Sistemas Dispersos

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Sistemas Dispersos por Mind Map: Sistemas Dispersos

1. DENINIFICIÓN

1.1. Desde el punto de vista fisicoquímico son sistemas heterogéneos bifásicos constituidos por una fase sólida dispersa, finamente dividida en el seno de una fase líquida denominada fase dispersante, externa ó continua.

1.1.1. Tamaño de la partícula: 1- 50 µ

2. Clasificacion de emulsiones

2.1. Mini emulsiones (No Estable)

2.1.1. (tamaño entre 20 y 500 nm)

2.1.2. Emulsiones o macro emulsiones (No Estable)

2.1.2.1. (Su tamaño de gota es entre 1 a 1000 micrómetros)

2.2. Micro emulsiones (Estable)

2.2.1. (Tamaño inferior a 100 nm)

3. Emulsiones

3.1. Estabilidad

3.1.1. Tamaño de los globulos de la fase dispersa

3.1.1.1. Las gotas mas grandes normalmente contribuyen mas a la estabilidad de la emulsión

3.1.1.2. A mayor agitación, menor tamaño de partícula

3.1.2. Las fuerzas de la interfase

3.1.2.1. Para formar una emulsión se debe superar la tensión interfacial, introduciendo energía al sistema mediante la agitación

3.1.3. Diferencia de densidad en ambas fases

3.1.4. la viscosidad de la fase continua

3.2. Tipos de Emulsiones

3.2.1. Agua en aceite (W/O)

3.2.1.1. Usan emulsificantes más solubles en aceite que en agua

3.2.1.1.1. Leche, cremas, mayonesa, sopa

3.2.2. Aceite en agua (O/W)

3.2.2.1. Usa emulsificantes mas solubles en agua que en aceite

3.2.2.1.1. Manrgarina y mantequilla

3.3. Homogenizacion

3.3.1. Reduccion deTamaño de las particulas

3.4. Emulsificante

3.4.1. Aumenta la Blancura del alimento debido a que el mayor numero de glóbulos de grasa incrementa la cantidad de luz reflejada y dispersa

3.4.2. Tipos de emulsificantes

3.4.2.1. Naturales

3.4.2.1.1. Caboximetilcelulosa

3.4.2.1.2. Acacia

3.4.2.1.3. Pectina

3.4.2.1.4. Metilcelulosa

3.4.2.1.5. Agar

3.4.2.2. Sintéticos

3.4.2.2.1. Cloruro de benzalconio

3.4.2.2.2. Sulfato de sodio

3.4.2.2.3. Jabones

3.4.2.2.4. Derivados de ácido sulfónico

3.4.2.2.5. Esteres de sorbitan

3.4.3. Composición

3.4.3.1. Sustancia activa

3.4.3.2. Fase oleosa

3.4.3.3. Fase acuosa

3.4.3.4. Emusificante

3.4.4. Reduce la tension interfacial entre las dos fases y crea una pelicula interfacial estable

3.4.4.1. Características

3.4.4.1.1. Debe reducir la tension superfacial

3.4.4.1.2. Debe ser física y químicamente estable, inerte y compatible con otros componentes

3.4.4.1.3. Compartible, no irritante y no toxico

3.4.4.1.4. Capaz de formar una pelicula alrededor de la fase dispersa

3.4.4.1.5. Debe producir y mantener la viscosidad requerida

3.4.4.2. Clasificación

3.4.4.2.1. Naturales

3.4.4.2.2. Sólidos finamente divididos

3.4.4.2.3. Polisacáridos semisintéticos

3.4.4.2.4. Tensoactivos anionicos

3.4.4.2.5. Tensoactivos no ionicos

3.4.4.2.6. Tensoactivos cationicos

3.4.5. Son sustancias cuyas moléculas contienen una parte no polar y otra polar, por lo que es posible que se disuelvan tanto en agua o en disoluciones acuosas como disolventes orgánicos y aceites.

3.5. Mejora el sabor ya roma, ya que provoca dispersión de los componentes volátiles, incrementando su contacto con las papilas gustativas

3.6. Método para defiinir el tipo de emulsión

3.6.1. Método de dilución

3.6.2. Método de los colorantes

3.6.3. Médición de conductividad eléctrica

3.6.4. Disgregabilidad

3.7. Adición de agentes químicos incompatibles

3.8. Factores que afectan la formación de las emulsiones

3.8.1. Crecimiento bacteriano

3.8.2. Cambios de temperatura

3.9. Fenomenos de inestabilidad

3.9.1. Floculación (rompimiento de la emulsión)

3.9.1.1. Es la unión de las gotas pequeñas de fase dispersa con sus bordes distintivos.

3.9.2. Coalescencia

3.9.2.1. Es la formación de una gota mayor sin los bordes de las gotas individuales que han floculado.

3.9.3. Separación de fases

3.9.4. Gelación

3.9.4.1. Cambio en el estado físico de la emulsión

3.10. Mecanismo de formación

3.10.1. El agente emulsionante debe adicionarse al líquido que formará la fase dispersante.

3.10.1.1. posteriormente

3.10.1.1.1. Debe adicionarse el líquido que formará la fase dispersa, aplicando agitación mecánica para formar las pequeñas gotas de esta última.

4. Geles

4.1. Definición

4.1.1. Sistema coloidal de dos componentes, rico en líquido, de naturaleza semisólida.

4.1.2. Presentan una densidad similar al del líquido , sin embargo su estructura se asemeja más a la de un sólido.

4.1.3. Es una matriz o red de macromoléculas interconectadas que atrapan e inmovilizan a la fase líquida en sus espacios.

4.2. Aunque lo más habitual es que la fase continua está constituida por agua o soluciones hidrofílicas (hidrogeles), también pueden gelificarse aceites, dando lugar a lo que se conoce como lipogeles (hidrófobo).

4.3. Clasificación

4.3.1. Numero de fases

4.3.1.1. Geles monofásicos: el medio líquido lo constituye una sola fase o líquidos miscibles

4.3.1.2. Geles bifásicos: constituidos por dos fases líquidas inmiscibles, formándose una estructura transparente con propiedades de semisólido

4.3.2. Viscosidad

4.3.2.1. Geles fluidos

4.3.2.2. Geles semisólidos

4.3.2.3. Geles solidos

4.3.3. Estructura

4.3.3.1. Geles elásticos: Un gel típico elástico es típico elástico es el de gelatina.

4.3.3.2. Geles no elásticos: El gel no elástico más no elástico más conocido es el del ácido silícico o conocido es el del ácido silícico o gel de sílice

4.4. Factores que afectan establidad

4.4.1. Intrinsecos

4.4.1.1. Viscosidad

4.4.2. Extrínsecos

4.4.2.1. Presión

4.4.2.2. Fuerza iónica

4.4.2.3. pH

4.4.2.4. Presencia de enzima

4.4.2.5. Temperatura

4.4.2.6. Concentración del agente gelificante

4.4.2.7. Solvente

4.5. Propiedades Funcionales

4.5.1. Textura hecha a la medida

4.5.2. Formacion de gel y viscosidad

4.5.2.1. La gelificación, la viscosidad y la textura son características que están estrechamente conectadas entre sí y se determinan principalmente por la estructura, el tamaño molecular y la temperatura de la gelatina

4.6. Mecanismos de formación

4.6.1. Gelificantes

4.6.1.1. Son macromoléculas que se disuelven o dispersan fácilmente en el agua para producir un efecto gelificantes.

4.6.1.1.1. Los productos gelificantes se pueden agrupar del siguiente modo:

4.6.1.1.2. Polímeros que dan lugar a un gel dependiente del pH del medio.

4.6.1.1.3. Polímeros que dan lugar a un gel por sí mismo, independiente del pH del medio.

4.6.2. Físicos

4.6.2.1. energía térmica y altas presiones

4.6.3. Químicos

4.6.3.1. a) iones, como el calcio para gelificación de gomas; b) ácidos orgánicos e inorgánicos, para la elaboración de carne rees- tructurada; c) enzimas y d) urea, poco utilizada a nivel industrial pero que puede producir geles transparentes de clara de huevo o albúmina bovina.

4.7. Fenómenos de inestabilidad

4.7.1. Sinéresis

4.7.1.1. Algunos geles liberan parte de su fase líquida, sin importar la presión de vapor que se ejerza sobre ellos. El liquido liberado en la sinéresis es por lo general un sol diluido.

4.7.1.1.1. se ve afectada por

4.7.2. Imbibición

4.7.2.1. Al ponerse en contacto con agua, muchas sustancias sólidas comienzan a absorberla aumentando su volumen.

4.7.2.1.1. se ve afectado por

4.8. ¿Como evitar inestabilidad?

4.8.1. Manteniendo una viscosidad constante

5. Espumas

5.1. Factores que afectan estabilidad

5.1.1. Intrinsecos

5.1.1.1. Viscosidad

5.1.1.2. Hidrofobocidad

5.1.1.3. Carga

5.1.1.4. Flexibilidad molecular

5.1.1.5. Tamaño y forma molecular

5.1.2. Extrinsecos

5.1.2.1. pH

5.1.2.2. Acidez

5.1.2.3. Temperatura

5.1.2.4. Velocidad de batido

5.1.2.5. Tiempo de batido

5.1.2.6. Sales

5.1.2.7. Presencia de surfactantes

5.1.2.8. Solubilidad

5.1.2.9. Concentración proteica

5.1.2.10. Azúcares

5.1.2.11. Lipidos no polares

5.1.2.12. Lipidos polares

5.1.3. La estabilidad de una espuma se determina experimentalmente midiendo algún proceso de desestabilización en función del tiempo.

5.2. Definición

5.2.1. Las espumas son sistemas coloidales termodinámicamente inestables

5.2.1.1. Cuentan con

5.2.1.1.1. Fase continua

5.2.1.1.2. Fase dispersa

5.2.2. En una espuma las burbujas de gas estan separadas entre si mediante una fase continua de capas delgadas de liquido denominadas laminillas.

5.2.3. Lo deseable en una espuma es una distribucion uniforme de burbujas pequeñas para conferir cuerpo y suavidad a los alimentos aumentando la dispersion y perceptibilidad de los aromas

5.2.4. Polisacaridos

5.2.4.1. Agentes tensoactivos

5.2.4.1.1. Estos permite que la película del complejo formado alrededor de las burbujas, sea muchas veces más estable, debido a que la azúcar hidratada actúa como anclaje en el complejo, evitando la pérdida de estructura o coalescencia de las burbujas formadas

5.2.5. Dispersión de un fluido hidrófobo en un líquido hidrofilo

5.3. Clasificación

5.3.1. Espumas Líquidas

5.3.1.1. Fase dispersa

5.3.1.1.1. Gas

5.3.1.2. Fase continua

5.3.1.2.1. Liquida

5.3.1.3. Ejemplos

5.3.1.3.1. Cerveza

5.3.1.3.2. Champagne

5.3.1.3.3. Capuchino

5.3.1.4. Batido

5.3.2. Espumas Sólidas

5.3.2.1. Fase dispersa

5.3.2.1.1. Gas

5.3.2.2. Fase continua

5.3.2.2.1. Sólido

5.3.2.3. Ejemplos

5.3.2.3.1. Helado

5.3.2.3.2. Merengues

5.3.2.4. Inyeccion de aire

5.4. Propiedades funcionales

5.4.1. Proteinas

5.4.1.1. Estabilizantes

5.4.1.1.1. La interfase gas-liquido para formarse necesita energia y proteccion contra coalescencia por lo que hacen falta sustancias con actividad de superficie que disminuyan tension superficial y formen en torno a las burbujas una barrera elastica

5.4.1.1.2. El agente estabilizante debe adsorberse en la superficie del liquido

5.4.1.2. Espumantes

5.4.1.2.1. Sustancias que hacen posible formar o mantener una dispersión homogénea de una fase gaseosa en un alimento liquido y solido

5.4.1.2.2. Proteinas con buenas propiedades espumantes

5.5. Mecanismo de formación

5.5.1. Batido y agitación

5.5.1.1. Consiste en

5.5.1.1.1. El aire es incorporado a la espuma por disminución de de la presión hidrostática debido a las paletas o la varilla agitadora.

5.5.2. Metodo de burbujeo e inyección

5.5.3. Son capaces de difundir hacia la interfase aire/agua para rebajar la tensión superficial.

5.5.4. Generar burbujas de gas

5.5.4.1. El gas es generado in situ y para formarse las burbujas el sistema debe estar saturado de gas.

5.5.4.2. El sistema se sobresatura de gas y las burbujas se forman por nucleación heterogenea

5.5.5. Formación de espumas con proteínas

5.5.5.1. Implica un proceso de desnaturalización controlado.

5.5.5.1.1. La molécula debe desdoblarse para que oriente sus aminoácidos hidrófobos hacia el interior de la burbuja y los hidrófilos hacia el exterior, en contacto con la fase acuosa.

5.6. Fenómenos de inestabilidad

5.6.1. Drenaje

5.6.1.1. Consiste en

5.6.1.1.1. El líquido del coloide deja la espuma

5.6.2. Desproporcion

5.6.2.1. Se conoce también como

5.6.2.1.1. Proceso de Ostwald Ripening

5.6.2.2. Consiste en

5.6.2.2.1. Gas de burbujas difunde entre burbujas cercanas, de la de radio más pequeño a la de radio más grande

5.6.3. Colapso

5.6.3.1. Consiste en

5.6.3.1.1. Consiste en

5.6.3.2. Se puede prevenir teniendo muy en cuenta la disminución del número de burbujas en función del tiempo

5.6.3.2.1. Ocasiona

5.6.4. Cremado

5.6.4.1. Consiste en

5.6.4.1.1. Por diferencia de densidad las burbujas de aire ascienden a traves de la matriz y la fase acuosa fluye alrededor de las burbujas.

5.6.5. Efecto Gibbs Maragoni

5.6.5.1. Consiste en

5.6.5.1.1. El flujo de liquido provoca un flujo convectivo del surfactante en la subcapa, incrementándose su concentración superficial.

5.7. ¿Cómo evitar inestabilidad?

5.7.1. Agregando un agente estabilizante o tensoactivo

5.7.1.1. Disminuir tensión superficial entre aire y lamela

5.7.2. Para lograr estabilidad en las espumas es necesario que el tamaño que el tamaño de las lamelas este en el rango de 0.2 a 1 μm

5.7.3. Las lamelas deben presentar una rigidez y elasticidad adecuada para no fracturarse entre sí.

5.8. Propiedades

5.8.1. Baja densidad

5.8.2. Elevada viscosidad

5.8.3. Baja conductividad termica

5.8.4. Baja estabilidad

5.8.5. Baja resistencia mecánica

5.8.6. Capacidad espumante

5.8.6.1. Medida de la cantidad de aire que puede incorporar una mezcla.

5.8.7. Estabilidad de la espuma

5.8.7.1. Medida del tiempo que permanece la espuma sin perder el aire incorporado

6. Suspensiones

6.1. Tipo de mezcla que se compone de una fase fluida o continua (líquida) y otra dispersa (sólida)

6.1.1. Las suspensiones son termodinámicamente inestables

6.2. CLASIFICACIÓN

6.2.1. SOLES HIDROFILOS

6.2.1.1. Alta afinidad por el medio dispersante

6.2.1.1.1. Son muy estables

6.2.1.2. Son reversibles

6.2.2. SOLES HIDROFOBOS

6.2.2.1. No hay afinidad por el medio dispersante

6.2.2.1.1. Son poco estables

6.2.2.2. Son irreversibles

6.3. FORMACIÓN

6.3.1. Por mezclado

6.3.1.1. Lograr una distribución uniforme de los componentes entre si, por medio del flujo

6.3.1.1.1. Se añade a las partículas el humectante y el medio dispersante obteniendo una dispersión homogénea de partículas defloculadas. Si añadimos un agente viscosizante obtendremos una suspensión más estable peroseguirá defloculada.

6.3.1.2. Mezcla heterogenea

6.3.2. Equipo utilizado

6.3.2.1. Mezclador

6.4. FACTORES QUE AFECTAN SU ESTABILIDAD

6.4.1. INTRINSECOS

6.4.1.1. Viscosidad,

6.4.1.2. Tamaño de partículas

6.4.2. EXTRINSECOS

6.4.2.1. Temperatura, pH, carga eléctrica, grado de dispersión

6.4.2.2. Densidad

6.4.2.3. Adición de humectantes

6.4.2.4. Forma

6.5. PROPIEDADES FUNCIONALES

6.5.1. Espesantes

6.5.1.1. Impiden su separación en sus componentes individuales

6.5.1.1.1. Aumentan la estabilidad y facilitan la formación de suspensiones

6.5.2. Estabilizante

6.5.3. Tensoactivos

6.5.3.1. Son moléculas orgánicas

6.5.3.1.1. Que impiden que las partículas se agreguen, ya que a mayor tamaño, las partículas tienen mayor tendencia a sedimentar.

6.6. Formación de en una suspensión y representa un mecanismo que conduce a la desestabilización funcional de los sistemas coloidales

6.7. FENÓMENOS DE INESTABILIDAD

6.7.1. Sedimentación

6.7.1.1. Se trata de una operación de separación sólido-fluido en las que las partículas sólidas de una suspensión, se separan de este por la acción de la gravedad.

6.7.2. Cristalización

6.7.2.1. La cristalización es un proceso de formación de un sólido cristalino a partir de un producto fundido o a partir de una disolución.

6.7.3. Agregación / peptidación

6.7.3.1. En una suspensión floculada se nos van a formar agregados sueltos y abiertos dando un sedimento voluminoso y que se redispersa fácilmente.

6.7.4. Floculación

6.8. COMO EVITAR LA INESTABILIDAD

6.8.1. Usando estabilizantes y espesantes

6.8.2. El tamaño de partículas es responsable de la velocidad a la cual sedimenta, mientras mayor tamaño mayor es la velocidad de sedimentación.

6.9. VARIABLES DE CONTROL

6.9.1. Temperatura

6.10. RAZONES PARA SU USO

6.10.1. Administración de principios activos, insolubles en agua

6.10.2. Minimizar sabores desagradables

6.10.3. Administración de sales insolubles en reemplazo de las formas libres

6.10.4. Control de la disolución

6.10.5. Principios activos inestables en solución

6.11. LA SUSPENSIÓN FORMULADA EN FORMA CORRECTA ES:

6.11.1. Fácilmente resuspendible

6.11.2. Se homogeniza rápidamente al agitarlo

6.11.3. Mezcla homogénea de 1ó más p.a. física y químicamente estable durante su vida útil

6.11.4. Estéril

6.11.5. Fácil de colocar en jeringas

7. Forma y tamaño de las partículas (que definen su morfología), propiedades superficiales (incluyendo a las eléctricas), e interacciones partícula-partícula y partícula-solvente

7.1. Fases

7.1.1. Dispersa

7.1.1.1. Sustancia que queda suspendida en medio dispersate.

7.1.2. Medio dispersante

7.1.2.1. La fase de la dispersión o medio dispersante: es la sustancia en la cual las partículas coloidales están distribuidas. Esta fase corresponde al solvente en las soluciones.

8. Propiedades funcionales

8.1. Se definen como

8.1.1. Propiedades fisicoquímicas que afectan el comportamiento de las proteinas en los sistemas alimenticios.

8.1.1.1. Durante

8.1.1.1.1. La preparación

8.1.1.1.2. El procesado

8.1.1.1.3. El almacenamiento

8.1.1.1.4. El consumo de los alimentos

8.2. Son importantes en

8.2.1. Calidad del producto final

8.2.2. Procesamiento de los alimentos

8.3. Propiedades funcionales de proteinas

8.3.1. Organoléptica

8.3.1.1. Color

8.3.1.2. Flavor

8.3.1.3. Aroma

8.3.2. Kinestésica

8.3.2.1. Textura

8.3.2.2. Suavidad

8.3.2.3. Palatibilidad

8.3.2.4. Turbidez

8.3.2.5. Arenosidad

8.3.3. Hidratación

8.3.3.1. Gelificación

8.3.3.2. Sinéresis

8.3.3.3. Solubilidad

8.3.3.4. Retención de agua

8.3.3.5. Humectabilidad

8.3.4. Están vinculadas a las interacciones de las proteinas con

8.3.4.1. Agua

8.3.4.2. Lipidos

8.3.4.3. Hidratos de carbono

8.3.4.4. Hidrocoloides

8.3.4.5. Moleculas de la misma proteina

8.3.4.6. Moleculas de distintas proteinas

8.3.5. Superficial

8.3.5.1. Espumado

8.3.5.2. Formación de peliculas

8.3.5.3. Emulsificación

8.3.6. Fijación

8.3.6.1. Fijación de aromas

8.3.6.2. Fijación de lipidos

8.3.7. Reológica/ estructural

8.3.7.1. Elasticidad

8.3.7.2. Cohesividad

8.3.7.3. Dureza

8.3.7.4. Adhesividad

8.3.7.5. Agregación

9. Definición

9.1. Es un sistema constituido por dos fases líquidas inmiscibles, unas de las cuales se dispersa a través de la otra en forma de gotas muy pequeñas.

9.1.1. Sistema constituido por dos fases:

9.1.1.1. Fase dispersa

9.1.1.1.1. Líquido que se dispersa en pequeñas gotitas, también se le conoce como interna o discontinua

9.1.1.2. Fase dispersante

9.1.1.2.1. Liquido como medio de dispersión, también llamado externa o discontinua.