V tomto blogovém příspěvku se seznámíme s vědeckými principy emulgace (emulgace), při které se mísí voda a olej, na příkladech majonézy a vinaigrette, a s tím, jak se tato metoda používá v každodenním životě.
Je den, kdy se chci s rodinou najíst. Abyste to oslavili, rozhodnete se zajít do italské restaurace na těstoviny. V souladu s atmosférou restaurace se jako předkrm podává chléb a zvláštní omáčka. Není to ani olej na vaření, ani ocet, ale má jasně zelenou barvu, která vás láká k ochutnání. Protože se podává s chlebem, předpokládáte, že je to omáčka na namáčení chleba. Nedokázal jsem potlačit svou zvědavost, zeptal jsem se číšníka, jak se omáčka jmenuje, a on řekl, že je to „vinegrette“. Stále skeptický jsem namočil lžíci do omáčky a ochutnal ji. Byla sladkokyselá, nic špatného. Zeptal jsem se číšníka, z čeho je omáčka vyrobena, a on řekl, že je to směs balsamikového octa a olivového oleje v poměru 1:3.
Když ale dorazil hlavní chod, balzamikový ocet a olivový olej se oddělily do dvou vrstev, přestože byly dobře promíchané, když jsem to poprvé viděl. Je možné je udržet smíchané pohromadě? Důvod, proč se ocet a olej nemíchají, je ten, že mají odlišné chemické vlastnosti, které způsobují jejich oddělení minimalizací plochy kontaktu mezi nimi. S pomocí vědy je však možné smíchat olej s vodou a vodu s olejem. Pokud rychle promícháte tyčovým mixérem, což je elektrický mixér, který držíte v ruce a dokáže vytvářet bubliny, tření generuje teplo, které způsobí smíchání vody a oleje. Tato směs se nazývá emulze nebo emulgovaná kapalina.
Emulze, které lze interpretovat jako „kombinaci protichůdných látek, jako je voda a olej“, lze technicky popsat jako stav, ve kterém je jedna kapalina dispergována v jiné kapalině ve formě malých částic, i když se tyto dvě kapaliny vzájemně nerozpouštějí. Vzhledem k tomu, že voda a olej jsou dvě kapaliny, které se vzájemně nerozpouštějí, existují dva typy emulzí: emulze olej ve vodě (O/W), ve kterých je olej dispergován ve vodě, a emulze voda v oleji (W/O), ve kterých je voda dispergována v oleji.
Dalším reprezentativním příkladem emulzí, které se vyskytují v každodenním životě, je majonéza. Majonéza je emulze typu olej/voda, ve které jsou kapičky oleje (oleje na vaření) rozptýleny ve vodě (octu). Jak však na rozdíl od vinaigrette majonéza zabraňuje dlouhodobému oddělování octa a oleje? Jak již bylo zmíněno, není to proto, že bychom k neustálému míchání tyčovým mixérem využívali sílu vědy. Důvodem je, že vaječný žloutek se přidává jako emulgátor, který pomáhá emulgovat majonézu.
Protože je v podstatě nemožné udržet směs vody a oleje, je nutné k vytvoření emulze přidat třetí složku, povrchově aktivní látku. V tomto případě se povrchově aktivní látka nazývá emulgátor. Přidaný emulgátor způsobí, že se olej a voda orientují na rozhraní (to se týká adsorpce, při které jsou molekuly látky adsorbované na rozhraní mezi dvěma fázemi uspořádány v určitém směru) tak, že části, které se mohou mísit s vodou, jsou blízko vody, čímž se snižuje volná energie rozhraní (vnitřní energie existující na rozhraní). Jednoduše řečeno, je uspořádáno tak, že části, které se mohou mísit s vodou, jsou blízko vody, což umožňuje mísení vody a oleje. To snižuje volnou energii rozhraní (vnitřní energii existující na rozhraní), usnadňuje emulgaci a potlačuje fázové oddělení vody a oleje, čímž se udržuje stav emulze.
Emulgátory neustále mění svůj HLB (hodnota HLB se pohybuje od 0 do 20, čím menší hodnota, tím silnější je lipofilita celé molekuly, a čím větší hodnota, tím silnější je hydrofilita), což způsobuje změnu fáze emulze. Tomu se říká fázová inverze emulzí.
Jinými slovy, důvod, proč vinaigrette a majonéza, které jsou směsí vody a oleje, vypadají odlišně, je ten, že způsob, jakým tvoří emulze, nebo způsob, jakým se voda a olej mísí, je odlišný. Majonéza je emulze typu O/W, ve které je olej dispergován ve vodě. Jednoduše řečeno, jde o stav, ve kterém je po celém octě rozptýleno nespočet kapiček oleje. Skutečnost, že ocet a olej, které nelze smíchat, se rozloží na malé částice a smíchají, je způsobena lecitinem (typem fosfolipidu) obsaženým ve žloutcích. Vinaigrette je naopak směsí kapiček oleje a vody. Na rozdíl od majonézy vinaigrette neobsahuje emulgátor, takže se rychle rozdělí na vrstvy oleje a vody.
Princip emulgace se používá nejen v potravinářství, ale i při výrobě kosmetiky. Mnoho složek používaných v kosmetice se spolu dobře nemísí, proto je emulgační technologie velmi užitečná pro jejich smíchání v jedné receptuře. Spolu s vývojem emulgátorů byly vyvinuty různé emulgační technologie pro stabilizaci emulgovaných formulací a změnu jejich vlastností. Počínaje metodou HLB, kterou navrhl Griffin v 1950. letech XNUMX. století, existují metody, jako je metoda PIT, gelová emulgace a emulgace v D-fázi. V poslední době se zvyšuje používání přírodních emulgátorů a polymerních emulgátorů jako prostředku ke zlepšení snášenlivosti s pokožkou a bezpečnosti pro lidské tělo. Kromě toho byla vyvinuta a aplikována nanoemulgace, vícenásobná emulgace, emulgace tekutých krystalů a Pickeringova emulgace jako prostředek k odlišení vzhledu produktů a zvýšení účinnosti dodávání aktivních složek. Aktivně probíhá také výzkum aplikace nanostrukturovaných částic, jako jsou liposomy a kubosomy.
Pochopení vědeckých principů vinaigrette proto může obohatit konverzaci u večeře, zatímco si tento pokrm vychutnáváme. Je úžasné, že takové malé objevy v každodenním životě nám mohou poskytnout velký zájem a znalosti. V budoucnu by bylo hezké o těchto principech mluvit při jídle.
