المواد المستحلبة Emulsifiers

المواد المستحلبة Emulsifiers
=================
المواد المستحلبة عبارة عن مجموعة من المركبات تعمل على تركيز نفسها في البيئة الفاصلة بين وسطين غير ممتزجين (مثال الدهن و الماء) وتعمل على تقليل التوتر السطحي بين هذين الوسطين اى أن تلك المركبات تعتبر مواد متعددة الاوجة تظهر خواص محبة للماء وكذلك خواص محبة للدهن وبشيء من الاختصار يمكن القول بأنها مواد تعمل على إيجاد معلق ثابت من سائلين غير مختلطين طبيعياً
http://www.al3malka.com/up/uploads/11772c6df7.jpg
يلاحظ أن اللبن والقشدة وبعض منتجات الألبان الأخرى التي تدخل ضمن تركيب مخاليط الايس كريم تحتوى على بعض المستحلبات موجودة بشكل طبيعي ولكنها غير كافية لتغطية وتثبيت حبيبات الدهن Enrobe and stabilize ولذلك تستعمل أحيانا بعض المواد المستحلبة في صناعة المثلوجات نظرا لان الدهون لا تختلط جيدا بالماء بل ينفصلان في صورة طبقتين

يعتبر الليثيسين من مواد الاستحلاب الطبيعية التي تتواجد في اللبن كما أن جوامد البيض كذلك تحتوى على كمية كبيرة من الليثيسين وبالتالي فان استخدامها مع بعض أصناف الايس كريم مثل الكاسترد Casterd يؤدى إلى زيادة النعومة كنتيجة لاحتوائها على الليثيسين بتركيزات كبيرة حيث يعتبر استخدام نسبة 0.5% من جوامد البيض مقبولا للحصول على تأثيرات ملحوظة في أصناف الايس كريم السابقة بينما بعض أصناف الايس كريم الفرنسية المحتوية على فانيليا تتطلب نسبة 1.4% من جوامد البيض للحصول على تلك التأثيرات المرغوبة
http://forum.khleeg.com/imgcache/2/107870khleeg.jpg
يستخدم مع مخاليط الايس كريم نوعين رئيسين من مواد الاستحلاب وهما:-

1- الجلسريدات الاحادية والثنائية Mono and Diglycerides والتي تشتق من الزيوت أو الدهون سواء من مصدر حيواني أو نباتي بالتحلل الجزىء

2- البولى سوربات 80 Polysorbate 80 عبارة عن استر السوربيتان المكون من السوربيتول المرتبط مع الحامض الدهنى اوليك وفى وجود مجموعات الاوكسى ايثلين Oxyethylene group

• مخاليط الايس كريم بصفة عامة تجرى عليها عمليات تجنيس بغرض تقليل إحجام حبيبات الدهن من اجل زيادة نعومة المنتج النهائي حيث تؤدى عملية التجنيس إلى إنتاج حبيبات دهنية عارية من الغلاف الدهنى في صمام أجهزة التجنيس نتيجة للضغط الشديد وبمجرد تكون الحبيبات الدهنية الجديدة نتيجة لعملية التفتت التي تحدث للحبيبات الكبيرة فان الحبيبات الصغيرة الناتجة تبدأ في احاطة نفسها بغلاف دهنى جديد حيث نلاحظ أن عدد الحبيبات الدهنية قد زاد بشكل كبير وكذلك مساحة السطح النهائية لتلك الحبيبات مما يعنى أنها تحتاج إلى كميات كبيرة من مواد الوسط المحيط لكي تدمص وتثبت الحبيبات الدهنية الجديدة المتكونة ومن تلك المواد التي تدخل في تغليف الحبيبات الدهنية الجديدة :
- ميسلات وتحت ميسلات الكازين Sub units of casein micelles
- بروتينات الشرش
- مواد الاستحلاب

• كنتيجة لعمليات التبريد التي تتم للمخلوط المجنس وعملية التعتيق على 4م تحدث عمليات إعادة ترتيب لمكونات الاغلفة الجديدة حيث تدمص المواد المستحلبة بشدة أقوى من البروتين كما أنها تميل إلى أن تحل محل البروتينات في الغلاف النهائي
• عملية إعادة التكوين تلك تعمل على تقليل صافى الطاقة الحرة للمستحلب وكذلك كمية الكازين المدمصة لكل وحدة من وحدات مساحة السطح للحبيبات الدهنية
• الصور المختلفة لمركبات Polyoxyethylene sorbitan (مركبات ال Tweens) التي تستخدم كواد مستحلبة لها تأثير كبير في كسر حالة الثبات لحبيبات الدهن (Fat destabilization) حيث تعمل على تجميع الحبيبات بقوة اكبر من مشتقات ال Sorbitan والتي تعرف باسم (Spans)

• عملية التعتيق التي تجرى لمخاليط الايس كريم على درجات حرارة 2-5م تعتبر ضرورية لإحداث تشرب للمواد المثبتة وكذلك التبلور الجزىء للدهن حيث يعمل الجزء المتبلور من الدهن على تسهيل تهتك حبيبات الدهن وبالتالي تجمعها كما أنة أثناء عملية التبريد نجد أن الجلسريدات ذات درجات الانصهار المرتفعة تكون طبقات متبلورة مركزة حول معظم جوانب غشاء حبيبات الدهن بينما يتركز الدهن السائل في قلب حبيبات الدهن كما أن النسبة بين الوسط الصلب والسائل تزيد كلما انخفضت درجات الحرارة ولكن عملية التبلور تحتاج إلى وقت وكنتيجة لعملية التهتك التي تحدث في أغشية حبيبات الدهن نجد أن الدهن السائل المنطلق من قلب حبيبات الدهن يعمل كوسط ربط (كأنة مادة اسمنتية) للبلورات كما تلتصق حبيبات الدهن السليمة التي لم تحدث لها عمليات تكسير حيث أن التكوين الشبكى الحادث يحجز بداخلة مكونات السيرم (اللبن الفرز) والخلايا الهوائية مما يعنى حدوث تغير في التوترات السطحية البينية (بين الهواء – السيرم) وبين (الدهن – السيرم) والتي تؤدى إلى تحرك البروتينات من الوسط البينى بين (الدهن – السيرم) إلى سطح الفقاعات الهوائية
• نتيجة للنظام الديناميكي المستمر السابق يحدث تكوين للفقاعات الهوائية وانهيارها وإعادة تكوينها كنتيجة لقوى القص السابقة
• عملية هجرة البروتين السابقة وانفراد الدهن في الوسط البينى بين (الهواء – السيرم) يمكن أن تؤدى إلى إحداث عملية خض كاملة للدهن واستمرار تلك العملية (عملية الخض) بصورة كبيرة فمن الممكن ان تظهر بعض العيوب في المنتج النهائي والتي منها الإحساس الدهنى في الفم وقد تلاحظ بعض حبيبات الزبد في المنتج النهائي كذلك
• يلاحظ أن إضافة بروتينات الشرش في مخاليط الايس كريم وخصوصا في صورة
Whey protein isolate (WPI) (95% بروتين) تزيد بدرجة معنوية من معدل التجمع لحبيبات لدهن Destabilization fat أثناء عملية التجميد اى أنة يمكن الاستغناء عن مادة الاستحلاب إذا اضيفت مستخلصات بروتينات الشرش WPI بنسبة 3% وجوامد لا دهنية بنسبة 8% ولكن من مشاكلها الرئيسية زيادة اللزوجة نتيجة لعمليات الترسيب التي تحدث بفعل الحرارة لتلك البروتينات
• كازينات الصوديوم تعتبر مادة استحلاب قوية لدهن اللبن حيث أدى استخدام كازينات الصوديوم مع مخاليط الايس كريم إلى تحسين القابلية للخفق بدرجة ملحوظة بينما تزيد من ثبات حالة الاستحلاب بدرجة كبيرة
• اى أنة يمكن القول اجمالا أنة إذا أمكن التحكم في لزوجة المخاليط فان ال WPI يمكن استخدامة كبديل للمثبتات والمستحلبات

 بصفة عامة يمكن تلخيص أهم الأدوار التي تلعبها مواد الاستحلاب كما يلى:-

1- تحسن من درجة انتشار الحبيبات الدهنية وبخاصة في حالة المخاليط التي يستخدم فيها الزبد أو الزيوت النباتية
2- تساعد في تحسين عمليات لخفق وإدماج الهواء
3- تحسن من نعومة التركيب البنائى للمنتج النهائي
4- تزيد من مقاومة المنتج للانكماش
5- تعمل على إنتاج منتج جاف وصلب وفى نفس الوقت ناعم dry, stiff and smooth

• استخدام المثبتات والمستحلبات على النطاق الصناعي :-

المثبتات التجارية عبارة عن خلطات من بعض المواد المثبتة ومواد الاستحلاب بتركيزات مختلفة حيث يتم تكوين تلك الخلطات بواسطة بعض المتخصصين والمهتمين بهذا المجال

من أكثر المكونات استخداما مع مخاليط الايس كريم ياتى صمغ الجوار وصمغ بذور الخروب والكارجينان وصمغ السليلوز والجلسريدات الاحادية والثنائية والبولى سوربات 80

حيث تستخدم تلك الخلطات السابقة بنسبة 0.8 – 1% مع الايس كريم المحتوى على نسب دهن منخفضة