Получение и применение пен
Как и в отношении других дисперсных систем, способы получения пен могут быть дисперсионными и конденсационными (см. рис. 12.2). Диспергирование осуществляется встряхиванием, при прохождении струи газа (воздуха) через жидкость, а также при контакте движущейся жидкости с преградой. Газированная вода — это типичный пример получения пены (при достаточной концентрации газа) диспергированием в результате введения диоксида углерода в воду.
Диспергирование интенсифицируется введением различных добавок, растворенных в жидкой дисперсионной среде. При диспергировании, которое сопровождается перемешиванием, барботажем с одновременным нагреванием, вспениваются растворы, содержащие белки, аминокислоты, углеводы, жиры и витамины. Значительное пенообразование сахарного сиропа обусловлено сапонином, а также такими веществами, как гуминовая кислота и продукты распада белков. Причем пенообразование происходит как в объеме жидкости, так и на ее поверхности.
Устойчивость пен продуктов бродильного производства (пива, солодовых напитков) вызвана присутствием альбумина, желатина, солодового экстракта и таннина. Наличие азотсодержащих веществ обусловливает вспенивание плодово-ягодного варенья и экстрактов чайного листа.
Особую роль пена играет при сбивании масла из сливок или молока. В жидкой дисперсионной среде на пузырьках пены концентрируются капельки и кристаллики жира молока. В результате коагуляции капель и кристалликов образуется масляная дисперсная фаза, окруженная водной средой. Прямая эмульсия М/В переходит в обратную В/М; этому способствует пена.
|
|
|
Конденсационный способ получения пен основан на пресыщении раствора газом. К этому способу относится получение пен в результате химических реакций и микробиологических процессов, которые сопровождаются выделением газа. Так, в процессе брожения теста, которое идет по схеме молочнокислого брожения, из глюкозы помимо молочной и янтарной кислот образуются газы (СО2+ Н2), вызывающие пенообразование.
При снижении давления и повышении температуры растворимость газа в жидкости снижается. Жидкость вспенивается, из нее может выделяться газ. Подобный процесс происходит при открывании бутылок с игристыми винами, пивом и другими напитками. В отличие от шампанского, лимонада и боржоми пиво содержит пенообразователи — хмелевые смолы, белки, декстрины и др.
Отметим важнейшие традиционные области применения пен: флотация (см. параграф 3.4), пожаротушение, тепло- и звукоизоляция, стирка, пенная сепарация, пылеулавливание и пылеподавление, очистка поверхностей, бурение.
Жидкие пены в определенных условиях переходят в твердые (см. параграф 18.2). В табл. 16.1 представлены различные виды пен применительно к пищевой промышленности и продуктам питания.
|
|
|
Т а б л и ц а 16.1
Возможные источники образования, тип и форма некоторых пен
в пищевой промышленности и продуктах питания
| Источники образования | Тип пены | Пищевые массы, продукты питания, полуфабрикаты |
| Технологические процессы: | ||
| вспенивание | Твердые, образованные из жидких | Кондитерские массы, патока, зефир, суфле, халва, мороженое |
| Жидкие | Взбитые сливки, коктейли | |
| пеносушка | Жидкие, переходящие в твердые | Сухое молоко, кофе, пюре, другие порошки |
| брожение | Жидкие | Вино, пиво |
| Сопутствующие процессы | Жидкие | В процессе производства сахара, продуктов брожения и дрожжей |
| Продукты | Жидкие | Игристые вина, пиво, прохлаительные напитки |
| Твердые | Хлеб |
Пенообразование играет важную роль в процессе усвоения пищи. Слюна образует высокодисперсную и прочную пену. В результате этого процесс смачивания пищи проходит быстро — всего за 16—18 с; комок пищи получает способность свободно проходить в глотку и пищевод, а воздух, поступающий со слюной в желудок, способствует пищеварению. В различных технологических процессах, в частности в химической, микробиологической, пищевой (см. табл. I6.1) и других отраслях промышленности, возникает потребность в разрушении пен, т.е. предотвращение вспенивания. Нередко пенообразование не только нежелательно, но и опасно для человеческого организма. Речь идет о кессонной болезни, которая является профессиональной для водолазов и летчиков. При переходе из зоны повышенного давления в зону нормального давления происходит выделение пузырьков азота, который поступил в избыточном количестве в кровь при повышенном давлении; кессонная болезнь проявляется в вспенивании крови.
|
|
|
Г л а в а 17
АЭРОЗОЛИ
Аэрозоли играют большую роль в природе и в жизни человека. Так, воздух, окружающий Землю, представляет собой наиболее распространенную естественную аэрозольную систему. Специалист технолог очень часто сталкивается с аэрозолями в своей практической деятельности. Мероприятия по охране окружающей среды, связанные с уменьшением запыленности воздуха, основаны на разрушении аэрозолей. В воздухе некоторых предприятий, например, цементной промышленности, переходит ценное сырье, извлечение которого и использование по назначению снижает или исключает неоправданные потери. Осадки аэрозолей формируют сыпучие материалы (порошки) — едва ли не самые распространенные в некоторых отраслях промышленности дисперсные системы.
Дата добавления: 2015-12-21; просмотров: 19; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!