Schuimen Flashcards
Wat is het verschil tussen een emulsie en een schuim op vlak van stabiliteit?
Waardoor kan je dit verschil verkleinen?
Schuim is instabieler dan een emulsie. Dit komt door het verschil in dichtheid. Het verschil is groter bij een schuim dan bij een emulsie.
Welke type schuimen zijn er?
Noem productvoorbeelden
Hoe wordt de stabiliteit beïnvloed van deze schuimen.
Vet gestabiliseerde schuimen
- Partieel gecoaliseerd vet nodig (deels samenvloeien, door vetkristallen)
- Ze vangen op die manier een lcuhtbel in hun netwerk
- Vetdeeltjes zijn gestabiliseerd door een emulgator
- Gevoelig voor temperatuur
Eiwit/emulgator gestabiliseerd
- Lucht in “waterige” oplossing, stabilisatie door eiwit -> Zeer gevoelig voor vrij vet
- Eiwit gaat om de luchtbel heen zitten, vet duwt de eiwitten van de luchtbel af -> hierdoor stort het in
- Lucht in met hydrofiele emulgator
Welke instabiliteiten kunnen er optreden?
Oproming: bellen stijgen op door verschil in dichtheid lucht en vloeistof, stijgsnelheid afhankelijk van grootte luchtbel
Of omgekeerd uitzakking (drainage) van vloeistof uit het schuim
Coalescentie: samenvloeien van luchtbellen door breuk in beloppervlak
Disproportionering:
Lucht kan in oplossing gaan doordat er druk heerst in de luchtbel, hierdoor wordt de luchtbel kleiner.
Lucht kan uit oplossing gaan wanneer er te weinig druk is in een grote bel, hierdoor gaat er lucht uit de oplossing in de luchtbel zitten waardoor de bel groter wordt en de spanning omhoog gaat
Hoe kan oproming worden tegengegaan?
Tegengaan:
- Kleiner maken van belletjes
- Viscositeit verhogen
Hoe kan coalescentie worden tegengegaan?
Tegengaan:
Meer oppervlak actieve stof (als membraan bedekt is dan kan het niet samen vloeien)
Andere oppervlakactieve stof gebruiken die beloppervlak onderbreekt (bv vrij vet)
Hoe kan disproportionering worden tegengegaan?
Tegengaan:
Het gelijkmatig groot maken van de luchtbellen (theoretisch wel, praktisch minder)
Kiezen voor een minder oplosbaar gas (waar N2, stikstof in zit -> Guiness Bier)
Hoe kunnen we schuimstabilisatie creëren?
- Fijne bellen make mbv schuimmiddel (belletjes verkleinen
- Schuim dranaige remmen door vloeistof te verdikken of geleren (hydrocolloïden, eiwitten) of het schuim te fixeren
- Voorkoming van coalescentie (door vetvrij te werken)
- Kloppen met minder oplosbaar gas remt disproportionering
Wat geeft de overrun weer? Hoe bepalen we dit?
Het zegt iets over de volumestijging
Door het inkloppen van het product in vergelijking tot het ongegeklopte product
Hoe kan de overrun bepaalt worden?
Je kunt dit bepalen op 2 manieren:
Volume = Overrun= V2-V1/V1 x 100%
V1 = ongeklopt volume
V2 = geklopt volume
Gewicht = Overrun = G1 – G2 / G2 = 100%
G1 = gewicht ongeklopt in een standaard volume
G2 = gewicht geklopt in een standaard volume
Wat is de overrun?
100 ml bier geeft 200 ml bier na uitschenken
Dit is met volume dus
200-100/100 x 100 = 100%
Wat is de overun?
100 gram ei-eiwit heeft opgeklopt (in hetzelfde volume) een gewicht van 20 gram
Dit is gewicht dus
100-20/20 = 4%
Waar zijn schuimen gevoelig voor?
Eiwit-emulgator schuim -> gevoelig voor vrij vet
Vet gestabiliseerd schuim -> gevoelig voor hoge temperatuur
Leg uit hoe wordt een schuim gevormd?
Een schuim is net als een emulsie een voorbeeld van een dispersie waar de gasfase steeds de disperse fase vormt. Het verschil in dichtheid tussen gas en vloeistof is nog vele malen groter, hierdoor is een schuim ook vele malen instabieler dan een emulsie
Hoe kan de gasfase in de vloeistof worden gebracht? Noem voorbeelden:
Inkloppen van lucht (slagroom)
Gas inblazen (industriële productie mousse)
Opgelost gas (bier, frisdrank)
Chemische reactie (CO2 productie in deeg) -> bakpoeder
Hoe wordt een schuim gemaakt?
- Om een schuim te maken moet het grensvlak vergroot worden en moet energie toegevoegd worden
- Om een schuim te stabiliseren wordt er gebruik gemaakt van schuimmiddelen
- Druppelgrootte speelt een rol in de stevigheid van het schuim, het liefst zo klein mogelijk
Op welke manieren kan een schuim worden gestabiliseerd?
Schuimmiddelen (eiwitten en emulgatoren) -> bijv. Bavaroise
Vet -> opgeklopte slagroom en roomijs
Hoe worden melkschuimen gestabiliseerd?
Melkschuim wordt gestabiliseerd door melkeiwitten. Doordat eiwitten deels polair en apolair zijn, kunnen ze goed een schuim stabiliseren. Het apolaire deel richt zich naar de gasfase en het polaire deel richt zich naar de waterfase. Ook andere schuimmiddelen kunnen gebruikt worden om de spanning op het grensvlak te verlagen.
Hoe worden vet schuimen gestabiliseerd?
Handgeklopte slagroom wordt gestabiliseerd doordat het vet in de room een vast netwerk gaat vormen. Vet is apolair en stabiliseert zo op het grensvlak de gasfase. Door het kloppen, gaan de vetbolletjes botsen en wordt 1 vast vetnetwerk gevormd met daartussen de luchtbellen
Wat is het verschil tussen een eiwitschuim en een vetschuim?
Eiwitschuim Vetschuim
Erg luchtig Stevig
Minder smaak Minder luchtig
Smaak verdwijnt snel uit mond Romige smaak
Welke manieren zijn er om een schuim te stabiliseren?
- Verdikken en geleren van de waterfase -> Gelatine bij chocolademousse/bavaroise
- Verhitten (eiwit denaturatie) = geeft een zeer stabiel, enigzins taai schuim. Als suikerconcentratie hoog is kan men dit schuim lang bewaren -> cake
- Drogen -> merengue
- Vriezen -> roomijs
Hoe kan je een eiwitschuim beïnvloeden?
Vet
- Zorgt ervoor dat schuim in gaat storten
- Kan niet luchtig geklopt worden
Mechanische krachten
- Eiwitten gaan denatureren en zelf coaguleren -> netwerk kan gassen vasthouden
Temperatuur
- Eiwitten denatureren -> schuim beter stabiliseren
PH -> IEP -> oplosbaarheid
- PH waarde waarbij netto lading van IEP = 0 -> eiwit niet oplosbaar
- PH verlaagd tot het IEP -> eiwit zal neerslaan
Hoe kan een vet gestabiliseerd schuim beïnvloedt worden?
Temperatuur
- Vetkristallen -> gekoeld vet= vetnetwerk tussen de luchtbellen goed stabiliseren
- Warm -> smelt vet, vloeibaar -> stort vetnetwerk in
Welke instabiliteiten kunnen er optreden bij schuimen?
Oproming/drainage
Bellen stijgen op door verschil in dichtheid lucht en vloeistof. Stijgsnelheid is afhankelijk van grootte luchtbel
Omgekeerd: Uitzakking (drainage) van vloeistof uit het schuim
Coalescentie
Samenvloeien van luchtbellen door breuk van beloppervlak
Te weinig oppervlak actieve stof
Te kleine moleculen
Een andere stof die beloppervlak doet schuren (vettige stof)
Disproportionering
Grotere bellen groeien ten koste van kleine bellen door Laplace druk. Gas gaat uit een kleine gasbel zich verplaatsen naar een grotere bel.
Grotere bellen worden steeds groter. Kleine gasbellen worden steeds kleiner tot ze ophouden te bestaan en het gas volledig gaat oplossen in de vloeistof.
Inhomogeen grootte van druppels
Te grote druppels
Oplosbaarheid gas: CO2 > N2O > O2»_space; N2
Wat is een belangrijk verschil met emulsies en schuimen?
Belangrijkste verschil met emulsies is het dichtheidsverschil. Lucht is veel lichter dan vet en hierdoor is schuim veel instabieler dan een emulsie.
Wat kan er niet plaatsvinden als instabiliteit bij schuimen?
Fase omkeer kan niet plaatsvinden bij een schuim. De gasfase kan onmogelijk de continu fase vormen
Hoe kunnen instabiliteiten voorkomen worden?
Fijnere bellen maken m.b.v. schuimmiddel (belletjes verkleinen)
Aanwezigheid van een opp actieve stoffen
Aanwezigheid verdikkingsmiddelen (of suiker), verhogen vicositeit van de vloeistof
Schuim drainage remmen door vloeistof te verdikken of geleren (hydrocolloiden, eiwitten)
Voorkomen coalescentie door vetvrij te werken
Een ander of meer schuimmiddel gebruiken
Kloppen met minder oplosbaar gas remt disproportionering (lucht > N20 > CO2)
Welke metingen kunnen uitgevoerd worden op een schuim?
Stabiliteit
- Schuimafname in tijd
- Drainage vloeistof in tijd (volumetrisch of wegen)
Stevigheid
- Bepaling hardheid of elasticiteit van het schuim
- Penetrometer/Instron
Luchtigheid (berekenen overrun)
- Op basis van V: volumetrisch of koolzaadmethode
- Op basis van G
> Soortelijk gewicht
> Geklopt en ongeklopt gewicht
