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Mecanismos de desestabilización de una emulsión

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by

Gerardo González

on 15 February 2013

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Transcript of Mecanismos de desestabilización de una emulsión

MECANISMOS DE
DESESTABILIZACIÓN
DE UNA EMULSIÓN Separación de las fases del sistema. La densidad de la fase acuosa es mayor que la fase oleosa, provocando que los glóbulos de la fase dispersa se concentren en la parte superior del mismo, y las moléculas de la fase continua lo hagan en la inferior, sin que exista una aglomeración entre ellos. CREMADO INVERSIÓN DE
FASES La maduración de Ostwald es el proceso por el cual las gotas grandes crecen a expensas de los más pequeños a causa del transporte de masa de la fase dispersa de un globulo a otro a través de la fase de intervención continua.

Es insignificante en la mayoría de las emulsiones de alimentos debido a que la solubilidad mutua de los triacilgliceroles y el agua es tan baja que la tasa de transporte de masa es insignificante. Maduración de Ostwald Proceso físico de agregación posterior a la floculación, implica la unión irreversible de dos o más glóbulos pequeños para dar otros mayores, el cual conduce a la separación de fases del sistema. Coalescencia FLOCULACION FLOCULACIÓN POR DEPLECIÓN Fenómeno físico de agregación debido a un exceso de proteína o a la presencia de polisacáridos no adsorbidos en la fase continua de una emulsión, lo que ocasiona un incremento en la fuerza atractiva entre los glóbulos, debido a un efecto osmótico asociado con la exclusión de los biopolímeros de una región estrecha que rodea y separa a cada partícula. Presencia de biopolímeros no adsorbidos.
Exceso de proteína o de surfactantes en la fase continua.
Concentración de aceite. FLOCULACIÓN POR PUENTEO Llamada así debido a que los biopolímeros pueden formar “puentes” entre dos partículas. Es un fenómeno fisco que se da debido a la insuficiente cantidad de biopolímero para cubrir completamente los glóbulos de la fase dispersa, provocando que estos últimos queden libres para su aglomeración. Concentración y naturaleza de la proteína.
Interacciones atractivas entre la proteína adsorbida y el hidrocoloide presente en cantidades suficientes.
Otros (pH, temperatura, fuerza iónica). Separación
Gravitacional En general, los glóbulos en una emulsión tienen una densidad diferente a la del líquido que los rodea, y por lo tanto una fuerza gravitacional neta actúa sobre ellos. Si las glóbulos tienen una densidad menor que la del líquido circundante, tienen una tendencia a moverse hacia arriba, lo que se conoce como formación de cremado. A la inversa, si tienen una densidad mayor que la del líquido circundante que tienden a moverse hacia abajo, lo que se conoce como sedimentación. Las densidades de la mayoría de los aceites comestibles (en estado líquido) es menor que la del agua, y por lo que hay una tendencia a que el aceite se acumule en la parte superior de una emulsión y el agua en la parte inferior. Por lo tanto, los glóbulos en una emulsión O/W tienden a cremado, mientras que en una emulsión de agua-en-aceite (W/O) tienden a sedimentar.

Representación esquemática de la dependencia del tiempo de formación de cremado, con glóbulos en emulsiones aceite en agua. -Minimizar diferencia de densidad
-Reducir el tamaño de la glóbulo
-Modificar la reología de la fase continua
-Aumentar la concentración de los glóbulos
-Alterar el grado de floculación del glóbulo Métodos para controlar la
separación gravitacional
La floculación es el proceso mediante el cual dos o más glóbulos se asocian entre sí, pero mantienen sus integridades individuales. Factores que promueven la floculación por depleción Factores que promueven la floculación por puenteo Cualquier factor que aumenta la frecuencia de colisión aumenta la velocidad de floculación.

-Movimiento browniano.
-Separación gravitacional.
-Fuerzas mecánicas aplicadas. Factores que aumentan la
velocidad de floculación Métodos de control de Floculación Frecuencia de colisión La velocidad de floculación puede ser
controlada por la manipulación de frecuencia de colisión de los glóbulos.

-Movimiento Browniano.
-Gravedad.
-Agitación mecánica. Eficiencia de colisión El medio más eficaz de controlar la velocidad y extensión de floculación en una emulsión es regular las interacciones coloidales entre glóbulos. La floculación se puede evitar mediante el diseño de una emulsión en la que las interacciones repulsivas entre los glóbulos sean significativamente mayores que las interacciones atractivas. -Interacciones electrostáticas.
-Interacciones estéricas.
-Puenteo entre biopolímeros.
-Interacciones hidrofóbicas
-Interacción por agotamiento
-Interacciones hidrodinámicas
-interacciones covalentes Coalescencia La coalescencia de los glóbulos conduce a un crecimiento en el diámetro medio de los glóbulos y, eventualmente puede conducir a la completa separación de las fases oleosa y acuosa. Métodos de control de coalescencia -Prevención de contacto
de glóbulos La velocidad de coalescencia se puede disminuir mediante la reducción de la cantidad de tiempo en que los glóbulos estén en contacto estrecho. El tiempo de contacto de los glóbulos se puede reducir en un número de maneras diferentes:
-La disminución de la frecuencia de colisión.
-Garantizar que no flocule.
-Impedir que se forme una capa concentrada en la parte superior.
-Asegurarse de que la concentración de los glóbulos en la emulsión no sea tan alta. -Prevención de la rotura de membranas
interfaciales La ruptura de la película delgada entre los glóbulos depende de cambios en su forma, causadas por la energía térmica aplicada o fuerzas mecánicas. -Tipo de emulsionante
-Influencia de las condiciones ambientales
-Influencia de las impurezas y las superficies Factores que afectan la
coalescencia Inversión de fase es el proceso por el cual un sistema da cambios de una emulsión O/W a una emulsión W/O o viceversa.
La inversión de fase es un paso esencial en la fabricación de una serie de productos alimenticios importantes, incluyendo la mantequilla y la margarina.
En otros alimentos, la inversión de fase no es deseable, ya que tiene un efecto negativo sobre su apariencia, textura, estabilidad, y el gusto. La inversión de fases es accionado generalmente por alguna alteración en la composición o las condiciones ambientales de una emulsión, por ejemplo:
-Proporción en volumen de las fases
-Tipo de emulsionante
-Concentración de emulsionante
-Condiciones de disolvente
-Temperatura
-Agitación mecánica Factores que favorecen
la inversión de fases INVERSIÓN DE FASES Mantequilla y Margarina Sin embargo, es importante en emulsiones O/W que contienen más lípidos solubles en agua, por ejemplo, aceites de sabores, o cuando la fase acuosa contiene alcohol, por ejemplo licores de crema. Aceites de sabores Licores de crema Factores que influyen en
la Maduración de Ostwald -Tamaño del glóbulo
-Solubilidad del soluto
-Tensión interfacial
-Composición del glóbulo

El conocimiento de estos factores
se pueden utilizar para controlar
la velocidad de maduración de
Ostwald en emulsiones
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