Tensione superficiale negli alimenti

Sulla base di una domanda correlata , alcuni di noi sono curiosi della tensione superficiale nei liquidi comunemente usati negli alimenti e nelle bevande. C'è una tabella su Wikipedia che contiene una quantità allettante di informazioni, tra cui:

La tensione superficiale dell'acqua diminuisce da 76 mN / ma 59 mN / m all'aumentare della temperatura da 0 ° C a 100 ° C. Sono 72 mN / m a temperatura ambiente calda, 25 ° C.
L'acido acetico al 10% (aceto molto forte) ha una tensione superficiale sostanzialmente ridotta (55 mN / ma 30 ° C)
L'alcol può ridurre fortemente la tensione superficiale, a 46 mN / m all'11% e 30 mN / m al 40%.
Uno sciroppo di saccarosio concentrato (55%) ha una tensione superficiale leggermente superiore rispetto all'acqua, 76 mN / ma 20 ° C.
L' acqua molto salata (6 M, rispetto all'acqua di mare a .6 M) ha una tensione superficiale più elevata , 83 mN / ma 20 ° C.

Di interesse sarebbe:

In che modo la tensione superficiale dipende in genere dalla temperatura? (Diminuisce sempre con l'aumentare della temperatura?)
In che modo vari soluti quotidiani (ad es. Zucchero) e componenti della miscela (ad es. Alcool, acido acetico) influenzano la tensione superficiale dell'acqua? I dati reali sulla tensione superficiale misurata dei liquidi sarebbero meravigliosi - ad esempio, qual è la tensione superficiale di latte, tè, aceto, sciroppo, varie bevande alcoliche o qualsiasi altra cosa con cui comunemente cuciniamo o beviamo? Cosa determina se qualcosa aumenta o diminuisce la tensione superficiale dell'acqua?
Ci sono più soluti esotici (ma commestibili!) O componenti della miscela con effetti drammatici sulla tensione superficiale? Particolarmente interessanti sarebbero quelli senza sapore, che potrebbero essere usati per modificare i liquidi esistenti.

Nota: ho pubblicato una domanda correlata sullo scambio di stack di fisica .

molecular-gastronomy

— Cascabel
fonte

+1 per la bella domanda. Per effetti drammatici, prova ad applicare una pressione su una sospensione di amido (per una definizione leggermente ampia di commestibile).

— Rumtscho

Penso che questa domanda sia abbastanza irrilevante nel regno della cucina. Le percezioni strutturali di un dato liquido saranno dominate dalla sua viscosità.

— Nick T,

@NickT: Certo, se lo bevi, anche se penso che notiamo cose che sembrano scivolose. E se volessi trasformarlo in una schiuma? E se non vuoi che si schiumi? Al giorno d'oggi le persone fanno cose folli e la tensione superficiale ne influenza alcune.

— Cascabel

@Jefromi 'scivoloso' sarebbe una funzione delle proprietà dell'interfaccia, non solo una cosa isolata

— Nick T

La vera domanda è: quale applicazione ha effettivamente la tensione superficiale di questi liquidi? Possiamo davvero fare qualcosa se conosciamo la tensione superficiale o è solo una morbosa curiosità scientifica scientifica?

— Jay,

Questo articolo suggerisce che l'amido dà un aumento significativo e le emulsioni di olio una diminuzione significativa.

Gli stessi principi dovrebbero applicarsi a qualsiasi piccola molecola non polare (riduce la tensione superficiale) e grande molecola (aumenta la tensione superficiale). Si noti che questo generalmente è fortemente correlato alla viscosità. Le forze sulle forze di superficie sono generalmente correlate alle forze all'interno del liquido.

— MSalters
fonte

Che dire di zucchero e alcool? Seguono una generalizzazione sulla polarità o sulla dimensione molecolare? (Ci scusiamo per la domanda molto tardi!)

— Cascabel

@Jefromi: l'alcol è piccolo, ma ha una polarità non banale. Come l'acqua, contiene un atomo di ossigeno con una significativa carica negativa. Ma è meno polare dell'acqua a causa degli atomi di carbonio. L'acido acetico è molto più polare dell'alcool, con due atomi di ossigeno. Le molecole di zucchero sono molto, molto più grandi dell'alcool, ma molto, molto più piccole dell'amido. Sono un po 'più piccoli delle molecole di grasso, ma molto più idrofili. Hanno atomi di ossigeno dappertutto. Questi consentono la formazione di molti legami idrogeno, anche se individualmente quei legami sono deboli.

— Salterio il

Hm, allora anche le molecole polari riducono la tensione superficiale? E lo zucchero è abbastanza grande da aumentarlo?

— Cascabel

Tricky, inizialmente ho trascurato che l'aceto ha un pH di soli 2,4. Questo non sta rendendo le cose più facili. Per quanto riguarda l'etanolo, è meno polare dell'acqua. Per lo zucchero, mi aspetto che l'effetto dipenda molto dalle interazioni zucchero-zucchero. Poiché dipende dalla vicinanza di due molecole in soluzione, ciò significa che ti aspetteresti che la variazione della tensione superficiale sia una funzione di secondo ordine della concentrazione di zucchero.

— Salterio il