curs 1 · 2016. 3. 2. · solutii coloidale: notiuni introductive, clasificare, ... străbate prin...

1

COLOIZI IN INDUSTRIA ALIMENTARA

CURS 1

2

CURSUL 1

OBIECTIVE Prezentarea cerintelor generale

Prezentarea cuprinsului

Solutii coloidale Notiuni introductive

Clasificare

Proprietati

Hidrocoloizi notiuni generale

prop fizice si coloidale

clasificare

3

Cerinte de evaluare

4

Nota finala =

=020Nota lab + 020Nota Referat +

060Nota examen

Nr Credite = 5

5

Cuprinsul cursului

INTRODUCERE Partea I - GENERALITATI 1 Soluţii coloidale (coloizi) Partea a II-a ndash HIDROCOLOIZI 2 Notiuni generale 3 Poliglucidele ca hidrocoloizi 4 Proteinele ca hidrocoloizi Partea a III-a - EMULGATORI 5 Emulsii şi emulgatori icircn industria alimentarǎ

6

INTRODUCERE

colla= clei eidos = formă

Starea coloidală este o stare universală a materiei

Un coloid este o substanță microscopic dispersată uniform prin altă substanță

7

Thomas Graham (21 December 1805 ndash 16 September 1869)

His discovery of dialysis which is used in many medical facilities today was the result of Grahams study of colloids This work resulted in Grahams ability to separate colloids and crystalloids using a so-called dialyzer the precursor of todays dialysis machine This study initiated the scientific field known as colloid chemistry of which Graham is credited as the founder

enwikipediaorg

8

Dializa este proprietatea ionilor şi moleculelor de a difuza prin membrane semipermeabile reale

ehumanbiofieldwikispacescom -

9

Dializa reprezintă procesul de trecere a substanțelor solubile de o parte și de alta a unei membrane semipermeabile

Fenomenul de dializă se explică prin mărimea particulelor aflate icircn soluție Substanțele coloide care sunt macromolecule nu pot străbate prin porii membranei icircn timp ce particulele cristaloide (ioni atomi sau molecule) fiind mici pot trece cu ușurință

Dializa este folosită ca mijloc de separare a soluțiilor de electroliți și neelectroliți purificarea soluților coloidale (de exemplu plasma sanguină)

Purificarea soluțiilor coloidale prin dializă se face folosind aparatele numite dializoare și are aplicații biochimice și medicale

10

Dializa renala

httpenwikipediaorgwikiDialysis

11

ACTIVITATE INDEPENDENTA

Cautati alta aplicatie a dializei decat cea prezentata anterior

12

Coloizii Şi emulgatorii in ind alimentara

Sunt ingrediente alimentare de tip aditiv

UTILIZARE

pentru icircmbunătăţirea consistenŢei produselor

obţinerea unor produse alimentare cu calitATi senzoriale mai bune

Molecular gastronomy

In the late 1990s and early 2000s the term

started to be used to describe a new style of

cooking in which some chefs began to

explore new possibilities in the kitchen by

embracing science research technological

advances in equipment and various natural

gums and hydrocolloids produced by the

commercial food processing industry

13

14

Produse alimentare in care se folosesc coloizi

1 Emulgatori

Margarina Sosuri emulsionate Inghetata Paine produse de panificatie si de patiserie Paste fainoase Produse grase tartinabile Ciocolata Caramele Cereale extrudate Creme spumate Produse lactate de imitatie Aluaturi cu afanatori chimici

15

2 Hidrocoloizi

Sosuri maioneze dressinguri Produse lactate iaurturi branzeturi inghetata Produse fainoase si zaharoase Produse de patiserie deserturi jeleuri Gem marmelada sirop Umpluturi pentru placinte Glazuri Aluat pentru acoperiri (produse de caramelaj) Preparate din carne supe sosuri Produse hipolipidice Substituenti sintetici ai grasimilor

16

Partea I

Notiuni generale

17

Capitolul 1

11 SOLUŢII COLOIDALE (COLOIZI)

DEFINITIE Sisteme disperse aparent omogene a căror fază dispersă are particule cu dimensiuni cuprinse icircntre 10-7 ndash 10-5 mm

Sunt sisteme intermediare icircntre soluţiile reale şi suspensii

La orice coloid distingem

faza dispersă ndash corespunde solvatului

mediul dispergent - corespunde solventului

18

bealbiowikispacescom -

19

Exemplificare

kohyizhescienceeportfoliowordpresscom

20

ACTIVITATE INDEPENDENTA

Traduceti explicatiile de pe slide-ul anterior

21

Coloizii sunt caracterizati de

efectul de suprafată rarr moleculele

aflate la interfaţa de separaţie dintre faze au o energie mai mare decacirct icircn interiorul fazei

exces de energie liberă rarr stă la baza

caracterului instabil al sistemelor coloidale eterogene

22

12 CLASIFICAREA SISTEMELOR COLOIDALE

1 După natura chimică a fazei disperse

a) Coloizi de dispersie

b) Coloizi moleculari

c) Coloizi de asociaţie sau micelari

a) Coloizi de dispersie particulele fazei disperse sunt alcătuite din atomi identici nelegaţi chimic icircntre ei care rămacircn total indiferenţi faţă de mediul de dispersie - exemple - coloizii metalici- aur argint coloidal (coloizi liofobi)

23

b) Coloizi moleculari particulele fazei disperse sunt alcătuite din atomi legaţi icircntre ei covalent Particulele sunt macromoleculare şi se pot combina cu mediul de dispersie

- Proprietate importanta odată cu săderea temperaturii se pot transforma reversibil icircn geluri

- Exemple proteine amidon celuloză etc (coloizii

hidrofili ndash hidrocoloizi)

c) Coloizi de asociaţie sau micelari particulele fazei disperse (micele) sunt alcătuite dintr-un număr de molecule asociate prin forţe Van der Waals

- Proprietate importanta sub acţiunea electroliţilor sau odată cu ridicarea temperaturii sunt precipitaţi ireversibil

- Exemple ndash dispersii de săpun detergent

24

2 După mărimea forţelor intermoleculare

dintre faza dispersă şi mediul dispergent

Sisteme liofobe ndash sisteme eterogene la care se poate face distincţie netă icircntre cele 2 faze din care sunt alcătuite

Sisteme liofile ndash compuşi macromoleculari naturali şi sintetici ndash coloizi macromoleculari şi micelari de asociaţie

25

Tipurile distincte de coloizi

Faza dispersă Mediul

dispergent

Simbol sistem Denumire sistem Exemple

Solid Solid SS Solutii coloidale solide Minerale pietre

semipreţioase aliaje

Lichid SL Soluţii suspensii Bacterii celule roşii

dispersii icircn apă

Gaz SG Aerosol Praf pulberi fum

Lichid Solid LS Liogeluri sisteme

capilare tip gel

Gel cromatografia

argila umedă

Lichid LL Emulsii Maioneză lapte

Lubrifianţi

Gaz LG Aeroemulsii Ceaţă nori spray

Gaz Solid GS Sisteme capilare uscate Silicagel cărbune activ

Lichid GL Suspensii emulsii

gazoase

Cosmetice spumante

creme cosmetice

Gaz GG Sisteme cu fluctuaţii de

densitate

Atmosfera

26

27

13 PROPRIETĂŢI FIZICE ALE SOLUŢIILOR

COLOIDALE

1 Mişcarea browniană

particulele coloidale privite la ultramicroscop apar icircntr-o mişcare continuă dezordonată numită mişcare browniană

această mişcare este provocată de loviturile neicircntrerupte pe care le suferă particulele coloidale din partea moleculelor mediului de dispersie

28

wwwvirtualiaorgro wwwwikipediaro

Intensitatea mişcării creşte cu

creşterea temperaturii

scăderea masei moleculare

scăderea vacircscozităţii mediului

La ultramicroscop particulele coloidale apar ca puncte luminoase pe un fond icircntunecat datorită luminii difuzate

bullet-for-my-mindblogspotcom

httprowikipediaorg

29

2 Proprietati optice

dacă se trece un fascicol luminos de raze

convergente printr-o soluţie coloidală se poate vedea un con luminos din cauza difuziunii luminii de către particulele coloidale care devin fiecare o mică sursă luminoasă

efect Tyndall (Imprăştierea luminii icircn medii disperse)

silver-lightningco

30

3 Proprietati electrice (electroforeza)

datorită sarcinii electrice a particulelor coloidale sub

acţiunea unui cacircmp electric particulele se deplasează spre electrodul de semn contrar

Electroforeza ndash metoda analitica se tip cromatografic pentru determinarea proteinelor (inclusiv enzime)

wwwelectroforezaro

Electroforeza proteinelor serice

wwwbiomedica-ntro

31

ACTIVITATE INDEPENDENTA

Cautati exemple concrete de determinare prin electroforeza a unui component de interes in domeniul alimentelor

32

4 Sedimentarea

Proces de depunere a particolelor coloidale

icircn cazul sistemelor microeterogene sedimentarea se realizează cu ajutorul forţei gravitaţionale

icircn cazul sistemelor ultramicroeterogene este nevoie de

aplicarea unei forţe centrifuge pentru sedimentare

33

energo-metrro

hettichlabco

(wwwbioterapiro)

34

5 Difuziunea

Proces spontan de egalare a concentraţiei icircn icircntreg

sistemul

Difuziunea este fenomenul de transport sub acţiunea gradientului de potenţial chimic

enwikipediaorg

35 httpwwwbjupresscomresourcesimagesbiologylargeunit102a15_diffusionjpg

36

6 Coagularea

Se produce prin

unirea particulelor mici icircn particule mai mari ce se depun din soluţie

Practic prin icircncălzire sau adăugarea de cantităţi mici de săruri acizi sau baze

De multe ori la coagulare se formează precipitate mari gelatinoase denumite geluri Dacă icircntreaga masă a lichidului se icircncheagă se produce gelificarea sau gelatinizarea

Pe această proprietate se bazează prepararea unor produse culinare ndash preparate icircn aspic fabricarea jeleurilor de fructe a produselor de patiserie şi cofetărie etc

httpgriglia-e-pestelloblogspotcom