Coloides, Preparo de Suspiros e Maionese

1. TÍTULO

Preparo de maionese e suspiro.

1. OBJETIVO

Tem-se como objetivo estudar soluções coloidais.

1. RESUMO

No experimento realizado, preparou-se maionese e suspiro, sendo possível a observação da formação de emulsão, espuma, gel e sol, através deste método de preparo.

1. INTRODUÇÃO

1. Coloides

Coloides são misturas heterogêneas de pelo menos duas fases diferentes, com a matéria de uma das fases na forma finamente dividida (sólido, líquido ou gás) - denominada fase dispersa, misturada com a fase contínua (sólido, líquido ou gás) - denominada meio de dispersão. A ciência dos coloides está relacionada com o estudo dos sistemas nos quais pelo menos um dos componentes da mistura apresenta uma dimensão no intervalo de 1 a 1000 nanometros (1nm = 10-9 m). Soluções de macromoléculas são misturas homogêneas e também são consideradas coloides porque a dimensão das macromoléculas está no intervalo de tamanho coloidal e, como tal, apresentam as propriedades características dos coloides. Os sistemas coloidais vêm sendo utilizados pelas civilizações desde os primórdios da humanidade. Os povos utilizaram géis de produtos naturais como alimento, dispersões de argilas para fabricação de utensílios de cerâmica e dispersões coloidais de pigmentos para decorar as paredes das cavernas com motivos de animais e de caça.

Graham, em 1861, introduziu os termos coloides e diálises em um estudo sobre a difusão da matéria nos estados gasoso e líquido. O termo coloide, do grego, significa cola e na época referiu-se às soluções de goma arábica, (substância sem estrutura definida) e de natureza viscosa atualmente conhecida como macromolécula. A goma arábica (coloide) difundia mais lentamente que as soluções de sais (cristaloide). Já a diálise é o processo de separação através do qual moléculas menores atravessam uma membrana semipermeável, enquanto as moléculas maiores ou partículas coloidais são retidas pela mesma membrana.

Dentre os tipos de coloides existentes analisaremos alguns sendo eles: espuma, emulsão, gel e sol.

1. Espuma

A espuma é um sistema coloidal constituído de bolhas de gás muito pequenas dispersas em um meio líquido, como no caso da espuma de sabão, ou em um meio sólido, como a espuma de poliestireno conhecida como isopor. As bolhas podem coalescer, isto é, colidirem umas com as outras, e do encontro de duas formar uma bolha maior. Esse processo de coalescência causa a quebra da espuma, o que determina a instabilidade do sistema coloidal. É por isso que as espumas de combate a incêndio são feitas com bolhas de gás carbônico provenientes de carbonato de sódio e sulfato de alumínio e estabilizadas com proteínas (sangue seco e gomas) ou mais recentemente substâncias tenso ativas, conhecidas como detergentes que previnem a coalescência. As proteínas são bons estabilizantes de espumas em alimentos, tais como clara de ovo batida em neve, marshmallow e creme chantilly.

1. Emulsão

As emulsões são instáveis termodinamicamente e, portanto não se formam espontaneamente, sendo necessário fornecer energia para formá-las através de agitação, de homogeneizadores, ou de processos de spray. Com o tempo, as emulsões tendem a retornar para o estado estável de óleo separado da água.

Os agentes emulsificantes (ou surfactantes) são substâncias adicionadas às emulsões para aumentar a sua estabilidade cinética tornando-as razoavelmente estáveis e homogêneas. Um exemplo de alimento emulsificante é a gema de ovo, que contém o fosfolipídeo lecitina que estabiliza a emulsão do azeite na água.

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A estabilidade de uma emulsão depende essencialmente de três fenômenos: sedimentação, floculação e quebra da emulsão devido a coalescência das gotículas dispersas.

A sedimentação resulta de uma diferença de densidade entre as duas fases e consiste na migração de uma das substâncias para o topo da emulsão, não sendo necessariamente acompanhada de floculação das gotas. As colisões entre as gotas podem resultar em floculação, que pode levar a coalescência em glóbulos maiores. Eventualmente, a fase dispersa pode se tornar a fase contínua, separada da dispersão média por uma única interface. O tempo levado para tal separação de fases pode ser de segundos ou até anos, dependendo da formulação da emulsão.

Para aumentar a estabilidade cinética das emulsões tornando-as razoavelmente estáveis, um terceiro componente, o agente emulsificante, pode ser adicionado. Os materiais mais eficientes como agentes emulsificantes são os tensoativos, alguns materiais naturais e certos sólidos finamente divididos. Esses materiais formam um filme adsorvido ao redor das gotas dispersas e ajudam a prevenir a floculação e a coalescência.

Os seguintes fatores favorecem a estabilidade de emulsões:

• Tensão superficial baixa: a adsorção de surfactantes nas interfaces óleo-água diminui a energia interfacil, facilitando o desenvolvimento e aumentando a estabilidade das grandes áreas interfaciais associadas com as emulsões;
• Filme interfacial mecanicamente forte e elástico: a estabilidade das emulsões é favorecida pela proteção mecânica dada pelo filme adsorvido ao redor da gota. A elasticidade do filme também é importante para permitir a recuperação após distúrbios locais;
• Repulsão das duplas camadas elétricas: a repulsão entre as partículas diminui os choques evitando a floculação. Quando agentes emulsificantes iônicos são usados, a repulsão da dupla camada elétrica lateral pode prevenir a formação de filmes compactos. O efeito de expansão dos filmes pode ser minimizado usando uma mistura de um filme iônico com um não-iônico e/ou aumentando a concentração eletrolítica na fase aquosa;
• Volume pequeno da fase dispersa: favorece a formação de gotículas pequenas;
• Gotículas pequenas: gotas grandes são menos estáveis devido a sua menor razão de área/volume, que aumentam a tendência da gota crescer;
• Viscosidade alta: diminui as colisões retardando a floculação e sedimentação.

O tipo de emulsão formada quando dois líquidos imiscíveis são homogeneizados depende dos volumes relativos das duas fases e da natureza do agente emulsificante. Quanto maior for o volume da fase, maior é a probabilidade do líquido se tornar a fase contínua. Sabões de metais alcalinos favorecem a formação de emulsões óleo em água, enquanto que sabões de metais pesados favorecem a formação de emulsões água em óleo. Além disso, a fase na qual o agente emulsificante é mais solúvel tende a ser a fase contínua. Essa generalização é conhecida como regra de Bancroft.