Пены, их свойства и характеристика

Пены - грубодисперсные, высококонцентрированные системы, в которых дисперсная фаза - газ, а дисперсионная среда -жидкость в виде тонких пленок. Если концентрация газа невелика, то пузырьки газа имеют шарообразную форму, не связаны между собой и свободно перемещаются в жидкости. Такая система не является пеной. Примерами могут служить газированная вода, шипучее вино, содержащее пузырьки двуокиси углерода.

К собственно пенам относятся системы, в которых газообразная фаза составляет главную часть (иногда 99 % и выше ) объема и в которых пузырьки газа уже не шарообразны, а имеют форму многогранников и разделены тонкими пленками жидкости. Пены, как и высококонцентрированные (желатинированные) эмульсии, имеют сплошную ячеистую структуру (рис. 6).

Устойчивость пен характеризуется временем существования ее определенного объема. Чистые жидкости, как правило, не дают пен. С повышением температуры устойчивость пены уменьшается. Чтобы получить устойчивые пены, необходимы эффективные стабилизаторы - пенообразователи. Ими могут быть мыла, высокомолекулярные соединения (желатин). Устойчивость пен зависит от прочности пленок, разделяющих пузырьки газа. Хорошие пенообразователи - это вещества, способные давать прочные пленки. Если эти пленки способны отвердевать, то получаются твердые пены (пенобетоны, пенопласты, хлеб и пр.).

Пены можно получать, продувая газ через жидкость, длительным встряхиванием газа с жидкостью, при кипячении жидкостей и другими способами, но обязательно в присутствии поверхностно-активных веществ.

Разрушения пен достигают или механическим воздействием на пену или физико-химическим путем, заменяя в пленке механически прочное вещество другим веществом, хорошо адсорбирующимся, но не дающим прочных пленок. Так, например, одна капля сложного эфира полностью разрушает пену в стакане пива.

Очень широко распространены пенообразующие системы в пищевой промышленности и общественном питании. Такие продукты как хлеб и ряд кондитерских изделий имеет структуру пены и это определяет не только их вкусовые свойства, но и пищевую ценность. Для приготовления вспененных кондитерских изделий (пастила, зефир, суфле, муссы) в качестве пенообразователя применяют белок, иногда экстракт чая, метилцеллюлозу. Для повышения стойкости пищевых пен в них вводят стабилизаторы – вещества, повышающие вязкость дисперсионной среды (агар, агароид, крахмал, пектин). Увеличение вязкости жидкости в пленках пены уменьшает скорость ее «стекания» и соответственно повышает стойкость пены.