Gıdalarda yüzey gerilimi

İlgili bir soruya dayanarak , bazılarımız yiyecek ve içeceklerde yaygın olarak kullanılan sıvılardaki yüzey gerilimini merak ediyoruz. Wikipedia'da, aşağıdakileri içeren çok miktarda bilgi içeren bir tablo var :

Suyun yüzey gerilimi, sıcaklık 0 ° C'den 100 ° C'ye yükseldikçe 76 mN / m'den 59 mN / m'ye düşer. Sıcak oda sıcaklığında 72 mN / m, 25C.
% 10 asetik asit (çok güçlü sirke), yüzey gerilimini önemli ölçüde azaltır (30 ° C'de 55 mN / m)
Alkol, yüzey gerilimini güçlü bir şekilde% 11'de 46 mN / m'ye ve% 40'ta 30 mN / m'ye düşürebilir.
Konsantre bir sakaroz şurubu (% 55), sudan biraz daha yüksek yüzey gerilimine sahiptir, 20 ° C'de 76 mN / m.
Çok tuzlu su (.6M'deki deniz suyuna kıyasla 6M) daha yüksek yüzey gerilimine sahiptir, 20C'de 83 mN / m.

İlginizi çekecek:

Yüzey gerilimi tipik olarak sıcaklığa nasıl bağlıdır? (Artan sıcaklıkla her zaman azalır mı?)
Çeşitli günlük çözünenler (örn. Şeker) ve karışım bileşenleri (örn. Alkol, asetik asit) suyun yüzey gerilimini nasıl etkiler? Sıvıların ölçülen yüzey gerilimi hakkındaki gerçek veriler harika olurdu - örneğin, süt, çay, sirke, şurup, çeşitli alkollü içeceklerin veya yaygın olarak pişirdiğimiz veya içtiğimiz başka bir şeyin yüzey gerilimi nedir? Bir şeyin suyun yüzey gerilimini artırıp azaltmadığını ne belirler?
Yüzey gerilimi üzerinde dramatik etkileri olan daha egzotik (ama yenilebilir!) Çözünen maddeler veya karışım bileşenleri var mı? Özellikle ilginç olan, mevcut sıvıları değiştirmek için kullanılabilecek, tatsız olanlar olacaktır.

Not: Fizik stackexchange ile ilgili bir soru yayınladım .

molecular-gastronomy

— Cascabel
kaynak

Güzel soru için +1. Dramatik etkiler için, bir nişasta bulamacına basınç uygulamayı deneyin (biraz geniş bir yenilebilir tanımı için).

— rumtscho

Bu sorunun yemek pişirme alanında oldukça alakasız olduğunu düşünüyorum. Belirli bir sıvının dokusal algılarına viskozitesi hakim olacaktır.

— Nick T

@NickT: Tabii, eğer içiyorsanız - yine de kaygan görünen şeyleri fark ettiğimizi düşünüyorum. Ama ya köpüğe dönüştürmek istersen? Ne olursa yok o köpük istiyor? İnsanlar bugünlerde çılgınca şeyler yapıyor ve yüzey gerilimi bazılarını etkiliyor.

— Cascabel

@Jefromi 'kaygan' tek başına bir şey değil, arayüz özelliklerinin bir fonksiyonu olacaktır

— Nick T

Asıl soru, bu sıvının yüzey geriliminin gerçekte ne gibi bir uygulaması var? Yüzey gerilimini biliyorsak bir şey yapabilir miyiz yoksa bu sadece hastalıklı bir bilimsel gıda bilimi merak mıdır?

— Jay

Bu makale nişastanın önemli bir artış verdiğini ve yağ emülsiyonlarının önemli ölçüde azaldığını göstermektedir.

Aynı prensipler, küçük polar olmayan herhangi bir moleküle (yüzey gerilimini azaltır) ve büyük moleküle (yüzey gerilimini arttırır) uygulanmalıdır. Bunun genellikle viskozite ile güçlü bir korelasyon gösterdiğine dikkat edin. Yüzey kuvvetlerindeki kuvvetler genellikle sıvının iç kısmındaki kuvvetlerle ilişkilidir.

— MSalters
kaynak

Şeker ve alkol ne olacak? Polarite veya moleküler boyut hakkında bir genelleme izliyorlar mı? (Çok geç soru için özür dilerim!)

— Cascabel

@Jefromi: Alkol küçük ama önemsiz bir polariteye sahip. Su gibi, önemli miktarda negatif yüklü bir oksijen atomu içerir. Ancak karbon atomları nedeniyle sudan daha az polar. Asetik asit, iki oksijen atomlu alkolden çok daha polar. Şeker molekülleri alkolden çok, çok daha büyük, ancak nişastadan çok, çok daha küçüktür. Yağ moleküllerinden biraz daha küçüktürler, ancak çok daha hidrofiliktirler. Her yerde oksijen atomları var. Bunlar, bireysel olarak bu bağlar zayıf olsa da, birçok hidrojen bağının oluşumuna izin verir.

— MSalters

Hım, o zaman polar moleküller de yüzey gerilimini azaltır mı? Ve şeker onu artıracak kadar büyük mü?

— Cascabel

Zor, başlangıçta sirkenin sadece 2.4'lük bir pH'a sahip olduğunu göz ardı ettim. Bu işleri kolaylaştırmıyor. Etanole gelince, sudan daha az polardir. Şeker için, etkinin şeker-şeker etkileşimlerine çok bağlı olduğunu umuyorum. Çözeltideki iki molekülün yakınlığına bağlı olduğundan, yüzey gerilimi değişikliğinin şeker konsantrasyonunun ikinci dereceden bir işlevi olmasını beklediğiniz anlamına gelir.

— MSalters