Published in: تكنولوجيا الأغذية

العوامل المضادة للرغوة – الخصائص والأنواع

Author م. سمر وتار

Published on: 20 فبراير، 2024

م. سمر وتار

تدقيق لغوي: أ. موانا دبس

ما هي الرغوة؟

هي بنيةٌ خلوية تحتوي الخلايا فيها على غاز، وهي محاطةٌ بأغشيةٍ سائلة، وتُعتبر الرغوة نظاماً غير متوازن، فهي عبارةٌ عن مُشتّتٍ مكوّنٍ من فقاعاتٍ غازية تنفصل عن بعضها بطبقاتٍ سائلةٍ رقيقة، وتدعى أيضاً بتشتّت (الغاز السائل)، وتتشكل الرغوة في مختلف المنتجات الغذائية، مثل: المشروبات (القهوة، والكابتشينو، وعصائر الفاكهة، والحليب المخفوق، والمشروبات الغازية، والآيس كريم، والكريمة المخفوقة، والبيرة، وغيرها)، ويمكن أن تتشكل أثناء عمليات غسيل الآلات، وغسيل الثمار، وعمليات التقطير، وغيرها من العمليات. ^{[1] [2] [7]}

ما هي العوامل المضادة للرغوة؟

هي مواد تمنع تشكل الرغوة على سطح السائل، وذلك بتقليل التوتر السطحي للسائل عن طريق الامتزاز عند السطح البيني للغاز السائل بواسطة مرونة السطح، واللزوجة السطحية، والتفاعلات الأستاتيكية والكهروستاتيكية في أغشية الرغوة، وتتمُّ زعزعة استقرار الرغوة من خلال العمليات التي تعتمد على اختلاف الضغط في الأحجام المختلفة لفقاعات الرغوة، وتمزيق أغشية الرغوة، لذلك تستخدم هذه المواد أثناء العمليات التصنيعية الغذائية لتسهيل وإعطاء السرعة، وتقليل الفوران، وتدفُّق الرغوة، مثل: إضافة العوامل المضادة للرغوة القائمة على السيليكون في زيت الطهي لمنع تشكل الرغوة أثناء القلي. ^{[1] [6]}

ما هي الخصائص التي تتمتع بها العوامل المضادة للرغوة؟

– يجب أن تكون نشطةً وغير قابلةٍ للذوبان في الرغوة.

– أن تكون أقل لزوجةً من الرغوة.

– أن تنتشر على السطح الرغوي.

– أن يكون لديها القدرة على الانجذاب والاقتراب من سطح (الهواء، السائل)، لكي تقوم بزعزعة استقرار صفائح الرغوة، وتمزق فقاعات الهواء، وتكسر الرغوة السطحية (تتكتل فقاعات الهواء المحبوسة في السائل وترتفع الفقاعات كبيرة الحجم نحو سطح السائل بسرعةٍ أكبر من غيرها).

– أن يكون استخدام كمية صغيرة منها قادراً على إزالة الرغوة بشكلٍ جيد (الفعالية العالية عند الكميات المنخفضة منها).

– أن يكون لديها توتر سطحي أقل بالمقارنة مع وسط الرغوة.

– أن يكون سعرها مقبولاً مقارنةً بفعاليتها.

– أن يكون من السهل استخدامها، والتعامل معها.

– ألا تتأثر بدرجة الحموضة، ودرجة الحرارة، وعسر الماء.

– أن تكون آمنةً للاستخدام وغير سامّة، ومسموح باستخدامها.

– أن تكون خاملةً بحيث لا تسبّب أي آثارٍ سلبية أثناء التصنيع (لا تسبّب بقعاً، أو تفاعلاتٍ، أو عيوباً في المنتج).

– لديها استقرار كيميائي، ومقاومة للأكسدة.

– لديها مقاومة جيدة للحرارة.

– تتميز بانتشاريةٍ ونفاذيةٍ جيدة.

– توازن جيد مع السطح. ^{[2] [3] [4] [5]}

ما هي أنواع المواد المضادة للرغوة؟

1- مضادات الرغوة ذات الأساس الزيتي

إن هذه العوامل تحتوي على مادةٍ حاملة ذات أساسٍ زيتي، ولأن الزيت لا يختلط بالماء، فهي غير قابلةٍ للذوبان في الماء أو أي سوائل مائية أخرى، لذلك تُعتبر أفضل العوامل المضادة للرغوة، كما أن الشمع يزيد من كفاءة إزالة الرغوة السطحية، ولذلك تستخدم الشموع البارافينية، وشموع الكحول الدهنية، وشموع الإستر لمنع تكون الرغوة.

2- مضادات الرغوة ذات الأساس السيليكوني

تستخدم السيليكا الكارهة للماء في صناعة مضادات الرغوة هذه لمنع تشكل الرغوة، وإن السيليكا لا تختلط بالماء، كما تستخدم مزيلات الرغوة هذه في الأنظمة الرغوية غير المائية، مثل: تكرير الزيت، والزيت الخام.

3- مضادات الرغوة ذات الأساس المائي

في هذا النوع تقوم الزيوت والشموع الموجودة في القاعدة المائية بزعزعة استقرار الفقاعات الرغوية، وتستخدم هذه المزيلات في معالجة مياه الصرف الصحي، وعمليات تصنيع الورق.

4- مضادات الرغوة القائمة على الألكيل

وهي مناسبة عند الحاجة إلى تحرير الهواء بدلاً من تحطيم الرغوة الموجودة على السطح.

5- المسحوق المضاد للرغوة

تُستخدم العوامل المضادة للرغوة المسحوقة في الجص، والمنظفات، والأسمنت، كحامل للسيليكا. ^[6]

ما هي العوامل المضادة للرغوة شائعة الاستخدام؟

بعض الكحوليات، مثل: كحول سيتوستيريلي، والزيوت غير القابلة للذوبان، مثل: زيت الخروع، والستيرات، وثنائي ميثيل بولي سيلوكسان، ومشتقات السيليكون الأخرى، والجليكول.^[3]

 ما هي آلية عمل المواد المضادة للرغوة؟

إن الفقاعات تصعد نحو سطح السائل، وتتجمّع عند السطح البيني، وتدخل العوامل المضادة للرغوة إلى السطح البيني بين صفائح الرغوة والهواء، فتسدُّ جدار الفقاعة بواسطة قطرة العامل المضاد للرغوة، ويسمّى ذلك (تجسير الغشاء)، وبمجرد تشكيل العوامل المضادة للرغوة العدسة على الصفيحة تنتشر بشكلٍ تدريجي، وهذا ما يُقلّل من سمك العدسة، وذلك بسبب الحركات، وعدم الاستقرار في الرغوة، ويستمر ذلك حتى تنكسر العدسة، وتتحطم الصفيحة الرغوية، لذلك لابدّ أن تكون العوامل المضادة للرغوة فعالةً وقادرةً على إزاحة المكونات النشطة سطحيًا التي تثبت الرغوة، واختراق صفائح الرغوة لتحرير الغاز المحبوس، وتفجير الرغوة. ^[5]

ما هي أهمية استخدام المواد المانعة للرغوة؟

تتشكل الرغوة في العمليات التصنيعية المختلفة، مثل: العمليات الكيميائية، وعمليات التخمير، ولا يمكن تجنُّب الرغاوي غير المرغوبة أثناء عملية تصنيع الأغذية، لأنها تتسبّب في فقدان المنتج من خلال الوسائل المادية، أو الأضرار الحرارية، أو اتساخ المعدات، أو الأكسدة، أو سوء مظهر المنتج النهائي، وتغير لونه.

لكن في بعض العمليات يكون إنتاج الرغوة مرغوبًا به، مثل: تخمير البيرة، وإن التحكم بالرغوة في العمليات البيوكيميائية ضروريٌّ وهامٌّ جداً، لأنه يعوق مجموعةً من العمليات، وهذا يؤدي إلى فقدان المواد من خلال خطوط العادم، والتسبُّب في تلوث دفعة التخمير، والمخاطر البيئية، لذلك يتمُّ إضافة العوامل المضادة للرغوة للتحكم في الرغوة أثناء التخمير. ^[2]

ما هي الطرق البديلة لإزالة الرغوة؟

1- الطريقة الميكانيكية

إما القذف بالسوائل، أو التخلص من الغاز، أو خفض الضغط، أو إلغاء مآخذ الهواء على المضخات ومساقط السوائل لتخفيف كمّ تشكل الرغوة.

2- وسائل حرارية

قذف بالبخار لتفكيك الرغوة أو استخدام السطوح الساخنة لتشتيت الرغوة.

3- وسائل كيميائية

تغيير درجة PH، أو استخدام الإلكترونات، أو استخدام مواد مانعة للرغوة، ومن الطرق التي تمّ اكتشافها في الآونة الأخيرة أن الاهتزازات فوق الصوتية فعالة في السيطرة على الرغوة، حيث لوحظ أن رغاوي المشروبات الغازية يمكن تحطيمها بشكلٍ فعال باستخدام الموجات فوق الصوتية المحمولة في الهواء بمساعدة الموجات فوق الصوتية (عالية الكثافة). ^{[2] [7]}