Tensión Superficial Unalm (fisicoquimica De Alimentos) :v

Tensión Superficial

Historia a) Benjamin Franklin (1772)

a) Lord Rayleight (John William Strutt) (1890)

c)Agnes Pockels(1891)

d)Irwin Langmuir(1917)

e) Ecuación de Young-Laplace

Tensión Superficial

Gota del agua -Fuerza que actúa sobre una gota de agua para minimizar su àrea. Ya que debido a la fuerza de gravedad tiende a que la gota de agua se dirija hacia el centro de la tierra. Tensión superficial depende de la naturaleza del líquido y de las fuerzas de atracción que actúan sobre el líquido (Lewis, 1993).

Tensoactivos -También suelen ser llamados surfactantes o agentes de superficie activa .Son sustancias que reducen la tensión superficial. -Se dice que pertenecen a la clase de sustancias anfifílicas o anfipáticas -Los agentes tensoactivos son muy empleados como agentes emulsionantes y detergentes.

-Son capaces de asociarse para formar polímeros de agregación llamados micelas. -La concentración que da lugar a la formación de apreciable de micelas se llama concentración micelar crítica (cmc)

-Para concentraciones por encima de la cmc, las moléculas se agrupan entre sí formando micelas. -En la cmc se producen cambios bruscos en la presión osmótica o en la tensión superficial, por ejemplo.

Clasificación de los tensoactivos Wilkinson y Moore (1990) clasifican a los tensoactivos en dos grupos: iónicos y no iónicos. -Iónicos: a) Aniónicos: Son aquellas moléculas en las cuales el ión tensoactivo está cargado negativamente en la solución. b) Catiónicos: Se caracterizan por el hecho de que el ión tensoactivo está cargado positivamente en solución acuosa. -No iónicos: La parte hidrófila de la molécula generalmente está constituida por una multiplicidad de pequeños grupos polares no cargados, por ejemplo, grupo hidroxilo o enlaces éter en cadenas de óxido de etileno.

Remington (2003), los clasifica por su presencia en la naturaleza: presencia natural o sintéticos. -Natural: a) Iones: Proteínas, hidrocoloides (goma arábica), fosfolípidos (lecitina), ácidos biliares, etc. b) Neutros: Glicolípidos, saponinas -Sintéticos: a) Iónico: Lactilato-2-estearilo b) Neutros: Mono y digliceroles y sus ésteres acético, cítrico, tartárico y láctico.

Tensoinactivos La adición de algunos componentes al agua incrementa su tensión superficial. Esto se conoce como adsorción negativa. Aquí, las fuerzas de atracción soluto-superficie son mayores que las fuerzas de atracción disolvente-disolvente, y las moléculas del soluto tienden a emigrar desde la superficie hasta el interior del líquido. A estos compuestos se les denomina tensoinactivos, como por ejemplo el cloruro de sodio y la sacarosa. (Lewis,1993)

Adsorción ❏ La adsorción es un proceso por el cual átomos, iones o moléculas de gases, líquidos o sólidos disueltos son atrapados o retenidos en una superficie, en contraposición a la absorción, que es un fenómeno de volumen.

❏ Cuando una molécula de surfactante se ubica en forma orientada en una interfase o una superficie, se dice que adsorbe. ❏ Es un fenómeno espontáneo.

Métodos para la medición de la tensión superficial Según Levitt (1973), podemos clasificar a los métodos para medir la tensión superficial en seis grupos: 1. Medición directa del empuje del capilar 2. Elevación capilar (en tubos simples, tubos diferenciales, placas paralelas o inclinadas) 1. Presión de Burbuja 2. Tamaño de las gotas (peso o volúmen) 3. Peso de las gotas o burbujas 4. Métodos dinámicos (pliegues)

Tensión interfacial Dos fluidos inmiscibles en contacto no se mezclan y lo separa una interfase. Las moléculas de estos fluidos tiene afinidad con las moléculas de su propia clase

Donde: r = Es radio del tubo capilar h = Altura alcanzada por el líquido en el tubo capilar = Ángulo de contacto = Densidad del agua - la del petróleo

CONCEPTOS BÁSICOS:COHESION Y ADHESION ● Cohesion: Fuerza de atracción entre partículas adyacentes dentro de un mismo cuerpo.(Rojas, 2013) ● Adhesion

Interacción entre las superficies de igual o distintos cuerpos

TRABAJO DE ADHESIÓN El trabajo necesario referido a un área unitaria, para separar las 2 fases líquidas unitaria, para separar las 2 fases líquida es denominadores denominado Trabajo De Adhesión.

TRABAJO DE COHESIÓN El trabajo necesario para separar en dos partes una columna unitaria de un mismo partes una columna unitaria de un mismo líquido es denominado líquido es denominado Trabajo de Trabajo de Cohesión

Coeficiente de extensión Harkins: explica la extensión de aceite sobre una superficie acuosa como sigue: Si el aceite gusta más de sí mismo que de el agua no se extiende sobre de ella, pero si lo hará si gusta más del agua que de sí mismo. Esto quiere decir si la gota se extiende o no, expresándose(.J.B.Wilkinson-R-J.Moore):

Resultado: S (+) sí WA>WC HAY EXTENSIÓN (MOJA) S (-) sí WA<WC NO HAY EXTENSIÓN (NO MOJA )

Escala HLB (hydrophilic-lipophilic balance: HLB) También conocida como "Clasificación hidrófila-lipófila de los sistemas" Es una escala arbitraria de valores que sirviese como medida del balance hidrófilo-lipófilo de los agentes superficialmente activos. cuanto más alto es el HLB de un agente, mayor es su carácter hidrófilo

El HLB de algunos ésteres de ácidos grasos y alcoholes polihidroxilados, como, por ejemplo, el monoestearato de glicerina, puede calcularse mediante la fórmula:

Para aquellas otras sustancias con las cuales no es posible obtener buenos índices de saponificación, por ejemplo, los derivados de la cera de abejas y de la lanolina, se emplea la fórmula siguiente

S es el índice de saponificación del éster, y A el de acidez del ácido graso

E es el tanto por ciento, en peso, de las cadenas olx etilénicas y P es el tanto por ciento; en peso, de los grupos alcohólicos polihidroxilados

APLICACIONES EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA - TENSOACTIVOS: 1) PROTEÍNAS

Las proteínas, al ser de carácter anfifílico; es decir, debido a su afinidad por las fases oleosas y acuosas, actúan como tensioactivos macromoleculares en la interfase. Estos biopolímeros, además de reducir la tensión interfacial, pueden formar una película continua sobre la interfase por medio de complejas interacciones intermoleculares, comunicancole una deseable rigidez estructural a la interfase. El desarrollo de esta película interfacial, con elevada resistencia mecánica, puede no ser factible en el caso de tensioactivos de bajo peso molecular debido a que las interacciones intermoleculares son más débiles. Las funciones que deben satisfacer los emulsionantes en el proceso de formación y estabilidad de una dispersión alimentaria (Vioque,2000).

2) AGENTES ESPUMANTES Un agente espumante es una sustancia química con propiedades surfactantes (tensoactivo) que cuando se encuentra presente en pequeñas dosis en una disolución facilita la generación de espuma. En el mundo de la industria alimentaria suelen ser sustancias con un código E que va desde el 990 hasta el 999 que se emplean como aditivos. O incluso mejoran las propiedades de estabilidad de los coloides inhibiendo la coalescencia de las burbujas. Los ingredientes o compuestos utilizados comúnmente para elaborar espumas en sistemas alimentarios pueden ser de diversa naturaleza química. Entre los más importantes, como ya se ha mencionado, se encuentran ciertas proteínas como las contenidas en el huevo, en la leche y el colágeno o gelatina, entre otras. También existen agentes espumantes dentro de los carbohidratos, tanto de origen marino o vegetal, como los quitosanos presentes en los caparazones de crustáceos, o la goma de tragacanto que se obtiene de una leguminosa (Valdivia, 2014).

FUENTE: REVISTA UNAM

3) Lecitina de soja: el emulsionante versátil Lecitina de soja es el nombre común que se emplea para un producto derivado de la extracción de aceite de soja. Está compuesta por una mezcla natural de fosfolípidos, glicolípidos, azúcares, triglicéridos, ácidos grasos y otros compuestos de menor contenido. La característica química más importante de la lecitina es su poder emulsionante. Las moléculas de fosfolípidos poseen una parte polar hidrofílica y otra apolar lipofílica, responsable por el poder de reducción de la tensión interfacial entre una mezcla aceite/agua por ejemplo. Ese poder emulsionante es utilizado en aplicaciones como bebidas, margarinas, aderezos, etc.; permitiendo la obtención de emulsiones tipo aceite/agua o agua/aceite (Bernardes,2010)

Fuentes Fuente:

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-Revista UNALM

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