" и подраздел "Соусы" статьёй про истинный майонез — основы и приготовление . Почему вдруг возникла эта статья? Потому что вдруг оказалось, что автор ни разу не пробовал настоящий майонез! Не тот майонез, который продаётся в магазине. А майонез истинный, придуманный почти 300 лет назад и представляющий собой соус, на вид полупрозрачный, цвета светлого меда , который имеет нежную желеобразную консистенцию и тонкий изысканный вкус.

Истинный майонез — основы и приготовление. Настоящий майонез готовится из яичных желтков, соли, сахара, лимонной кислоты, оливкового масла. Про обычное, хоть и , использование яиц мы уже неоднократно говорили — например, в статьях "Самый лучший завтрак " и "Самый лучший завтрак 2 — омлет ". Но про такое использование яиц, как в истинном майонезе, у нас на сайте ещё не встречалось. Итак,

Настоящий истинный соус майонез - это ЭМУЛЬСИЯ оливкового масла в сыром яичном желтке с небольшими добавками сахара, соли и лимонного сока.

Начнём с . Поскольку при приготовлении истинного майонеза необходимо создать эмульсию, нужно понимать, что же это такое нужно создать. Эмульсия (франц. émulsion от лат. emulgere — "выдаивать") — жидкость, содержащая во взвешенном состоянии частицы другой жидкости. Эмульсии состоят из несмешиваемых жидкостей. Например, молоко — одна из первых изученных эмульсий, в нём капельки жира распределены в водной среде. С другой стороны, сливочное масло — это пример обратной эмульсии, когда в масле распределены капли воды. Кстати, разрушая эмульсию молока (взбиванием) получают эмульсию "масло".

Соответственно, эмульсия может снова превратиться в исходные несмешанные вещества (иногда для этого нужно несколько недель). А может и остаться эмульсией — особенно если расслоение затруднено.

Для примера, очень просто получить эмульсию "масло в воде" — взять тёплую воду, налить её в банку, капнуть туда несколько капель масла. Масло растечётся плёнкой по поверхности воды. Далее нужно закрыть банку крышкой и трясти достаточно длительное время. Через это время не будет видно плёнки на поверхности воды, а сама вода изменит цвет, превратится из прозрачной в белёсую. Если вы действительно хорошо взбивали, то вы не будете видет капель масла; в настоящей эмульсии частицы намного меньше сотой доли миллиметра.

Идём дальше и возвращаемся к майонезу. Майонез, как уже говорилось, — это эмульсия оливкового масла в сыром яичном желтке. Соответственно, масло — это не смешивающееся с водой вещество, а яичный желток — это легко растворимое в воде вещество. Значит, создание эмульсии из масла и желтка возможна. И будет представлять собой капельки масла, которые "обёрнуты" яичным желтком.

Как и почти что любая другая эмульсия, майонез со временем расслаивается. Так что приготовленный майонез лучше всего сЪесть за 1-2 дня. Благо времени на его приготовление нужно немного.

При изготовлении майонеза как эмульсии, нужно помнить, что нельзя допускать взбивания желтка — то есть, создания пены (ещё одно состояние вещества наряду с эмульсией, смесь газа и жидкости). Соответственно, перемешивание должно происходить осторожно, в одном направлении. Чем интенсивнее перемешивание, тем мельче получаются капли масла, "обёрнутые" желтком. И, наоборот, чем медленнее идёт перемешивание, тем больше капли масла по размеру.

Соответственно, электрические мешалки (в том числе, домашние миксеры) делают размер этих шариков очень малым, что способствует увеличению стойкости эмульсии при хранении, но ухудшает вкус майонеза. Ручное эмульгирование позволяет получать шарики более крупного размера, что значительно улучшает вкус майонеза, но немного снижает время сохранности эмульсии.

Отсюда практическое правило : при добавлении очередной порции масла следует начинать эмульгировать помедленнее, а заканчивать побыстрее.

От повара, проводящего эмульгирование вручную, требуется соблюсти этот тонкий баланс - одновременно и обеспечить достаточную стойкость эмульсии, и получить полноценный вкус майонеза. Любая неаккуратность или поспешность при добавлении следующей порции масла даже у опытных кулинаров зачастую кончается неудачей. Объясняется это тем, что незаметные изменения в количестве и качестве составных частей, недостаточная тщательность в приготовлении соуса сказываются на вкусе и прочности смеси (эмульсии) и приводят к тому, что соус либо вовсе не получается (эмульсия распадается - «отмасливается», как говорят кулинары), либо он не имеет должного вкуса.

А теперь про продукты для истинного майонеза.

В состав майонеза входит около 70-82% первосортного оливкового (иногда иного растительного) масла. Если это будет рафинированное оливковое масло - тогда майонез подходит ко всем случаям. Оливковое масло может быть и нерафинированным (такой майонез имеет выраженный привкус исходного масла, т.е. это майонез на любителя или к определенным блюдам). В случае применения любого другого растительного масла, оно должны быть только рафинированным, но соус уже будет труднее готовиться (эмульгироваться) и проигрывать во вкусе (и его наименование "майонез" ставится многими кулинарами под сомнение).

Второй компонет — это яйца, желтки . Яйца должны быть свежими, с возможно более оранжевыми желтками. Чем больше в майонезе желтка (обычно до 15-20%, но в некоторых случаях даже до 30-35% — это по вкусу), тем он вкуснее, но быстрее утрачивает свой великолепный вкус (хранение в холодильнике до 2-3 дней всегда гарантировано, но лучше всегда подавать свежеприготовленным, дав постоять в холодильнике 4-8 часов).

Посластитель (сахар), подкислитель (уксусная кислота, лимонный сок, вино…), соль, специи — по вкусу (обычно 2-3 %, 5-6 %, 1 % и 0,5 % соответственно). Если в майонез добавить горчицу, то получится майонез провансаль . Обычно добавляется до 6 % готовой горчицы.

Если перейти от безликих процентов к цифрам, то соотношение продуктов будет следующим:

• 150-200 мл (стакан) масла
• 2-3 желтка,
• неполная чайная ложка сахара,
• четверть чайной ложки соли,
• половина чайной ложки готовой горчицы (если делается майонез провансаль)
• специи по вкусу.

Процедура приготовления истинного майонеза очень проста.

К сырым яичным желткам, смешанным с сахаром и солью (и горчицей, если это майонез провансаль) постепенно, вначале БУКВАЛЬНО по каплям, приливается масло и всякий раз тщательно эмульгируется до получения полной однородности . Обычная ошибка начинающих кулинаров - приливание слишком большой очередной порции масла, и эмульсия распадается. Следует придерживаться принципа - лучше приливать понемногу и почаще.

Эмульгирование проводится не слишком быстрым круговым размешиванием смеси в одну сторону (а не туда-сюда, не восьмерками). При этом смесь именно эмульгируется (дробится на части при перемешивании), а не взбивается. Затем добавляется следующая порция масла и т. д.

По мере добавления масла, эмульсия становится все более густой (и уже можно добавлять масло все бо льшими порциями - густая среда быстрее раздробляет приливаемое масло на отдельные частицы), затем желеобразной, «разламывающейся» при размешивании. На этом следует остановиться. При дальнейшем увеличении количества масла в майонезе эмульсия начинает становиться все более и более жидкой, а затем распадается.

Итак, оптимально прекращать добавление масла, когда смесь начинает становиться желеобразной.

При приготовлении майонеза провансаль (майонеза с горчицей) всё ещё проще. Приготовление (эмульгирование) этого вида майонеза наиболее просто, так как в его состав входит природный эмульгатор - горчица . Соответственно, приливать масло можно начинать не по каплям, а сразу от половины чайной ложки. Оттого вкус этого соуса более острый, не такой изысканный и нежный, как у классического майонеза. Но ко многим, особенно мясным блюдам, наиболее подходящим является именно этот вид майонеза.

Когда процесс эмульгирования полностью закончен, добавляем по вкусу лимонный сок или уксус (при этом смесь немного белеет и становится более жидкой) + специи, тщательно размешиваем и майонез готов!

Кстати, не получившийся с первого раза майонез можно точно так же использовать для заправки салатов, как и обычный. Или же добавлять эту смесь в новый желток, пробуя эмульгировать по-новому.

Приятного аппетита!

Таким образом, приготовление истинного майонеза очень просто, занимает мало времени и приводит к появлению отличного и вкуснейшего соуса!

По материалам http://www.su-shef.ru/articles/78

Молоко представляет собой эмульсию жировых шариков в молочной плазме. Под плазмой молока понимают свободную от жира молочную жидкость, в которой все остальные составные части молока присутствуют в неизменном виде.

Свежевыдоенное молоко – это двухфазная эмульсия. При охлаждении молока часть триацилглицеринов в жировых шариках выкристаллизовываются и образуется трех- и многофазная эмульсия (дисперсия). Диаметр жировых шариков в молоке колеблется от 0,1 до 22 мкм, в среднем от 3 до 6 мкм (преобладают). Распределение жировых шариков по величине зависит от ряда факторов: породы, стадии лактации животных, рационов кормления, режимов доения и механической обработки молока. Размеры жировых шариков имеют практическое значение, так как определяют степень перехода жира в продукт, например, при получении сливок сепарированием молока, а также при производстве масла, сыра, творога. Количество жировых шариков в молоке велико (около 15 . 10 8 в 1 см 3), что влечет за собой образование чрезмерно большой общей поверхности.

10.3.1. Факторы агрегативной устойчивости жировой эмульсии

Жировая эмульсия молока характеризуется высокой агрегативной устойчивостью, то есть способностью длительное время сохранять состояние дисперсных частиц. Это обусловливается наличием на поверхности жирового шарика (глицеридного ядра) оболочки, препятствующей контакту и последующему слиянию глицеридных глобул при столкновении жировых шариков друг с другом, и ее особыми свойствами.

Состав и структура оболочек жировых шариков. В настоящее время установлено, что оболочка жировых шариков состоит из основных структурных компонентов: липидов и белков, имеет толщину (по данным разных авторов) от 30 до 70 нм и более и включает в свой состав, кроме липидов и белков, ферменты, жирорастворимые витамины, минеральные элементы.

Хотя состав и физико-химические свойства оболочечного материала изучены достаточно подробно, организация его компонентов в оболочке точно еще не определена. Существует несколько моделей структурной организации оболочек (Н.Кинга, А.Мортона, Х.Бауэра, В.Своупа и Дж. Бруннера, Мак Ферсона и Китчена и др.). В отличие от первых моделей, базирующихся на трактовке ее как адсорбционной межфазной пленки, в последние годы все чаще проводится аналогия между составом и структурой оболочек жировых шариков (ОЖШ) и биологических мембран. Имеет смысл обсудить модель строения оболочек жировых шариков, предложенную В.Своупом и Дж.Бруннером, позволяющую более наглядно представить их структурную организацию. Схематически строение ОЖШ с учетом ее сольватации со стороны жировой и водной фаз представлено на рисунке 10.3.

Согласно рассматриваемой модели ОЖШ состоит из двух основных слоев: внутреннего (слой 1), в основном белкового, и внешнего (наружный слой 2), состоящего из фосфатидно-белковых комплексов. Со стороны глицеридного ядра жирового шарика к внутреннему белковому слою 1 обращен сольватный слой 4, состоящий из высокомолекулярных насыщенных триацилглицеринов, «смачивающих» гидрофобные кольца оболочечного белка внутреннего слоя оболочки. Со стороны водной фазы к гидрофильным группам гликопротеидов, входящих в состав наружного липопротеинового слоя 2, и гидрофильной части фосфолипидов, находящихся в этом слое, ориентирован гидратный слой, образованный молекулами воды.

Таким образом, оболочка жирового шарика состоит из двух слоев – внутреннего и наружного (внешнего). Внутренний слой образуется из плазматической мембраны секреторных клеток молочной железы, в основном белкового характера, и плотно прилегает к кристаллическому слою высокоплавких триацилглицеринов ядра. На внутренней мембране адсорбирован внешний слой оболочки, состоящей из липопротеидных мицелл различного размера.

Рис. 10.3. Модель строения оболочки жирового шарика

(по В.Своупу и Дж.Бруннеру)

Липопротеидные мицеллы содержат фосфолипиды, гликолипиды, нуклеиновые кислоты, белки и большую часть ферментов. Отдельные липопротеидные мицеллы могут мигрировать в плазму при хранении, механической и тепловой обработке молока. Одновременно на внутренней мембране могут адсорбироваться иммуноглобулины и липаза (при хранении сырого молока), а также казеин и денатурированный β-лактоглобулин (при тепловой обработке). Так как оболочки жировых шариков содержат на поверхности полярные группы – фосфатные фосфатидилхолина и других фосфолипидов, карбоксильные и аминогруппы белков, карбоксильные группы сиаловой кислоты и других углеводных компонентов, то на поверхности шариков создается суммарный электрический заряд – отрицательный (их изоэлетрическое состояние наступает при рН молока около 4,5%). Относительно отрицательно заряженной поверхности жирового шарика адсорбируются катионы Са ++ , Mg ++ , в результате чего образуется двойной электрический слой, аналогичный слою, который возникает на поверхности мицелл казеина. Таким образом, на поверхности жировых шариков возникает электрический потенциал около 15 мВ и электростатические силы отталкивания превышают силы молекулярного притяжения в соответствии с теорией устойчивости дисперсных систем (теорией ДЛФО). Дополнительное стабилизирующее действие оказывают гидратная оболочка, образующаяся вокруг полярных групп внешнего слоя и двойной электрический слой.

Более поздние исследования состава и свойств структурных белков, входящих в состав оболочек жировых шариков, электронно-микроскопические исследования их структурной организации с другими компонентами, проведенные Мак Ферсоном и Китченом, а также другими учеными, позволили сделать следующие выводы и схематично представить модель строения ОЖШ (рис. 10.4).

Рис. 10.4. Модель оболочки жирового шарика (по Мак Ферсону и Китчену): 1 – фосфолипиды; 2, 3 – гликопротеиды; 4 – интегральный гидрофобный белок; 5 – ксантиноксидаза; 6 – 5 ` -нуклеотидаза; 7 – слой высокоплавких триацилглицеринов

В состав ОЖШ входит до сорока белковых компонентов, главным образом плохо растворимых гликопротеидов, содержащих углеводы: галактозу, N-ацетилгалактозамин,N-ацетилгклюкозамин,N-ацетилнейраминовую (сиаловую) кислоту.

Гликопротеиды, относящиеся к внутренним белкам, как правило, пронизывают ОЖШ: один их конец взаимодействует со слоем высокоплавких триацилглицеринов, находящихся на поверхности глицеридного ядра, другой, содержащий углеводный компонент, выступает из мембран и ориентирован к водной фазе (см.компоненты 2 и 3 на рис. 10.4).

Важным компонентом оболочки является нерастворимый (гидрофобный) структурный белок, встроенный во внутренний слой оболочки и названный бутирофилином (см.компонент 4 на рис. 10.4).

По мнению исследователей большая часть белков ОЖШ происходит из плазматической мембраны секреторных клеток, либо может строиться частично из плазматической мембраны и частично – из мембраны вакуолей аппарата Гольджи, а также могут использоваться белки цитоплазмы секреторных клеток.

К перифирическим растворимым белкам ОЖШ относится более десяти ферментов: ксантиноксидаза; щелочная и кислая фосфатазы; 5`-нуклеотидаза; плазмин и др. Большая часть их идентична ферментам клеточных мембран.

В оболочках жировых шариков обнаружены минеральные элементы: Cu,Fe,Mo,Zn,Ca,Mg,Se,Naи К.

Таким образом, по Мак Ферсону и Китчену оболочка жировых шариков состоит из двух слоев различного состава: внутреннего, тонкого, плотно прилегающего к жировой глобуле – слоя высокоплавких триацилглицеринов и внешнего, рыхлого (диффузного), легко десорбируемого при технологической обработке молока. Поскольку внешний слой образован большей частью фосфолипидами и гликопротеидами, следовательно на поверхности жировых шариков за счет полярных групп этих компонентов создается суммарный отрицательный заряд и, как следствие, двойной электрический слой и гидратная оболочка.

Всеми исследованиями отмечается достаточно высокая механическая прочность оболочек жировых шариков, однако, пока остается нерешенным вопрос, какие силы ответственны за поддержание их структуры. Предполагают, что высокая механическая прочность оболочки обусловлена прежде всего наличием в ней внутреннего слоя, состоящего из специфического гидрофобного белка, а также гидрофобными и электростатическими взаимодействиями между структурными компонентами оболочки.

Таким образом, анализируя рассматриваемые модели строения оболочек жировых шариков, можно сделать вывод, что несмотря на некоторые различия в организации их структурных компонентов, общим для них является способность стабилизировать жировую эмульсию. В нативном молоке эмульсия жира в плазме достаточно устойчива. К факторам стабильности жировой эмульсии молока следует отнести следующие. Во-первых, наличие на границе раздела фаз структурно-механического барьера – оболочки жирового шарика, являющейся модифицированной клеточной мембраной, внутренний слой которой состоит из специфического гидрофобного белка, обусловливающего ее механическую прочность. Именно структурно-механический барьер препятствует контакту и последующему слиянию глицеридных ядер друг с другом. Во-вторых, как уже отмечалось, в результате диссоциации ионогенных групп компонентов, входящих в состав наружного слоя оболочки, на поверхности жировых шариков возникает отрицательный электрический потенциал, следствием чего является их отталкивание при сближении. Дополнительное стабилизирующее действие оказывает образование двойного электрического слоя относительно заряженной поверхности жировых шариков и ее гидратация.

При хранении молока и при производстве большинства молочных продуктов необходимо сохранить стабильность эмульсии молочный жир – плазма, максимально исключив воздействие факторов ее дестабилизации, так как деэмульгированный жир в значительно большей степени подвержен ферментативному и окислительному воздействиям. При выработке сливочного масла, напротив, ставится задача дестабилизировать жировую эмульсию с целью выделения из нее дисперсной фазы. По этой причине имеет смысл проанализировать факторы нарушения устойчивости жировой эмульсии.

Эмульсией называют гомогенную дисперсионную систему из двух несмешивающихся жидкостей. Внешне она практически ничем не отличается от просто однородной жидкости. Отличие эмульсии от последней состоит в наличии микроскопических капель фазы, распределенных в основной жидкости, т.е. дисперсионной среде. Самым простым примером такой системы, с которым каждый встречался в быту, является молоко. В нем молочный жир распределен в воде.

Виды эмульсий

Основными факторами, влияющими на отношение эмульсии к тому или иному виду, являются:
- состав жидких фаз
- соотношение между жидкими фазами
- способ эмульгирования
- природа эмульгатора
- другие факторы

В соответствие с этими пунктами выделяют такие виды эмульсий:

Прямые. Они образовываются из неполярной жидкости, диспергированной в полярной среде, обычно это «масло в воде». Самыми лучшими эмульгаторами для прямых эмульсий являются калийные и натриевые соли жирных кислот, т.е. мыла, которые, адсорбируясь на поверхности капель, уменьшают поверхностное натяжение, повышают механическую прочность, защищают от разрушения.

Обратные (инвертные) эмульсии. К таким эмульсиям относятся системы типа вода в масле. Эмульгаторы – нерастворимые соли жирных кислот, например, кальциевые, алюминиевые, магниевые.

Лиофильные. Эти эмульсии способны самопроизвольно образовываться, так как обладают термодинамической устойчивостью. Образуются возле критических температур смешения двух фаз. Пример такой эмульсии – смазочно-охлаждающая жидкость.

Лиофобные. Данные эмульсии не образуются самостоятельно, так как не обладают термодинамической устойчивостью. Механические воздействия либо процесс образования капель одной из фаз из пересыщенного раствора являются основными путями возникновения лиофобных эмульсий.

Способы получения эмульсий

Существует два пути получения эмульсий: дробление капель, образование и разрыв пленок.

Дробление капель. Дисперсионную фазу медленно к дисперсионной среде в присутствии эмульгатора при перемешивании. В результате образуется много мелких капель. Количество капель и их размер зависит от природы эмульгатора, скорости перемешивания, температуры, рН среды, скорости введения дисперисонной фазы.

Образование и разрыв пленок. Жидкость, которая не смешивается с дисперсионной средой, образовывает на ее поверхности пленку, которая разрывается пузырьками воздуха, выходящими из специальной трубки на дне сосуда. При этом происходит интенсивное перемешивание и эмульгирование. Аналогичным механизмом действия, но более эффективным, является

Эмульсии - это дисперсные системы с жидкой дисперсионной средой и жидкой дисперсной фазой (тип Ж/Ж).

Примерами природных эмульсий могут служить молоко (а также получаемые из него сливки и сметана), млечный сок растений, растительные масла, сырая нефть, битумы. Кровь человека и животных тоже в первом приближении можно рассматривать как эмульсию, в которой форменные элементы крови – эритроциты, лейкоциты и др., - состоящие из полужидкой цитоплазмы, играют роль капель дисперсной фазы. Искусственным путём получаются промышленные латексы, окрасочные эмульсии, консистентные смазки. К эмульсиям относятся многие косметические кремы, мази, парфюмерные средства и др., а также целый ряд лекарственных форм. В форме эмульсий удаётся облегчить приём вязких масел, смягчить раздражающее действие на слизистую оболочку желудка некоторых лекарственных средств, облегчить дозирование, а также замаскировать неприятный вкус эфирных масел. В ряде случаев при применении лекарственных средств в виде эмульсий можно улучшить терапевтический эффект. Особенно ценны эмульсии в детской фармакотерапии.

Получают эмульсии как конденсационными, так и диспергационными методами, но чаще применяют диспергирование (механическое или ультразвуковое). Ранее говорилось, что общим условием образования дисперсных систем является практически полная или частичная нерастворимость вещества дисперсной фазы в среде. Поэтому жид­кости, образующие различные фазы в эмульсиях, должны сильно различаться по полярности. В связи с этим различают два основных типа эмульсий - прямые , с каплями неполярной жидкости в полярной среде, и обратные , с каплями полярной жидкости в неполярной среде. Наибольшее распространение имеют эмульсии, в которых одна из фаз - вода. В этих случаях вторую фазу образует неполярная или малополярная жидкость, называемая в общем случае маслом (например, растительные масла, а также бензол, хлороформ, и т. п.). Поэтому прямые эмульсии часто называют эмульсиями типа "масло в воде " (М/В), а обратные - типа "вода в масле " (В/М). В общем случае словом "вода" обозначается более полярная жидкость, а словом "масло" - менее полярная, даже если они имеют отличную от воды и масла природу. Так, например, эмульсия ртути в бензоле относится к типу В/М.

В зависимости от объёмной концентрации дисперсной фазы эмульсии подразделяют на три класса: разбавленные (концентрация не превышает 0,1%), концентрированные (0,1 ¸ 74%) и высококонцентрированные или желатинированные (> 74%), которые по структуре близки к пенам.

Разбавленные эмульсии относительно устойчивы, поскольку вероятность столкновения частиц при малой частичной концентрации невелика. Однако столкновение капелек, не защищённых стабилизатором, заканчивается их слиянием (коалесценцией ). Во многих отношениях поведение разбавленных эмульсий с мелкими каплями близко к поведению лиофобных золей (разрушение при введении электролитов подчиняется правилу Шульце - Гарди, многозарядные ионы вызывают перезарядку, в устойчивых эмульсиях наблюдается заметный электрофорез и т. п.).

В промышленности, в быту, а также в качестве лекарственных форм чаще всего используются концентрированные и желатинированные эмульсии. Подавляющее большинство применяемых на практике эмульсий относятся к классу концентрированных, хотя объёмная концентрация дисперсной фазы может в них колебаться в очень широких пределах. Такие эмульсии не могут существовать без стабилизации, так как близко находящиеся друг к другу капли будут часто сталкиваться и коалесцировать, что быстро приведёт к полному расслоению.

Граница между двумя классами концентрированных и высококонцентрированных эмульсий определяется тем, что капли дисперсной фазы могут сохранять сферическую форму вплоть до объёмной доли, соответствующей плотной упаковке шаров (74%). Поэтому дальнейшее увеличение концентрации, характерное для высококонцентрированных эмульсий, неизбежно связано с деформацией капель, приводящей к появлению новых свойств.

Высококонцентрированные эмульсии готовят при интенсивном механическом воздействии посредством постепенного введения малых объёмов вещества дисперсной фазы в дисперсионную среду, содержащую эффективный эмульгатор, например, желатин. Такие эмульсии представляют собой желеподобные системы, которые обладают даже некоторой упругостью и прочностью (иногда их можно резать ножом). Твёрдообразные свойства таким эмульсиям придаёт ориентированное расположение сольватированных молекул эмульгатора в системе прослоек дисперсионной среды. Эти тонкие прослойки образуют пространственный каркас, ячейки которого заполнены жидкостью дисперсной фазы.

Разрушение эмульсий, как и других дисперсных систем, происходит различными путями, из которых в практическом отношении наиболее важны седиментация и коалесценция. Седиментация в эмульсиях, в особенности типа М/В, как правило, проявляется во всплывании частиц дисперсной фазы (например, образование сливок при стоянии молока). Во многих случаях она сопровождается флокуляцией, т. е. собиранием капелек в гроздья, хлопья и т. п. Всплывшие на поверхность капли соприкасаются друг с другом и при определённых условиях могут сливаться, т. е. коалесцировать.

Коалесценция является следствием нарушения агрегативной устойчивости и заключается в полном слиянии капелек. Более крупные капли, возникающие при слиянии, в соответствии с законом Стокса всплывают быстрее, что приводит к нарушению и седиментационной устойчивости. В отличие от флокуляции коалесценция необратима. Таким образом, оба вида устойчивости в эмульсиях тесно связаны и взаимно обусловлены. Их нарушение в итоге может привести к полному расслаиванию – разделению эмульсии на два жидких слоя. Поэтому агрегативно устойчивые эмульсии могут быть получены только с применением эффективных стабилизаторов, называемых в данном случае эмульгаторами . В качестве эмульгаторов обычно используются поверхностно-активные вещества (ПАВ) различной природы. Однако возможен ещё один способ стабилизации эмульсий - введением тонкодисперсных порошков, размеры частиц которых намного меньше размеров капель (в десятки и сотни раз).

Устойчивость эмульсий характеризуют двумя величинами – 1) временем полного расслаивания столба эмульсии на два слоя или 2) временем жизни (до коалесценции) приведённых в соприкосновение капель дисперсной фазы. В этом случае устойчивость определяется при рассматривании эмульсии под микроскопом.

Тип эмульсии, возникающей при механическом диспергировании, в значительной степени зависит от соотношения объёмов жидкостей: жидкость, присутствующая в существенно большем количестве, обычно становится дисперсионной средой. Если объёмное содержание двух жидкостей примерно равно, то, как отмечалось Ребиндером, при диспергировании обыч­но образуются одновременно эмульсии обоих типов - прямая и обратная. Но после прекращения диспергирования при отстаивании выживает из них та, которая имеет более высокую устойчивость к коалесценции капель и последующему расслаиванию. При этом соотношение стабильности прямой и обратной эмульсий, а, следовательно, и тип эмульсии определяются природой введённого стабилизатора (эмульгатора).

Способность поверхностно-активного эмульгатора обеспечивать устойчивость эмульсии того или другого типа определяется энергией взаимодействия его молекул с полярной и неполярной жидкостями. Это отражается в так называемом правиле Банкрофта :

при эмульгировании дисперсионной средой становится та жидкость, в которой эмульгатор лучше растворим .

В соответствии с этим правилом эмульгаторы с большими числами ГЛБ (гидрофильно-липофильного баланса), такие как, например, олеат натрия или лаурилсульфат натрия, способствуют образованию прямых эмульсий. Наоборот, эмульгаторы с малыми числами ГЛБ (например, олеат кальция, олеиновая кислота) - стабилизируют обратные эмульсии. По-видимому, в механизме стабилизации эмульсий наиболее существенным является наличие адсорбционно-сольватного фактора агрегативной устойчивости. При этом наиболее плотной и обеспечивающей наибольшее расклинивающее давление будет такая структура адсорбционного слоя, при которой бóльшая часть молекулы (или сольватированного иона) эмульгатора будет находиться на внешней поверхности капель.

Это подтверждается и способностью к стабилизации эмульсий тонкодисперсными порошками. При этом порошковые эмульгаторы тоже подчиняются правилу Банкрофта, а именно, защищают от коалесценции капли той жидкости, которая хуже смачивает их частицы, тогда как лучше смачивающая жидкость становится дисперсионной средой. Так, при стабилизации эмульсии, состоящей из капель воды в масляной среде, сажей, частицы сажи размещаются на поверхности капель таким образом, что бóльшая их часть оказывается погружённой в масло. Из-за худшего смачивания вода оттесняется из прослоек между частицами сажи, в результате чего при столкновении капли воды не могут прийти в непосредственный контакт. Соприкасаются только частицы сажи, образующие достаточно прочную оболочку вокруг капель, в результате чего происходит взаимное отталкивание капель воды. И, наоборот, гидрофильный порошок, например, мел, защищает подобной "бронёй" капли масляной фазы в водной дисперсионной среде в эмульсиях противоположного типа. Стабилизация эмульсий порошками может рассматриваться в качестве простейшего и очень наглядного примера структурно-механического барьера как фактора стабилизации дисперсий.

Другим важным фактором агрегативной устойчивости эмульсий является образование двойного электрического слоя на поверхности капель в результате стабилизации ионогенными ПАВ. Следует только подчеркнуть, что этот фактор является наиболее действенным в случае эмульсий типа М/В, где полярные ионогенные группы эмульгатора при адсорбции оказываются на внешней поверхности капель. При этом сталкивающиеся капли в первую очередь испытывают взаимное отталкивание одноимённо заряженных противоионов. ДЭС, характеризующийся значительным электрокинетическим потенциалом, таким образом, является существенным дополнением к структурно-механическому барьеру. Если же эмульсия относится к типу В/М, то ДЭС формируется на внутренней поверхности капель и его роль в отталкивании частиц будет намного меньше, так как электрические силы проявляются на малых расстояниях.

Замена эмульгатора или изменение его природы в результате химических реакций может привести к обращению фаз эмульсии, особенно если объёмное соотношение её фаз близко к 1:1. Например, если к эмульсии оливкового масла в воде (М/В), стабилизированный стеаратом натрия, добавить раствор хлорида кальция, то эмульгатор переходит в кальциевую форму:

2 C 17 H 35 COONa + CaCl 2 = (C 17 H 35 COO) 2 Ca + 2 NaCl.

Возникший стеарат кальция содержит два больших углеводородных радикала, которые с двух сторон экранируют полярный центр, состоящий из иона Са 2+ , соединённого с двумя карбоксильными группами. Такое кальциевое мыло значительно лучше растворимо в масле, чем в воде. В результате при интенсивном встряхивании эмульсия обращается, т. е. масляная фаза становится дисперсионной средой, а водная – дисперсной фазой.

Аналогичное обращение фаз происходит при сбивании масла из сливок. При этом структурно-механический барьер на каплях эмульсии, состоящий, главным образом, из белка казеина, разрушается в результате интенсивного механического воздействия. Капли масла сливаются, но при этом захватывают мелкие капельки воды (с растворёнными в ней веществами), ранее бывшей дисперсионной средой молока. Поэтому отделённое от сыворотки и спрессованное сливочное масло всегда содержит множество капель воды, т. е. по существу является эмульсией типа В/М.

На практике, в том числе и в фармацевтической технологии, часто возникает необходимость определения типаобразовавшейся эмульсии. Так, в лечебных целях для внутреннего применения используются эмульсии типа М/В. В виде наружных средств могут применяться эмульсии обоих типов, как М/В, так и В/М. Однако при приготовлении эмульсий следует контролировать тип образующейся эмульсии, так как всегда имеется некоторая вероятность того, что полученная эмульсия будет принадлежать к другому типу. Это может произойти в результате даже небольших ошибок в дозировке эмульгатора и каждой из жидких фаз, в результате обращения фаз при слишком интенсивном встряхивании при получении и др. Для определения типа эмульсий существует несколько способов, принцип которых изложен ниже.

Метод окрашивания . К небольшому количеству эмульсии добавляется водо- или жирорастворимый краситель. После перемешивания капля эмульсии рассматривается под микроскопом. По тому, какая фаза - капельки дисперсной фазы или среда - окрашивается данным красителем, делается вывод о типе. Например, если был использован жирорастворимый краситель судан-III, и под микроскопом видно, что он окрасил в красный цвет капли дисперсной фазы, а дисперсионная среда при этом осталась бесцветной, значит, мы имеем дело с эмульсией типа "масло в воде".

Метод смачивания гидрофобной поверхности осуществляется нанесением капли исследуемой эмульсии на поверхность парафинированной пластины. С парафином при этом соприкасается дисперсионная среда эмульсии, которая ведёт себя соответственно сродству к нему. А именно, эмульсии типа В/М при этом или полностью растекаются по поверхности, или образуют с ней острый краевой угол смачивания, а эмульсии типа М/В не растекаются и образуют тупой или близкий к прямому краевой угол. Таким образом, рассматривая каплю в плоскости пластинки, можно по краевому углу смачивания сделать заключение о типе эмульсии.

Метод разбавления водой . На чистой стеклянной пластинке рядом с каплей исследуемой эмульсии помещается капля дистиллированной воды так, чтобы обе капли пришли в соприкосновение. Эмульсии типа М/В легко смешиваются с водой, так как вода имеет одинаковую природу с дисперсионной средой. При соприкосновении капель воды и прямой эмульсии они быстро сливаются в одну, и происходит разбавление эмульсии. Капля обратной эмульсии долго сохраняет поверхность раздела с каплей воды, так как её неполярная среда не смешивается с водой.

Метод электрической проводимости . Эмульсии типа В/М в отличие от прямых практически не проводят электрический ток, так как он может распространяться только по непрерывной дисперсионной среде. Значит, измеряя электрическую проводимость или сопротивление эмульсии, можно сделать заключение о её типе.

Эмульсии - грубодисперсные системы из взаимно нерастворимых жидкостей. В таких системах одна из жидкостей (дисперсная фаза) взвешена в другой (дисперсионной среде) в виде капелек.

Чаще всего эмульсии состоят из воды и второй жидкости, которую принято называть «масло». Так, к числу «масел» относятся бензин, керосин, бензол, масла минеральные, животные, растительные и другие неполярные жидкости, которые гидрофобны.

Можно диспергировать гидрофобную жидкость в воде, и наоборот, возможно диспергировать воду в гидрофобной жидкости, Следовательно, принципиально могут быть эмульсии двух типов: масло в воде (сокращенно м/в), где дисперсной фазой будет масло, а дисперсионной средой - вода, и вода в масле (сокращенно в/м), когда дисперсная фаза - вода, дисперсионная среда - масло. Примером эмульсии первого типа может служить коровье молоко (эмульсия жира в гидрозоле белка), а эмульсии второго типа - различные медицинские мази (эмульсии воды в масле).

Эмульсии обычно получают механическим диспергированием - эмульгированием одной жидкости в другой сильным перемешиванием, встряхиванием, а в некоторых случаях с помощью ультразвука. В пищевой промышленности и кулинарной практике это выполняется на специальных взбивальных машинах.

Благодаря огромному увеличению поверхности раздела между двумя жидкостями эмульсия приобретает большой запас свободной поверхностной энергии Е и становится термодинамически неустойчивой, такая система будет стремиться самопроизвольно перейти в устойчивое состояние путем уменьшения запаса свободной поверхностной энергии. Этот самопроизвольный процесс может происходить или за счет уменьшения поверхностного натяжения или за счет уменьшения величины поверхности S, так как свободная поверхностная энергия связана с поверхностным натяжением и суммарной величиной поверхности уравнением Е = S.

Если понижение запаса свободной поверхностной энергии пойдет за счет уменьшения суммарной поверхности системы, это выразится в слиянии капелек жира, в уменьшении числа жировых капелек. Слияние капель эмульсии называют коалесценцией, она подобна коагуляции и быстро заканчивается расслоением системы на две отдельные жидкие фазы с минимальной поверхностью раздела. Такое слияние приводит к разрушению эмульсии.

Понижения поверхностной энергии можно добиться и за счет уменьшения поверхностного натяжения, которого можно достичь введением в систему какого-либо поверхностно-активного вещества, способного адсорбироваться на поверхности капелек эмульсии и препятствовать их слиянию. Подобные вещества, стабилизирующие эмульсию, называют стабилизаторами или эмульгаторами. При этом суммарная поверхность системы останется неизменной, а образующаяся эмульсия станет устойчивой.

Эмульгаторами концентрированных эмульсий, должны быть вещества, образующие на поверхности капелек эмульгируемой жидкости прочные адсорбционные пленки.

В зависимости от типа эмульсии следует брать гидрофильные или гидрофобные эмульгаторы той или иной степени дисперсности. Эмульгатор должен быть подобен той жидкости, которая образует дисперсионную среду.

Так, эмульсии типа м/в стабилизируются растворимыми в воде высокомолекулярными соединениями, например белками. Адсорбируясь на границе раздела фаз, они образуют в поверхностном слое сетчатые и гелеобразные структуры, создающие структурно-механический барьер, который препятствует объединению частиц дисперсной фазы.

Молекулы эмульгатора, содержащие в своем составе полярные и неполярные группы (например, мыла), в адсорбционных слоях ориентируются таким образом, что полярные концы их обращены к полярной жидкости, а неполярные - к неполярной (рис. 4), при этом понижается поверхностное натяжение.

Подобные оболочки из поверхностно-активных веществ на поверхности капелек эмульсии довольно прочны и упруги. При соударении частиц они, как правило, не разрушаются - эмульсии приобретают устойчивость.

Эмульгаторами для эмульсий как первого, так и второго типа также могут служить порошки, так называемые твердые эмульгаторы (рис.5).