عامل تكثيف

إن عامل التكثيف أو المثخن هو مادة يمكنها زيادة لزوجة السائل دون تغيير خصائصه الأخرى بشكل كبير. تُستخدم المثخنات الصالحة للأكل عادةً لتكثيف الصلصات والحساء والحلويات دون تغيير مذاقها؛ كما تُستخدم المثخنات في الدهانات والأحبار والمتفجرات ومستحضرات التجميل .

قد تعمل المواد المثخنة أيضًا على تحسين تعليق المكونات الأخرى أو المستحلبات مما يزيد من ثبات المنتج. غالبًا ما يتم تنظيم عوامل التكثيف كمضافات غذائية وكمكونات لمستحضرات التجميل ومنتجات النظافة الشخصية . بعض عوامل التكثيف هي عوامل تجلط ( جلات )، تشكل هلامًا ، تذوب في الطور السائل كمزيج غرواني يشكل بنية داخلية متماسكة بشكل ضعيف. يعمل البعض الآخر كمضافات ثيكسوتروبية ميكانيكية مع جزيئات منفصلة تلتصق أو تتشابك لمقاومة الإجهاد .

يمكن أيضًا استخدام عوامل التكثيف عندما تسبب حالة طبية مثل عسر البلع صعوبة في البلع. قد يستفيد بعض هؤلاء الأشخاص من السوائل المكثفة ، لكن الفوائد محدودة. ^[1]

تُستخدم العديد من مكونات الطعام الأخرى كمكثفات، عادةً في المراحل النهائية من تحضير أطعمة معينة. تتميز هذه المكثفات بنكهة وليست مستقرة بشكل ملحوظ، وبالتالي فهي غير مناسبة للاستخدام العام. ومع ذلك، فهي مريحة للغاية وفعالة، وبالتالي تُستخدم على نطاق واسع.

قد تكون المثخنات المختلفة أكثر أو أقل ملاءمة في تطبيق معين، بسبب الاختلافات في الطعم والوضوح واستجاباتها للظروف الكيميائية والفيزيائية. على سبيل المثال، بالنسبة للأطعمة الحمضية، يعد أروروت خيارًا أفضل من نشا الذرة ، الذي يفقد قوة التكثيف في الخلطات الحمضية. عند مستويات الأس الهيدروجيني (الحمضية) أقل من 4.5، ينخفض ​​ذوبان صمغ الجوار بشكل حاد في الماء، وبالتالي يقلل أيضًا من قدرته على التكثيف. إذا كان الطعام سيتم تجميده، فإن التابيوكا أو أروروت مفضلان على نشا الذرة، الذي يصبح إسفنجيًا عند تجميده.

لا يذكر هذا القسم أي مصادر . يرجى المساعدة في تحسين هذا القسم عن طريق إضافة الاستشهادات إلى مصادر موثوقة . قد يتم الطعن في المواد غير الموثقة وإزالتها . ( مارس 2014 ) ( تعرف على كيفية ومتى يمكنك إزالة هذه الرسالة )

غالبًا ما تعتمد مثخنات الطعام على السكريات المتعددة ( النشويات ، والصمغ النباتي ، والبكتين )، أو البروتينات .

تتضمن هذه الفئة النشويات مثل نشا الأروروت ، نشا الذرة ، نشا الكاتاكوري ، نشا البطاطس ، الساغو ، دقيق القمح، دقيق اللوز ، التابيوكا ومشتقاتها النشوية .

النشا المسحوق عديم النكهة المستخدم لهذا الغرض هو fecula (من الكلمة اللاتينية faecula ، تصغير faex، "الرواسب").

وتشمل البوليمرات السكرية الأخرى الصمغ النباتي مثل البكتين من قشر الحمضيات ، وصمغ الغوار من حبوب الغوار ، وصمغ حبوب الخروب من حبوب الخروب .

الآجار والألجينين والكاراجينان هي عديدات سكاريد مستخرجة من الطحالب، وصمغ الزانثان هو عديد سكاريد تفرزه بكتيريا زانثوموناس كامبستريس ، وكاربوكسي ميثيل السليلوز هو صمغ صناعي مشتق من السليلوز . تشمل البروتينات المستخدمة كمكثفات للطعام الكولاجين وبياض البيض والجيلاتين . تعمل عوامل التكثيف الأخرى على البروتينات الموجودة بالفعل في الطعام؛ على سبيل المثال بيروفوسفات الصوديوم ، الذي يعمل على الكازين في الحليب أثناء تحضير البودنج الفوري .

عوامل التجلط هي مواد مضافة للطعام تستخدم لتكثيف وتثبيت الأطعمة المختلفة، مثل الجيلي والحلويات والسكاكر . توفر العوامل للأطعمة الملمس من خلال تكوين هلام . بعض المثبتات وعوامل التثخين هي عوامل تجلط.

تعتمد عوامل التبلور النموذجية على السكريات المتعددة مثل الصمغ الطبيعي والنشويات والبكتينات والآجار آجار أو البروتينات مثل الجيلاتين .

ومن الأمثلة على ذلك:

• حمض الألجنيك (E400)، ألجينات الصوديوم (E401)، ألجينات البوتاسيوم (E402)، ألجينات الأمونيوم (E403)، ألجينات الكالسيوم (E404) - عديدات السكاريد من الطحالب البنية
• أجار (E406، وهو عبارة عن عديد السكاريد يتم الحصول عليه من الطحالب الحمراء )
• الكاراجينان (E407، وهو عبارة عن عديد السكاريد يتم الحصول عليه من الأعشاب البحرية الحمراء )
• صمغ الخروب (E410، صمغ متعدد السكاريد الطبيعي من بذور شجرة الخروب)
• البكتين (E440، وهو عبارة عن عديد السكاريد يتم الحصول عليه من التفاح أو الحمضيات)
• الجيلاتين (E441، مصنوع من التحلل المائي الجزئي للكولاجين الحيواني )

تشتمل الهلاميات التجارية المستخدمة في مطابخ شرق آسيا على صمغ عديد السكاريد الجلوكومانان المستخدم في صنع "كؤوس الليتشي" من نباتات الكونجاك ، والأيو أو هلام الجليد من نبات التين المتسلق فيكوس بوميلا .

ينتج الآجار أجار هلامًا شفافًا للغاية مع طعم متبقي خفيف. تتشتت صفائح الجيلاتين بسهولة دون أي طعم متبقي، ولكن قد يكون للشكل المسحوق بعض الطعم. قد يتضمن الكاراجينان كابا كلوريد البوتاسيوم لتحسين عملية التبلور وينتج منتجًا شفافًا مع القليل جدًا من الطعم المتبقي. يحتوي كاراجينان يوتا على كلوريد الصوديوم الذي يحسن تكوين الهلام. ينتج ألجينات الصوديوم هلامًا متوسط ​​اللزوجة ولكن قد يكون له بعض الطعم المتبقي. البكتين عالي الميثوكسي هو أحد أكثر عوامل التبلور استخدامًا في معالجة الأغذية . يتفاعل مع بعض السكريات والأحماض ويتضمن أحيانًا معادن لتحسين عملية التبلور. يتفاعل البكتين منخفض الميثوكسي مع الكالسيوم، ويستخدم لتحضير المربى منخفضة السكر. ^[2]

يتم إنتاج الدقيق الوظيفي من أنواع حبوب معينة ( القمح أو الذرة أو الأرز أو غيرها) مقترنة بمعالجة حرارية محددة قادرة على زيادة الاستقرار والاتساق والوظائف العامة. هذه الدقيق الوظيفية مقاومة للضغوط الصناعية مثل درجة الحموضة الحمضية والتعقيم وظروف التجميد ويمكن أن تساعد الصناعات الغذائية في صياغة مكونات طبيعية . بالنسبة للمستهلك النهائي، يتم قبول هذه المكونات بشكل أكبر لأنها تظهر على أنها "دقيق" في قائمة المكونات.

غالبًا ما يستخدم الدقيق لتكثيف الصلصات والحساء . يُطلق على أبسط أنواع عوامل التكثيف، الدقيق المخلوط بالماء لصنع عجينة، اسم التبييض . ^[3] يجب طهيه جيدًا لتجنب طعم الدقيق غير المطبوخ. يُستخدم الرو ، وهو مزيج من الدقيق والدهون ( عادةً الزبدة) المطبوخ في عجينة، في الصلصات والحساء. تُستخدم الحبوب ( دقيق الشوفان والكسكس والدقيق وما إلى ذلك) لتكثيف الحساء . الزبادي شائع في أوروبا الشرقية والشرق الأوسط لتكثيف الحساء. يمكن أيضًا تكثيف الحساء عن طريق إضافة الخضار النشوية المبشورة قبل الطهي، على الرغم من أن هذه ستضيف نكهتها الخاصة. يضيف معجون الطماطم أيضًا سمكًا بالإضافة إلى النكهة. صفار البيض هو مُكثف تقليدي للصلصة في الطبخ الاحترافي؛ له نكهة غنية ويوفر ملمسًا ناعمًا مخمليًا ولكنه يحقق تأثير التكثيف المطلوب فقط في نطاق ضيق من درجات الحرارة. يؤدي ارتفاع درجة الحرارة بسهولة إلى إفساد مثل هذه الصلصة، مما قد يجعل من الصعب استخدام صفار البيض كمكثف للطهاة الهواة. ومن بين المواد المكثفة الأخرى التي يستخدمها الطهاة المكسرات (بما في ذلك الريحان ) أو الجلاش المصنوع من اللحوم أو الأسماك .

تتطلب العديد من عوامل التكثيف عناية إضافية في الطهي. تفقد بعض النشويات قدرتها على التكثيف عند طهيها لفترة طويلة جدًا أو عند درجة حرارة عالية جدًا؛ من ناحية أخرى، قد يؤدي طهي النشويات لفترة قصيرة جدًا أو بدرجة حرارة غير كافية إلى مذاق نشوي غير سار أو يتسبب في تسرب الماء من المنتج النهائي بعد التبريد. أيضًا، تتسبب اللزوجة العالية في احتراق الأطعمة بسهولة أكبر أثناء الطهي. كبديل لإضافة المزيد من المواد المكثفة، قد تتطلب الوصفات تقليل محتوى الماء في الطعام عن طريق الطهي على نار هادئة لفترة طويلة . عند الطهي، من الأفضل عمومًا إضافة المواد المكثفة بحذر؛ إذا تم تكثيف الطعام أكثر من اللازم، فقد تتم إضافة المزيد من الماء ولكن قد يؤدي ذلك إلى فقدان النكهة والملمس.

يمكن أن يكون تكثيف الطعام مهمًا للأشخاص الذين يواجهون مشاكل طبية في المضغ أو البلع ، حيث يمكن للأطعمة ذات القوام الأكثر سمكًا أن تقلل من فرص الاختناق ، أو استنشاق السوائل أو جزيئات الطعام، مما قد يؤدي إلى الالتهاب الرئوي .

تشكل السيليكا المدخنة والمنتجات المماثلة سلاسل مجهرية صلبة أو أليافًا تتشابك أو تتكتل في كتلة، وتمسك بالسائل المرتبط بها عن طريق التوتر السطحي ، ولكنها يمكن أن تنفصل أو تنزلق عند تطبيق قوة كافية. يتسبب هذا في خاصية الثيكسوتروبيك أو الترقق بالقص (كما تظهر غالبًا في المواد الهلامية)، حيث تكون اللزوجة غير نيوتونية وتصبح أقل مع زيادة قوة القص أو الوقت؛ تكمن فائدتها في المقام الأول في أن الزيادة الناتجة في اللزوجة كبيرة مقارنة بكمية السيليكا المضافة. يتم قبول السيليكا المدخنة عمومًا على أنها آمنة كمادة مضافة للغذاء ^[4] وغالبًا ما تستخدم في مستحضرات التجميل. تفي المواد المضافة مثل السيليكا المترسبة أو التلك الناعم أو الطباشير أيضًا بتعريف عامل التثخين من حيث أنها تزيد من اللزوجة والجسم مع عدم التأثير على الخاصية المستهدفة للخليط. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

تشمل عوامل التكثيف المستخدمة في مستحضرات التجميل أو منتجات النظافة الشخصية السوائل اللزجة مثل البولي إيثيلين جليكول والبوليمرات الاصطناعية مثل الكاربومير (اسم تجاري لحمض البولي أكريليك ) والصمغ النباتي . قد تعمل بعض عوامل التكثيف أيضًا كمثبتات عند استخدامها للحفاظ على استقرار المستحلب . قد تعمل بعض المطريات ، مثل الفازلين والشمع المتنوع، أيضًا كعوامل تكثيف في المستحلب. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

إن أحد الاستخدامات الرئيسية للمكثفات هو في صناعات الطلاء والطباعة، والتي تعتمد بشكل كبير على تعديلات الرومولوجيا ، لمنع ترسب الصبغات في قاع العلبة، مما يؤدي إلى نتائج غير متسقة. ستكون الصيغ القائمة على الماء مستحيلة تقريبًا باستثناء حبر الهند والقليل من الصبغات الأخرى القابلة للذوبان في الماء، ولكن هذه الصبغات ستكون ذات تغطية ضئيلة للغاية وفي أفضل الأحوال ستلطخ الخشب قليلاً. ستتم إضافة بعض الصبغات إلى جميع الدهانات والأحبار الحديثة في المصنع لزيادة التعتيم والتحكم في انعكاسية النهاية، من غير اللامع إلى شديد اللمعان، اعتمادًا على المكثف المستخدم، ولكن بشكل أكبر على حجم الجسيمات المضافة كتعديل للعتامة. ستكون أحجام الجسيمات التي تبلغ 1  ميكرومتر وما دون حد اللمعان العالي، وربما يقتصر ذلك على طلاء السيارات الفاخرة، وستؤدي الجسيمات التي يبلغ حجمها حوالي 100 ميكرومتر إلى تكوين سطح متعرج على النطاق المجهري، مما ينثر الضوء ويجعل السطح يبدو غير لامع. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

المعدلات الرومولوجية المستخدمة بشكل شائع:

• البولي يوريثين ، البوليمرات الأكريليكية، اللاتكس، الستيرين / البيوتادين ،
• PVA - كحول البولي فينيل ، وليس بولي فينيل أسيتات المستخدم في المواد اللاصقة مثل غراء الخشب. يتم تشتيت مونومرات PVA في سائل الطلاء أو الحبر في مرحلة مبكرة من الخليط، حيث لا يؤثر ذلك على الرومولوجيا إلا إذا كان الرقم الهيدروجيني منخفضًا. يستخدم حمض البوريك عادةً لبدء البلمرة بعد إضافة الصبغة (مرحلة "طحن" الصبغة) وتشتيتها، يتم تكثيف الخليط مع التحريك للحفاظ على الاتساق المتجانس. غالبًا ما تكون هذه المرحلة مشكلة حيث يتم حبس الهواء بواسطة جميع المكرهات باستثناء أدنى القص، والتي لا تكفي لهذا الغرض، وبدلاً من ذلك يتم استخدام إضافات مضادة للرغوة للتحكم في فقاعات الهواء، والتي تظل مفيدة أثناء تطبيق الطلاء. حبس الهواء أثناء الخلط ليس فريدًا من نوعه بالنسبة لـ PVA - في الواقع، بالكاد توجد تركيبة للطلاء لا تتطلب على الأقل بعض العناية في الخلط.
• الطين - الأتابولجيت الذي يشتت أيضًا المعلقات، والبنتونيت (المتخثر وغير المخثر)، وطين المونت موريلونيت الآخر. عادةً ما يكون الطين، عندما يجف، مسحوقًا ناعمًا جدًا، مما يسهل التشتت والتوافق مع المكونات الأخرى. يصنع الطين عمومًا أسطحًا غير لامعة، على الرغم من طبيعته الجزيئية الدقيقة. ليس فقط الدهانات والأحبار، ولكن أيضًا الصناعات الأخرى مثل الأدوية والبناء ومستحضرات التجميل، وخاصة أدوات تصفيف الشعر وأقنعة إزالة السموم من الوجه، تفضل بشكل متزايد طين البنتونيت والأتابولجيت على تعديلات الرومولوجيا الأخرى، ومساعدات التشتت، والحشوات المعتمة، ومضادات الرغوة، والعديد من الاستخدامات المتخصصة التي تستغل الصفات المتأصلة العديدة التي جذبت الحرفيين إلى هذه المادة. يتم الحصول على الطين من مصادر مستدامة ولا ينطوي على أي ضرر بيئي صارخ، والذي كان من بين أرخص المواد السائبة حتى وقت قريب، عندما ارتفعت الأسعار بشكل مطرد، في أعقاب الارتفاع في نمط استخدامه. ^{[ بحاجة لمصدر ]}
• السليلوزيات - CMC وHMC وHPMC وغيرها، هي جزيئات كبيرة من السليلوز يتم استبدالها كيميائيًا. يتم استبدال المجموعات الهيدروكسيلية بمجموعات وظيفية أخرى، مثل الميثيل أو البروبيل. تحدد كمية الاستبدال والوزن الجزيئي لزوجة المحلول، على افتراض أن التركيز يظل كما هو؛ كما أن إضافة المزيد يؤدي أيضًا إلى زيادة اللزوجة.
• السلفونات - أملاح الصوديوم أو الكالسيوم، تتمتع بقدرة جيدة على الاحتفاظ بالماء، ومتعددة الاستخدامات، وفعالة للغاية.
• الصمغ - الغوار، الزانثان، السليلوز، حبوب الخروب، والسنط هي الأنواع الرئيسية.
• السكريات - الكاراجينان ، والبولولان ، والكونجاك ، والألجينات ، والتي تسمى أحيانًا بالهيدروكولويدات، هذه المواد المثخنة متعددة الاستخدامات للغاية ومحددة في وظيفتها - كل منها لديه سلسلة من الدرجات أو الأنواع التي تتصرف بشكل مختلف، على سبيل المثال، سيشكل الكاراجينان الكابا مواد هلامية قوية (منشط بالبوتاسيوم) ولكن الكاراجينان اليوتا لن يشكل مواد هلامية ويكثف فقط.
• البروتينات - الكازين والكولاجين ^[5] وأحيانًا الألبومين.
• زيت الخروع المعدل - مثل السليلوز، يحتوي زيت الخروع على مجموعات هيدروكسيل، على عكس الزيوت الأخرى التي تحتوي على روابط مزدوجة على الأكثر، والتي يحتوي عليها زيت الخروع أيضًا، ولكن معظم الاستبدالات تحدث عند مجموعات الهيدروكسيل، مما يسمح بتكوين مشتقات غريبة ذات خصائص لا حصر لها. كانت أحدث التطورات في تعديلات الرومولوجيا في هذه الفئة. تمتلك شركة BASF خطًا جديدًا يعتمد على مشتقات زيت الخروع، على سبيل المثال.
• السيليكونات العضوية - راتنجات السيليكون، والديميثيكونات، والسيليكونات المعدلة تبسط عملية التركيب إلى حد ما، وهي استعارة من مستحضرات التجميل.

يتم استخدام جميع معدلات الروماتيزم المذكورة أعلاه في نطاق 0.2% إلى 2.0%

في البتروكيمياء، تعتبر عوامل التجلط، والتي تسمى أيضًا المواد الصلبة ، مواد كيميائية قادرة على التفاعل مع الانسكابات النفطية وتكوين مواد صلبة تشبه المطاط. ^[6] يمكن بعد ذلك إزالة الزيت المتخثر المتجمد من سطح الماء عن طريق الكشط أو أجهزة الشفط أو الشباك. ويتطلب الأمر بحرًا هادئًا أو هائجًا إلى حد ما.

تُستخدم مواد مختلفة لتحويل المتفجرات السائلة إلى شكل هلامي. غالبًا ما يتم استخدام نتروسليلوز وإسترات النيترو الأخرى . تشمل الاحتمالات الأخرى صمغ الجوار النتراتي .

تتطلب العديد من أنواع الوقود المستخدمة في الأجهزة الحارقة تكثيفًا لتحسين الأداء. تُستخدم أملاح الألومنيوم للأحماض الدهنية بشكل متكرر. تستخدم بعض التركيبات (مثل نابالم -ب) مكثفات بوليمرية. العامل المشتعل المثخن ، وهو بديل مشتعل للنابالم، هو ثلاثي إيثيل الألومنيوم المثخن بالبولي إيزو بوتيلين .

تتكون مكثفات الوقود في الغالب من نفس المكثفات الموجودة في السوائل القطبية (الماء)، وذلك لأنها " ثنائية القطب "، أي أنها تحتوي على مجموعة قطبية ومجموعة غير قطبية. والتغيير الوحيد هو في اتجاه هذه المجموعات. وفي الوسط غير القطبي يحدث تكوين ميسيلات عكسية .

نظرًا لأن التفاعلات الجزيئية من نوع الهيدروكربون-الهيدروكربون هي الأضعف، فإن الميسيل العكسي أقل استقرارًا بكثير من الميسيل العادي. عادةً ما يتم استخلاص المواد الأولية الرئيسية للوقود المتجمد من الأحماض الضعيفة والقواعد القوية أو الضعيفة.

• أسيتات الكالسيوم
• صابون
• بولي (ميثيل ميثاكريلات)
• البوليسترين
• شمع البارافين
• ثاني أكسيد السيليكون (بعض الدرجات)
• المطاط الطبيعي
• الكبريت (البوليسلفيدات)
• بولي بوتادين
• أسفلت
• طين البنتونيت
• معدن غرواني
• الصابون المعدني
• مشتقات السليلوز
• كاربومير
• الجينات

• مادة مخاطية
• سماكة القص
• ترقق القص
• مخفف الطلاء

• قاموس الطهاة: المواد المثخنة