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Lecture 5

Week 5

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University of Guelph
Hospitality and Tourism Management
HTM 2700
Val Allen

Week 5: Colloidal Dispersions Remember:  ­ Foods are mixtures of substances in various molecular states. ­ Solid, liquids, and gases ­ Called Dispersion Systems 1) Dispersed phase and 2) Continuous phase ­ Dispersed phase is scattered throughout continuous phase  Dispersion Systems:  Can be classified according to the:  1) State of the matter of the two phases (beginning of course)(liquid, solid, or gas) 2) Size of the dispersed particles a. True solutions: very small molecules or particles dispersed in a liquid b. Colloidal dispersions: intermediate size particles, but still relatively small. c. Suspensions: comparatively large particles (have unique characteristics)  True Solutions:  ­ Very small molecules or particles dispersed in a liquid.  ­ They are scattered or distributed (sugar, salt, etc.)  ­ Molecules are in constant kinetic motion (helps to keep evenly distributed)  ­ Homogenous mixture (dispersed phase evenly distributed throughout continuous  phase) ­ Very stable (dispersed phase doesn’t separate from continuous phase)  ­ Do NOT form a gel. o GEL: is a 3 dimensional mixture which holds its shape when turned out of  a container (ex: jello)  o Has a height, width and debt. Colloidal Dispersion:  ­ Dispersed particles are:  o Intermediate in size o Macromolecules OR groups of smaller molecules that have bonded  together to form something bigger o Macromolecules (ex: proteins, pectic substances, cooked starch) ­ Special properties due to size dispersed particles. ­ Dispersed particles have less kinetic energy and do not move as rapidly  ­ Moderately stable ­ Dispersed particles do NOT separate quickly from continuous phase BUT o Under the right circumstances dispersed particles will “settle out of  colloidal dispersion” o Occurs when one dispersed molecule bonds with another form larger in  size. ­ Have the unique ability to form a Gel and take on shape of a container Suspension:  ­ Comparatively large dispersed particle OR large groups of molecules. o Ex: cornstarch granules in cold H O 2 o Groups of molecules like fat globules ­ Very unstable: gravity causes dispersed particles to quickly separate from  continuous phase upon standing. ­ Do NOT form GELS *bigger the particles, the less stable More about Colloidal Dispersions  ­ Moderately stable ­ Dispersed particles stay scattered throughout continuous phase due to 3 stabilizing  factors o 1) Brownian movement o 2) Like charges repelling o 3) Water of hydration o If those dispersed particles bond together, their size increases (aren’t as  stable)  o Larger particles “settle out of colloidal dispersion”  3 Stabilizing Factors: 1) Brownian Movement ­ Random movement of colloidal dispersed particles as they are constantly and  unevenly bombarded by water molecules. o Constant slow movement in all directions o Least effective/least important factor 2) Like charges repelling (like magnets) ­ Dispersed particles have the same electrical charge on the surface of every  particle, therefore they repel each other o Colloidally dispersed food particles have negative charges on the surface o Like charges repel each other o Keeps colloidal particles separate from each other (very important  stabilizing factor)  3) Water of Hydration:  ­ Layer of H2O molecules attached to the surface of the colloidally dispersed  particles by weak hydrogen bonds o Moves with colloidal particles o Forms protective shell o Helps prevent contact and bonding between colloidal particles.  Ability to Form Gel:  ­ Colloidal dispersions normally exist as a sol  (liquid and pourable)  ­ Colloidal dispersions have unique ability to form gels ­ Under proper conditions sol can be transferred into gel (holds it  shape when  turned out of container)  ­ During gel formation o           SOL  ­ Dispersed colloidal particles in a continuous liquid medium ­ Thickened mixture which can be poured from a container ­ Molecules move randomly o Ex: hot jam or jelly o Hot white/béchamel sauce Gel: ­ High degree of attraction between a continuous system of solid material that holds  finely dispersed liquid  o 3­D o Takes on and keeps shape of container o Ex: cold starch thickened pudding set fruit jelly SOL to Gel Conversion in Grape Jelly ­ Used pectin (brand name Certo) to make grape jelly ­ SOL o Grape juice, sugar, acid, and pectin heated together o Hot mixture was thick, but still pourable                  | | |              V Gel:  ­ Mixture allowed to cool ­  Mixture set  Pectin Molecules:  ­ 1) Negatively Charged at the pH of fruit juices o Like charges repel each other o Therefore, pectin molecules are stable colloidal dispersion in H2O ­ 2) Hydrophilic (water loving) o Have a layer of water of hydration around outside of the molecule o Therefore creating stable colloidal dispersion  Gel Formation in Jams and Jellies 1) Add acid (
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