Понимание семейства полисорбатов (серия Tween)
Прежде чем приступать к прямому сравнению, крайне важно понять химическую основу семейства полисорбатов, известных в коммерческой сфере как серия Tween. Полисорбаты — это неионогенные поверхностно-активные вещества, получаемые путем этоксилирования сложных эфиров сорбитана. Процесс начинается со сложного эфира сорбитана (эмульгатора серии Span), который затем реагирует с этиленоксидом. В результате образуется молекула с водолюбивой (гидрофильной) полиоксиэтиленовой головкой и маслолюбивым (липофильным) жирнокислотным хвостом, что делает их исключительными эмульгаторами и солюбилизаторами типа «масло в воде» (O/W).
Числовое обозначение (20, 40, 60, 80) в названии полисорбата напрямую соответствует типу жирной кислоты, этерифицированной с ядром сорбитана:
- Полисорбат 20 (Твин 20): Лауриновая кислота (C12)
- Полисорбат 40 (Твин 40): Пальмитиновая кислота (C16)
- Полисорбат 60 (Твин 60): Стеариновая кислота (C18)
- Полисорбат 80 (Твин 80): Олеиновая кислота (C18:1, мононенасыщенная)
Этот компонент жирных кислот является наиболее важной переменной, определяющей различия в характеристиках между различными сортами.
Полисорбат 60 против полисорбата 80: основные различия
Сравнение полисорбат 60 против полисорбата 80 Это один из самых распространенных вопросов среди разработчиков рецептур. Хотя химически они схожи — оба основаны на 18-углеродной жирной кислоте — наличие одной двойной связи в олеиновой кислоте полисорбата 80 создает существенные функциональные различия.
| Особенность | Полисорбат 60 (Твин 60) | Полисорбат 80 (Твин 80) |
|---|---|---|
| Источник жирных кислот | Стеариновая кислота (насыщенная) | Олеиновая кислота (ненасыщенная) |
| Физическая форма | Полутвердая / Паста | Вязкая жидкость |
| Значение HLB | 14.9 | 15.0 |
| Лучше всего подходит для | Аэрация, взбивание, тесто для хлеба | Растворимые масла, прозрачные напитки, мягкие капсулы |
| Температура | Лучше подходит для обработки при высоких температурах. | Лучше подходит для жидкостей, полученных холодным способом. |
Сравнение значений HLB и эмульгирующей способности.
Система гидрофильно-липофильного баланса (ГЛБ) — это шкала, указывающая на относительное сродство поверхностно-активного вещества к воде или маслу. Более высокие значения ГЛБ (8-18) свидетельствуют о лучшей растворимости в воде и предпочтительном образовании эмульсий типа «масло в воде».
- Он значение HLB полисорбата 60 приблизительно 14.9.
- Значение HLB для полисорбата 80 составляет приблизительно 15.0.
Учитывая практически идентичные значения HLB, можно предположить, что они взаимозаменяемы. Однако на самом деле... разница между полисорбатом 60 и 80 Это объясняется их молекулярной геометрией. Насыщенная стеариновая кислота с прямой цепью в полисорбате 60 обеспечивает более плотную упаковку на границе раздела масло-вода, создавая более жесткую и стабильную пленку. Это особенно эффективно для включения воздуха и стабилизации кристаллических жиров. Ненасыщенная олеиновая кислота в полисорбате 80 имеет “изгиб” в своей цепи, создавая менее упорядоченную пленку, которая более текучая и адаптируемая, что делает ее более эффективным эмульгатором для более широкого спектра жидких масел.
Факторы вязкости и растворимости
Различие в структуре напрямую влияет на физические свойства этих двух поверхностно-активных веществ. Полисорбат 60 (полученный из насыщенной стеариновой кислоты) обычно представляет собой воскообразную полутвердую пасту при комнатной температуре. В отличие от него, полисорбат 80 (полученный из ненасыщенной олеиновой кислоты) представляет собой вязкую жидкость янтарного цвета. Это делает полисорбат 80, как правило, более удобным в обращении, диспергировании и включении в жидкие системы без предварительного нагрева.
С точки зрения растворимости, оба вещества водорастворимы. Однако текучесть полисорбата 80 часто дает ему неболькое преимущество в растворении активных веществ, ароматизаторов и витаминов в водных растворах.
Наилучшие варианты использования: когда стоит заменить 60 на 80?
Выбор между полисорбатом 60 и 80 полностью зависит от требуемой функции и матрицы конечного продукта.
Выберите полисорбат 60 для:
- Аэрация и структура крошки: В хлебобулочных изделиях, таких как торты и хлеб, его взаимодействие с насыщенными жирами (маргарином, сливочным маслом) создает тонкую, однородную структуру мякиша и увеличивает объем.
- Взбитые сливки и глазурь: Это способствует образованию и стабилизации сети воздушных пузырьков, что приводит к формированию жесткой, стабильной пены.
- Сливки для кофе: Обеспечивает превосходную стабильность эмульсии и отбеливающие свойства в порошковых составах.
Выберите полисорбат 80, если:
- Заправки и соусы для салатов: Благодаря своей превосходной способности эмульгировать широкий спектр растительных масел, средство предотвращает расслоение и обеспечивает однородную текстуру.
- Мороженое и замороженные десерты: Контролирует переполнение и создает более гладкую текстуру, предотвращая образование крупных кристаллов льда.
- Растворение витаминов и ароматизаторов: Это отраслевой стандарт для растворения жирорастворимых витаминов (A, D, E, K) и ароматических масел в водных растворах, таких как напитки и пищевые добавки.
Полное руководство по полисорбату 60
Впервые сталкиваетесь с Tween 60? Ознакомьтесь с нашим подробным руководством по опорным элементам, содержащим информацию о свойствах, технических характеристиках и глобальном применении E435 в различных отраслях промышленности.
Прочитать полное руководство по Pillar →Полисорбат 60 против Твин 20 и 40
При сравнении полисорбат 60 против твина 20 или полисорбат 60 против полисорбата 40, Главным отличительным фактором является длина цепи жирных кислот. Это оказывает существенное влияние на их эффективность, особенно в задачах растворения.
Влияние длины жирнокислотной цепи
По мере уменьшения длины жирнокислотной цепи (от стеариновой C18 в PS60 до пальмитиновой C16 в PS40 и до лауриновой C12 в PS20) молекула становится все более гидрофильной. Это отражается в значениях HLB:
- Полисорбат 20 (C12): HLB ≈ 16,7
- Полисорбат 40 (C16): HLB ≈ 15,6
- Полисорбат 60 (C18): HLB ≈ 14,9
Более короткий жирнокислотный хвост (липофил) по сравнению с большой полиоксиэтиленовой головкой (гидрофил) делает молекулу более эффективным солюбилизатором и менее похожей на традиционный эмульгатор для тяжелых масел.
Растворение эфирных масел против тяжелых жиров
Здесь выбор становится очевидным. Полисорбат 20, благодаря высокому значению HLB и небольшому липофильному хвосту, отлично обволакивает небольшие молекулы масла. Это идеальный выбор для растворения эфирных масел, ароматизаторов и базовых масел в водных системах, таких как косметические спреи, тоники и освежители воздуха. Он создает микроэмульсии, которые выглядят прозрачными и чистыми.
Полисорбат 60, имеющий более длинный C18-хвост, гораздо лучше подходит для эмульгирования более крупных и тяжелых молекул, таких как растительные масла, масла ши и воски. Он создает классические молочно-белые эмульсии, которые можно увидеть в лосьонах, кремах и пищевых продуктах. Использование полисорбата 60 для растворения эфирного масла, скорее всего, приведет к образованию мутной, нестабильной смеси, в то время как использование полисорбата 20 для эмульгирования тяжелого растительного масла потребует очень высокой концентрации и даст слабую эмульсию.
Если вы решили, что Tween 60 подходит для вашей смеси, ознакомьтесь с нашими рекомендациями. Подробное руководство по составлению рецептур для применения передовых методов.
