульфатов повышается с увеличением молекулярной массы дододецилсульфата (С=12), а затем понижается вследствие уменьшения растворимости более высокомолекулярных соединений. У вторичных алкилсульфатов она повышается при перемещении сульфатной группы к середине алкильной цепи. На пенообразующую способность первичных и вторичных алкилсульфатов положительно влияет добавление в раствор жирных спиртов и электролитов. В жесткой воде пенообразующая способность высокомолекулярных алкилсульфатов резко снижается за счет образования нерастворимых кальциевых и других солей.
Катионоактивные ПАВ обладают пониженной пенообразующей способностью.
Амфолитные ПАВ - хорошие пенообразующие средства, применяются в основном для изготовления жидких шампуней.
Пенообразующая способность неионогенных ПАВ зависит от числа присоединенных молекул этиленоксида, температуры, концентрации, но не зависит от жесткости воды. Она повышается с увеличением числа присоединенных молекул этиленоксида (но не более десяти молекул). Неионогенные ПАВ с высоким содержанием молекул этиленоксида являются пеногасителями в составе рецептур низкопенных CMC.
Для пеноустойчивости к растворам добавляют этаноламины. В качестве пеногасителей применяются мыла жирных кислот, силиконы и другие вещества.

Поверхностно-активные вещества (ПАВ) – вещества, способные накапливаться на поверхности раздела двух тел (сред, фаз), снижая ее свободную энергию. В капиллярной дефектоскопии они применяются для улучшения свойств дефектоскопических материалов.

В качестве дефектоскопических материалов поверхностно-активные вещества используются, главным образом, для реализации следующих задач:

  • для улучшения смачивания контролируемой поверхности жидкостями, которые очищают контролируемую поверхность, повышая качество и производительность очистки;
  • с целью стабилизации однородности суспензионных проявителей и других многокомпонентных сред.

Разработано большое количество ПАВ, растворимых в воде, спиртах и других растворителях. В капиллярной дефектоскопии чаще применяют водорастворимые ПАВы. Проиллюстрируем действие ПАВ при смывании масляной пленки. Обычная вода ее не смачивает и не удаляет. Молекулы ПАВ в воде адсорбируются на поверхности пленки, в результате чего масло переходит в эмульсию и жировая пленка исчезает.

Поверхностно-активные вещества используются при проведении практически всех технологических процессов капиллярного контроля, но особо активную роль они играют при получении многофазных сред, диспергировании и эмульгировании.

Диспергирование (от лат. dispergo – рассеиваю, рассыпаю) – тонкое измельчение твердых тел и жидкостей в некоторой другой среде, приводящее к образованию дисперсных систем: порошков, суспензий, эмульсий.

Процесс диспергирования используется в капиллярной дефектоскопии, прежде всего для получения дефектоскопических материалов, таких как порошковые проявители. Степень дисперсности частиц проявителя значительно влияет на чувствительность капиллярного контроля. Диспергирование производят с помощью мельниц различной конструкции (шаровых, вибрационных, коллоидных, струйных и др.), звуковых и ультразвуковых вибраторов.

Дисперсные системы, состоящие из частиц твердого тела, распределенных в жидкой дисперсной среде, называют суспензиями. Получают в основном суспензии диспергированием твердых тел в жидкой среде и смешением сухих порошков с жидкостями. Суспензии неустойчивы, частицы твердого тела довольно быстро выпадают в осадок или всплывают.

В капиллярной дефектоскопии используется суспензия окрашенных или люминесцирующих частиц размером от нескольких до десятков микрометров. Один из методов так и называется – метод фильтрующих суспензий.

Дисперсия жидкостей в жидкой дисперсной среде называется эмульсией (взвеси капелек дисперсной фазы в дисперсионной среде), а процесс образования последней – эмульгированием. Классический пример эмульсии – молоко, состоящее из мельчайших капелек жира, взвешенных в воде и стабилизированных белками. Эмульсии, как известно, неустойчивы, для активизации эмульгирования и сохранения эмульсии в стабильном состоянии применяют специальные вещества – эмульгаторы (поверхностно-активные вещества).

Процессы образования многофазных сред, суспензий и эмульсий играют очень важную роль и используются прежде всего при подготовке детали к контролю. Результатом этих процессов является измельчение всевозможных загрязнений, их отрыв от детали, переход в связанное состояние в виде эмульсий и суспензий и удаление последних с контролируемой поверхности.

Особый случай представляет собой мелкодисперсная суспензия (коллоид) магнитных частиц размером от 30 до 150 ангстрем в жидких средах (вода, нефтепродукты, спирты), называемая магнитной жидкостью. Она обладает высокой устойчивостью, обусловленной тем, что каждая частица магнетика покрыта тонким слоем поверхностно-активного вещества и благодаря этому частицы не слипаются и не выпадают в осадок. Намагниченность жидкостей достигает 400 А/м, температурный диапазон от –30 до +200 ºС, предельная концентрация твердой магнитной фазы достигает 25–27 % по объему.

Магнитные жидкости как среды, управляемые магнитным полем, перспективны для ускорения и увеличения глубины заполнения капиллярных несплошностей, например, специальным пенетрантом на основе магнитной жидкости. Использование магнитных полей при проявлении гарантирует ускорение процесса и увеличение степени извлечения пенетранта из дефекта, т.е. повышение чувствительности метода.

Поверхностно-активные вещества (эмульгаторы)


Лецитины — это смесь фракций фосфатидов, полученная из животных или растительных объектов физическими методами с использованием ферментов. Доля собственно фосфолипидов в этой смеси составляет не менее 56—60 %.
Аммониевые фосфатиды — продукт взаимодействия ортофосфорной кислоты с одним, двумя или тремя остатками ацетилглицеринов: X = N+H4 — аммониевая соль фосфатидной кислоты.
В странах Европы, США и Японии лецитины имеют статус G RAS; аммониевые фосфатиды такового не имеют, и их применение регламентируется соответствующими директивами.
Основным источником промышленного получения растительных лецитинов служит соя, реже — подсолнечник; лецитинов животного происхождения — яичный желток.
Применение фосфолипидов обусловлено их технологическими функциями — эмульгирующие с антиоксидантным эффектом.
Эфиры полиглицерина и жирных кислот (Е475). Добавки-улучшители этой группы относятся к неионогенным ПАВ, представляют собой сложные эфиры жирных кислот с полиглицерином:

Поверхностно-активные вещества (эмульгаторы)


Они проявляют как гидрофильные, так и липофильные свойства с гидрофильно-липофильным балансом (ГЛБ) от 5 до 13. Их используют при производстве хлебобулочных и кондитерских изделий и маргариновой продукции. Допустимая суточная доза (ДСД) эфиров полиглицерина не превышает 25 мг/кг массы тела человека.
Эфиры сахарозы и жирных кислот (Е473). По химической природе они относятся к группе неионогенных ПАВ, представляют собой смесь моно-, ди- и триэфиров сахарозы с природными высшими жирными кислотами:

Поверхностно-активные вещества (эмульгаторы)


ДСД эфиров сахарозы составляет до 25 мг/кг массы тела человека. Введение этих добавок в рецептуры хлебобулочных и мучных кондитерских изделий изменяет реологические свойства полуфабрикатов, замедляет процесс их черствения, улучшает структуру продукта.
Лактилаты натрия (10481) и кальция (Е482). Представляют собой производные молочной кислоты с высшими жирными кислотами (стеариновой или олеиновой) в виде натриевых иди кальциевых солей.
Формула, описывающая структуру основного вещества, имеет вид:

Поверхностно-активные вещества (эмульгаторы)


Стеароиллактилаты натрия (E481i) относятся к группе анион-активных ПАВ с отрицательным зарядом на поверхностно-активной части молекулы. Лактилаты используют при производстве хлебобулочных изделий, пудингов и др., при этом ДСД лактилатов составляет от 9 до 20 мг/кг массы тела человека.
Большинство эмульгаторов, молекулы которых содержат ацилы высших жирных кислот, образуют комплексы с амилозной фракцией крахмала. Это обеспечивает замедление процесса черствения хлебобулочных изделий. Поверхностно-активные вещества адсорбируются на поверхности зерен крахмала в виде топких, вплоть до мономолекулярных слоев, пленок, препятствуя их соприкосновению с водной фазой теста. В результате степень набухания крахмальных зерен уменьшается, повышается температура его клейстеризации.
Комплексное воздействие на крахмал обеспечивает улучшение консистенции и однородность полуфабриката и готовых продуктов, таких, как макаронные, хлебобулочные и мучные кондитерские изделия.
Взаимодействие ионных ПАВ с белками также способствует улучшению реологических свойств продуктов. В хлебобулочных изделиях эти ПАВ образуют с пшеничным глютенином комплексы. обеспечивающие повышение эластичности белков теста и, как следствие, увеличение объема хлеба.

Читайте также: