Tensão superficial em alimentos

10

Com base em uma pergunta relacionada , alguns de nós têm curiosidade sobre a tensão superficial em líquidos comumente usados ​​em alimentos e bebidas. Há uma tabela na Wikipedia que contém uma quantidade tentadora de informações, incluindo:

  • A tensão superficial da água diminui de 76 mN / ma 59 mN / m conforme a temperatura aumenta de 0C a 100C. É 72 mN / m em temperatura ambiente quente, 25 ° C.

  • 10% de ácido acético (vinagre muito forte) tem uma tensão superficial substancialmente reduzida (55 mN / m a 30 ° C)

  • O álcool pode reduzir fortemente a tensão superficial, para 46 mN / m a 11% e 30 mN / m a 40%.

  • Um xarope de sacarose concentrado (55%) possui uma tensão superficial um pouco maior que a da água, 76 mN / m a 20 ° C.

  • Água muito salgada (6M, em comparação com a água do mar a 0,6M) tem maior tensão superficial, 83 mN / m a 20 ° C.

De interesse seria:

  • Como a tensão superficial normalmente depende da temperatura? (Sempre diminui com o aumento da temperatura?)

  • Como vários solutos do cotidiano (por exemplo, açúcar) e componentes da mistura (por exemplo, álcool, ácido acético) afetam a tensão superficial da água? Os dados reais sobre a tensão superficial medida dos líquidos seriam maravilhosos - por exemplo, qual é a tensão superficial do leite, chá, vinagre, xarope, várias bebidas alcoólicas ou qualquer outra coisa com que cozinhamos ou bebemos? O que determina se algo aumenta ou diminui a tensão superficial da água?

  • Existem solutos mais exóticos (mas comestíveis!) Ou componentes de mistura com efeitos dramáticos na tensão superficial? Especialmente interessantes seriam aqueles sem sabor, que poderiam ser usados ​​para ajustar os líquidos existentes.

Nota: Publiquei uma pergunta relacionada na troca de pilha física .

molecular-gastronomy Cascabel
fonte
1
+1 para a boa pergunta. Para efeitos dramáticos, tente aplicar pressão a uma pasta de amido (para uma definição ligeiramente ampla de comestível).
rumtscho
Penso que esta questão é bastante irrelevante no domínio da culinária. As percepções de textura de um determinado líquido serão dominadas por sua viscosidade.
Nick T
1
@ NickT: Claro, se você está bebendo - embora ainda assim, acho que percebemos coisas que parecem escorregadias. Mas e se você quiser transformá-lo em espuma? E se você não quiser que a espuma? As pessoas fazem coisas loucas hoje em dia, e a tensão superficial afeta algumas delas.
Cascabel
@Jefromi 'escorregadio' seria uma função de propriedades da interface, e não apenas uma coisa em isolamento
Nick T
1
A verdadeira questão é que aplicação a tensão superficial desses líquidos realmente possui? Podemos realmente fazer alguma coisa se conhecermos a tensão superficial ou se isso for apenas uma curiosidade mórbida da ciência alimentar?
Jay

Respostas:

3

Este artigo sugere que o amido aumenta significativamente e as emulsões de óleo diminuem significativamente.

Os mesmos princípios devem ser aplicados a qualquer molécula não polar pequena (reduz a tensão superficial) e molécula grande (aumenta a tensão superficial). Observe que isso geralmente se correlaciona fortemente com a viscosidade. As forças nas forças da superfície geralmente estão relacionadas às forças no interior do líquido.

MSalters
fonte
E o açúcar e o álcool? Eles seguem uma generalização sobre polaridade ou tamanho molecular? (Desculpe pela pergunta muito tardia!)
Cascabel
@ Jeffromi: O álcool é pequeno, mas tem uma polaridade não trivial. Como a água, ele contém um átomo de oxigênio com uma carga negativa significativa. Mas é menos polar que a água devido aos átomos de carbono. O ácido acético é muito mais polar que o álcool, com dois átomos de oxigênio. As moléculas de açúcar são muito, muito maiores que o álcool, mas muito, muito menores que o amido. Eles são um pouco menores que as moléculas de gordura, mas muito mais hidrofílicos. Eles têm átomos de oxigênio em todo o lugar. Eles permitem a formação de muitas ligações de hidrogênio, mesmo que individualmente essas ligações sejam fracas.
MSalters
Hum, as moléculas polares também reduzem a tensão superficial? E o açúcar é grande o suficiente para aumentá-lo?
Cascabel
Tricky, eu inicialmente ignorei que o vinagre tem um pH de apenas 2,4. Isso não está facilitando as coisas. Quanto ao etanol, é menos polar que a água. Para o açúcar, espero que o efeito dependa muito das interações açúcar-açúcar. Como depende da proximidade de duas moléculas em solução, isso significa que você esperaria que a tensão superficial mudasse como uma função de segunda ordem da concentração de açúcar.
MSalters