Emulsie

Question 1

Wat is een dispersie?

Answer 1

Producten die uit verschillende fasen bestaan (gas, vast of vloeibaar) & (geen oplossing). Je hebt daartussen een grensvlak/oppervlak. Waarbij 2 fasen voorkomen, waaruit de ene fase fijn verdeeld is over de andere fase. Je hebt een disperse fase (kleine) en een continue fase (groter geheel).

Question 2

Welke verschillende soorten dispersies bestaan er?

Answer 2

Gas - vloeistof -> schuimen
Vloeistof - vloeistof -> emulsies
Gas - vaste vloeistof -> Schuimen
Vaste stof - vloeistof -> Suspensies
Vaste stof - Vaste stof -> Suspensies

Question 3

Noem van elke dispersie een voorbeeld?

Answer 3

Gas - vloeistof -> schuimen = Gasbellen bier, luchtbellen slagroom, geklopt eiwitschuim
Vloeistof - vloeistof -> emulsies = w/o emulsie (boter, magarine) & o/w emulsie (melk, mayo)
Gas - vaste vloeistof -> Schuimen = schuimpjes, merengue, marshmallow
Vaste stof - vloeistof -> Suspensies = Ijskristallen, puree, ketchup
Vaste stof - Vaste stof -> Suspensies = cacao in cacaovet (chocolade), sprits (suiker in deeg)

Question 4

Wat heerst er op het grensvlak?

Answer 4

Er heerst spanning op het grensvlak, omdat het de overgang is tussen verschillende fasen

Question 5

Waarom streeft een dispersie steeds naar ontmenging?

Answer 5

Complexe dispersies -> grensvlak tussen niet-mengbare fasen. Bijvoorbeeld vetbolletjes in slagroom -> dragen hierdoor bij aan stabiliteit

Question 6

Welke moleculen zijn nodig om een dispersie te stabiliseren?

Answer 6

Om een dispersie te stabiliseren moet de grensvlakspanning dus verlaagd worden. Grensvlak actieve stoffen (die hebben polaire en apolaire delen die zich kunnen mengen). Voorbeeld van grensvlak-actieve stoffen zijn amfifiele moleculen

Question 7

Welk voorbeeld kan je geven over grensvlak-actieve stoffen?

Answer 7

Lecithine (wat in eidooier zit) is een voorbeeld
- Hydrofiel deel: polaire kop in water (lost op in water)
- Hydrofoob deel: apolaire staart in vet/lucht (lost op in vet)
Doordat een deel van het molecule oplost in water en een deel in vet, wordt de spanning op het grensvlak verlaagd

Question 8

Kan je uitleggen hoe het proces van mayonaise eruit ziet?

Answer 8

Bij het maken van mayonaise wordt het ei losgeklopt met azijn. De emulgator bevindt zich dus in de waterfase. Wanneer olie stapsgewijs wordt toegevoegd ontstaat er een grensvlak. De emulgator uit ei gaat dan automatisch het grensvlak opzoeken, het molecule beweegt hiernaartoe omdat deze plek het meest gunstige is voor het molecule zelf.

Question 9

Welke soorten emulsies zijn er?

Answer 9

Er bestaan twee soorten emulsies:

Olie-in-water-emulsie (o/w) -> olie druppels fijn verdeeld worden in water = water continu fase

Water-in-olie-emulsie (w/o) -> water druppels fijn verdeeld worden in olie = olie is continu fase

Question 10

Hoe kan je vaststellen of de emulsie een w/o of o/w is?

Answer 10

Stroom geleiden: (stroom kan enkel door water, dus moet water continu fase zijn)

o/w emulsie kan elektrische stroom geleiden,

w/o emulsie kan geen elektrische stroom geleiden

Door toevoegen van kleurstof: door wateroplosbare kleurstof toevoegen

Aan een o/w emulsie, kleurt deze helemaal blauw.

Aan een w/o emulsie, kleuren enkel de druppels blauw

Smaak: de smaak wordt bepaalde door de smaakstoffen opgelost in de continu fase

o/w emulsie is romig door waterfase -> mayonaise, dressings, soepen, room

w/o emulsie is vettig door oliefase -> boter, magarine, bakkersvetten, vinaigrette

Question 11

Wat is een emulsie?

Answer 11

Een emulsie is een voorbeeld van een dispersie. De twee vloeibare fases olie en water die niet mengen

Om de olie fijn te verdelen over het water (of omgekeerd) is energie nodig

Om de spanning op het grensvalk te verlagen is een emulgator nodig

Question 12

Welke factoren beïnvloeden de stabiliteit van een emulsie?

Answer 12

Grensvlak spanning verlagen door middel van grensvlakactie

Deeltjesgrootte: Energie toevoegen (om het grensvlak te verhogen waardoor een emulsie gemaakt kan worden) -> creëren van kleine deeltjes

Question 13

Hoe emulsies stabieler te maken?

Answer 13

Toevoegen van grens vlak actieve stof
- Grootte van de emulsiedruppel -> homogeniseren (verkleinen van deeltjes)
- Viscositeit van de continu fase (evt toevoegen van verdikkingsmiddel/bindmiddel)
- Aard en dikte van de aan de druppel geadsorbeerde laag
=Type emulgator
> Lading (afstoting)
> Erg groot (in de weg -> niet kunnen samenvloeien)
= Hoeveelheid emulgator (verlagen van de grensvlakspanning)
- Afstand tussen de druppels
> Concentratie druppels (veel druppels, afstand kleiner -> sneller samenvloeien)
> Elektrostratische afstoting (grensvlak actieve stoffen geladen)
> Sterische hindering (grensvlak actieve stoffen te groot)

Question 14

Wat houdt de term homogeniseren allemaal in?

Answer 14

Hoe kleiner de druppels:

• Hoe stabieler de emulsie (minder snel opromen/naar boven drijven van druppeltjes)
• Hoe witter de emulsie (kleine deeltjes breken het licht)
• Hoe hoger de viscositeit (meer druppeltjes zijn, des te dichter tegen elkaar aan liggen)

Question 15

Wat wordt weergegeven door de HLB-waarde?

Answer 15

Dit is een eigenschap waarmee je emulgatoren kan indelen. De verhouding tussen het apolaire en het polaire deel van het molecule en daarmee ook de voorkeur in welke fase het molecule gaat oplossen wordt weergegeven door HLB-waarde.

Question 17

Wat is een HLB-waarde?

Answer 17

De HLB-waarde is een getal tussen 1 en 15. Een HLB-waarde van 1 tot 7 is laag. Emulgatoren met een lage HLB-waarde lossen makkelijker op in vet en worden gebruikt voor stabilisatie van w/o emulsies. Het grootste deel van het molecule is apolair.

Een HLB-waarde van 7 tot 15 is hoog. Emulgatoren met een hoge HLB-waarde lossen makkelijker op in water. Het grootste deel van het molecule is polair. Ze worden gebruikt voor de stabilisatie van o/w emulsies.

Question 18

Welke instabiliteiten kunnen er concreet optreden bij emulsies?

Answer 18

• Oproming
• Coalescentie
• Fase omkering

Question 19

Wat gebeurd er bij oproming?

Answer 19

Het naar boven drijven van de vetdeeltjes op de vloeistof

Dit afhankelijk van:
- Deeltjesgrootte
- Viscositeit van continu fase

Question 20

Wat gebeurd er bij coalescentie?

Answer 20

Het samenvloeien van de druppels tot grotere druppels

Door een tekort aan emulgator vloeien druppels samen. Door het samenvloeien daalt het grensvlak en dus ook de totale energie

Question 21

Wat gebeurd er bij fase omkering?

Answer 21

Een emulsie kan omkeren. Dit betekent bij een o/w emulsie dat de olie de continu fase wordt en water de disperse fase

Question 22

Hoe kan oproming voorkomen worden?

Answer 22

Voorkomen:
- Verkleinen van deeltjes
- Verhogen van de viscositeit van de continu fase

Question 23

Hoe kan coalescentie voorkomen worden?

Answer 23

Voorkomen:
- Meer emulgator toe te voegen
- Een andere emulgator toe te voegen
> Afstoting (door lading van emulgator)
> Sterische hindering (door te grote emulgator)
- Viscositeit van de continu fase te verhogen
> Druppels kunnen elkaar niet meer naderen

Question 24

Wat zijn voorbeelden van fase omkering?

Answer 24

• Eieren toevoegen aanhet boter-suiker mengsel, bij het maken van cakebeslag
• Kloppen van slagroom als de vetdeeltjes samenklonteren tot boter

Question 25

Welke twee type emulsies zijn er?

Answer 25

Olie in water emulsie -> melk = o/w

Water in olie emulsie -> boter = w/o

Question 26

Noem een aantal productvoorbeelden van o/w en w/o?

Answer 26

o/w= Mayonaise, sauzen, melk, room, dressing

w/o= Magarine, boter

Question 27

Wat bepaalt het type emulsie dat gevormd wordt?

Answer 27

• De samenstelling
• De affiniteit van de emulgator (HLB-waarde)
• De bereidingswijze

Question 28

Welke emulgatoren zijn er?

Answer 28

Grote - Hoog moleculaire en grensvlak actieve stoffen= eiwitten (geen HLB-waarde)

Kleinere - Laag moleculaire en oppervlak actieve stoffen = amfifiele moleculen (als enige wel HLB-waarde)

Question 29

Wat geeft de HLB-waarde aan?

Answer 29

De voorkeur of het meer water- of vetoplosbaar is.

Hoe lager HLB-getal, hoe meer waterminnend is (graag water in olie fase wil zitten)

Hoe hoger HLB-getale, hoe meer vetminnend is (graag olie in water fase

Question 30

Waarom homogeniseren we?

Answer 30

Om het verkrijgen van kleinere deeltjes.

Het beter fijn verdelen van de vetbolletjes in de vloeistof

Question 31

Hoe beïnvloedt dit de emulsie?

Answer 31

Hoe beter de vetbolletjes verdeeld zijn, des te stabieler de emulsie is.

Hiermee maken we de vloeistof stabieler en wordt het product witter.

Des te kleiner de deeltjes des te stabieler je product, hierdoor vindt de scheiding minder snel plaats. Dus ook minder snel oproming van het mengsel.

Question 32

Het binden met emulsies, wat is het en wat heb je ervoor nodig?

Answer 32

Maken en verkleinen van de deeltjes

Hiervoor energie en grensvlakactieve stof nodig

Afhankelijk van welke stof je continu fase is los je de emulgator in op

Question 33

Welke instabiliteiten kunnen optreden?

Answer 33

Oproming/ creaming (naar boven) of sedimentie (afzakken)

Samenvloeien of Coaliscentie (een grote druppel) of patriele coalisentie (deel samenvloeien)

Fase omkeer (disperse fase wordt continu en continu wordt disperse fase)

Question 34

Hoe kan oproming worden tegengegaan?

Answer 34

Oproming (volle verse melk)
Verschil in dichtheid fasen
Deeltjes grootte -> (kleiner)
Viscositeit van continu fase -> (verdikt is)
Temperatuur

Question 35

Hoe kan Coalescentie worden tegengegaan?

Answer 35

Bijvoorbeeld bij yoghurt:

Meer of andere emulgatoren (membraan moet volledig bedekt zijn)

Hogere viscositeit van fasen (continu) -> (verdikt is)

Question 36

Hoe kan Partiële coalescentie worden tegengegaan?

Answer 36

= kristallen in vetdeeltjes ……………………

Gewenst in ijs en slagroom, omdat het luchtbellen stabiliseert

Voorwaarde: gedeeltelijk gekristaliseerd vet in de bolletjes (dus koud)

Question 37

Hoe kan fase omkeer tegengegaan worden?

Answer 37

Bijvoorbeeld bij: (slagroom kloppen, cake beslag maken)

Juiste emulgator (voorkeur heeft voor de continu fase)

Volume fractie (dus andere % verhouding disperse fase (langzaam toevoegen van olie bij het maken van mayonaise)