オリーブオイルとバルサミコ酢のシンプルなドレッシングを作ってみたことはありますか?マスタードのようなものを絶えずかき混ぜたり加えたりしなければ、これら 2 つの混合物を維持することは不可能であることに気付きましたか?食品メーカーはどのようにしてこれを行うことができるのだろうか?
さまざまなドレッシングやソースのラベルを見たことがあれば、「乳化剤」または「乳化剤」という言葉に出くわしたかもしれません.これが安定したドレッシングの「秘密」であり、混合物が分裂するのを防ぐのはこれらの成分です.それらの名前はかなり化学的に聞こえるかもしれませんが、乳化剤は長い間使用されており、乳化剤という言葉は、すべてが同様の仕事をするさまざまな成分をカバーするために単に使用されています。
エマルジョンとは?
乳化剤はエマルションを安定させるため、乳化剤を理解するにはまずエマルションを紹介する必要があります。エマルションは分散液の一例であり、2 つの混和性液体の混合物です。これらの液体は、強力な泡立て器またはホモジナイザーで力を入れて混ぜ合わせることができますが、時間の経過とともに自然に再び分裂します。エマルションでは、2 つの液体のうちの 1 つが連続相になり、もう 1 つの液体は連続相の周りに別々の液滴として浮遊します。
食品におけるエマルジョンの最も一般的な例は、水 (バルサミコ酢など) と油 (オリーブ オイルなど) のエマルジョンです。手で混ぜることもできますが、放っておくとまた割れてしまいます。
エマルジョンの安定化
エマルションをより長く保存して保存期間を延ばすには、エマルションを安定化する必要があります。言い換えれば、油の粒子は一緒に座ることができず、水の粒子も一緒に座ることはできません.エマルジョンを安定させる方法はいくつかあります:
<オール>乳化剤の定義に関する短いメモ
乳化剤という用語は、さまざまな方法で使用されます。私は、乳化剤が何らかの形でエマルジョンを安定させるすべての成分である場合に出くわしました.他の場合では、乳化剤は、表面を変更することによってエマルションを安定させる成分のみを指します (ここで使用する定義です)。ただし、さらに限定的な定義は、「界面活性剤」のみを説明するために乳化剤を使用することです.界面活性剤については後で調べますが、ここでは乳化剤という用語をもう少し広く使用します。
紹介:乳化剤
この投稿では、乳化剤を、2 つの相の間の表面に存在することによってエマルションを安定させる成分として説明します。この表面に配置できるさまざまな種類のコンポーネントがあります。
最初の最も一般的に言及されている乳化剤のタイプは、「両親媒性」です。 分子。このタイプは、油/水エマルジョンにとって特に重要です。両親媒性とは、分子が疎水性と親水性の両方を備えていることを意味します。言い換えれば、分子の一部は水に沈むのが好きですが、他の部分はそうではありません.これらの疎水性部分は、代わりに、たとえば油の中に座ることを好みます。
ただし、エマルジョンは非両親媒性成分によっても安定化されます。これは、乳化剤研究の分野では比較的新しい分野であり、とりわけ粒子を使用してエマルジョンを安定化することを検討しています。これらの粒子は、必ずしもどちらかの相にとどまることを好むわけではありません。エマルションを安定化する方法は、連続相に浮遊する粒子が合体するのを防ぐことにも焦点を当てています。このタイプの乳化剤には焦点を当てません。興味深いが高度なレベルのトピックに関する記事がここにあります。
両親媒性乳化剤はどのように機能しますか?
両親媒性分子には、水相に座ることを好む部分 (親水性) と脂肪相に座ることを好む部分 (疎水性) があります。エマルションでは、分子は疎水性側を脂肪に配置し、親水性側を水中に配置します。簡略化された図については、以下を参照してください。
これらの両親媒性乳化剤はたくさんありますが、2 つの主なカテゴリーについて詳しく説明します。
タンパク質
タンパク質は、アミノ酸の長い鎖で構成された大きな複雑な分子です。各アミノ酸には側鎖があり、この側鎖は親水性または疎水性です。これらすべての異なるアミノ酸を通して、タンパク質は疎水性のセクションとより親水性のセクションを持ちます.
タンパク質が適切に表面活性であるためには、部分的に展開する必要があります.これの一部は自発的に発生する可能性がありますが、たとえばタンパク質を泡立てること（卵白の泡を作るときに行われます）によっても助けになる可能性があります.これらのタンパク質は非常に大きくかさばるので、そのかさ高さがエマルジョンの安定化に役立ちます。それらは粒子の周りにある種の層を形成し、同様の粒子がお互いを見つけるのを難しくします.
界面活性剤
界面活性剤は乳化剤と同じように機能し、両方の相に存在しますが、構造が大きく異なります。タンパク質は一般に非常に大きな分子ですが、界面活性剤は非常に小さい傾向があります。それらは上の画像の乳化剤に似ています。彼らは非常に親水性の頭と疎水性の尾を持っています。この尻尾は、多くの場合、ある種の脂肪酸 (または同様の構造) であるため、長くてかなり細いのです。
食品中の一般的な乳化剤
食品に使用される乳化剤には、さまざまな種類があります。いくつかの例を示すために、ここではいくつかに焦点を当てます:
- 卵黄は主に界面活性剤として作用する内部のレシチンのおかげで乳化剤です
- 卵タンパク質はカスタードを安定させるのに役立ちます
- モノおよびジグリセリド
- 脂肪酸が関与する各種エステル
- ポリソルベート（界面活性剤）
乳化剤の選択
製品を開発する際には、さまざまな種類の乳化剤が存在するため、適切な種類の乳化剤を選択することが重要です。乳化剤を選択するときは、連続相とは何か、その相に浮遊する粒子はどれかを尋ねることから始めるべきです。たとえば、油中水エマルジョンまたは水中油エマルジョンを作りたいですか?
不連続相よりも少しだけ連続相に留まることを好む乳化剤を選択する必要があります。
HLB値
ここで HLB 値が役立ちます。これは、乳化剤の親水性/親油性のバランスを表します。値が高いほど水に浸かることを好み、値が低いほど相対的に油を好むことを示します。これは、疎水性領域と親水性領域の相対的なサイズに基づいて計算されます。
油中水型乳化剤の HLB 値は 3 ～ 7 になる傾向がありますが、水中油型乳化剤の HLB 値は 8 ～ 16 と高くなる傾向があります。とはいえ、正確に必要な数は、乳化剤自体と製品の正確な成分に大きく依存します.おそらく、天然に存在する安定剤もすでに存在している可能性があり、強力な乳化剤の必要性が低くなります.
ソース
乳化剤としての界面活性剤とタンパク質の適切な比較 (液体界面におけるタンパク質と乳化剤、2004、P. Wilde)。
