親水性でなく、親油性でもない食品に使える塗布剤(直接食品に塗布はしません)のようなものを探しています。
脂肪酸エステル系の乳化剤が使えそうな気がするのですが、水と油どちらもというのは単一使用では難しそうです。
そこで低HLB値の乳化剤と、高HLB値の乳化剤を混合して使った場合、この中間のHLB値を示すのでしょうか。
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もし乳化剤以外に、水を多く含むものでも、油を多く含むものでも、どちらも付着してこない塗布剤がありましたら教えてください(ただし食品に使えることが前提です)。
よろしくお願いします。

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A 回答 (1件)

食器・包装のコーティング、というイメージでしょうか。



> 低HLB値の乳化剤と、高HLB値の乳化剤を混合して使った場合、
> この中間のHLB値を示すのでしょうか。

下記URLによれば、
> 界面活性剤の混合物のHLB値は各成分のHLB値の加重平均となる
とのことです。
(但し、測定方法が種々あるようなので、同じ測定法で測定した値同士に
 限っての話になると思います)
http://ja.wikipedia.org/wiki/HLB%E5%80%A4


・・・と、HLB値の加成性については以上のような回答になると思いますが、
乳化剤は「界面活性剤」であり、これは「水相と油相との界面をなじませる
働きを持つもの」ですので、
> 水を多く含むものでも、油を多く含むものでも、どちらも付着してこない
> 塗布剤がありましたら教えてください
ということですと、HLB値はあまり適切な指標とは言えないのではないかと
思うのですが・・・。


とりあえず、撥水・撥油性の双方を兼ね備えるものとなると、テフロンなどの
フッ素樹脂コーティングが思い浮かびます。
これでしたら、ご存知のようにフライパンなどの調理道具に使用されている
例もありますので、食器への使用も可能だと思います。

下記URLのコーティングも、『食品衛生法適応』となっています;
http://www.f-minoru.co.jp/resin/fluorine.html


 *ある程度の耐久材についての使用を想定しました。
  (ディスポーザブルな使用法ですと、コスト的に見合わないかと・・・)
  なお、当方素人ですので、上記回答に見当違いがありましたらご容赦下さい。
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この回答へのお礼

ありがとうございます。
加重平均になってしまうのですね。
フッ素樹脂は私も考えましたが、プラスチックフィルムであること、コストや設備がかかることなどから除外しました。
別の方法を考えます。

お礼日時:2006/10/24 16:22

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Aベストアンサー

例えば、水素原子二つから水素分子ができる場合、それぞれの電子軌道を
下図のように描いたと思います;


↑      ─σ*    ←軌道の重なりで生じた反結合性軌道
|    /   \  
|1s─       ─1s ←軌道が重なる前のエネルギー準位
|    \   /
|      ─σ     ←軌道の重なりで生じた結合性軌道

|  Ha      Hb
 (Ha、Hbはそれぞれ水素原子)


π電子共役系でもこれと同様に考えると、感覚的に理解できるかもしれません。
まず、その共役系の4つの原子の、π結合にあずかる4つのp軌道について、
それぞれ2個同士で軌道の重なりを考えます;


↑        ─ πab*           ─ πcd*
|      /   \           /   \  
|     /      \        /      \  
┼ 2p─          ─2p 2p─          ─2p
|     \      /        \      /
|      \   /           \   /
|         ─ πab           ─ πcd

   Ca         Cb    Cc         Cd
 (Ca~Cdはそれぞれ炭素原子、πab・πab*はそれぞれCa・Cbのp軌道の
  重なりで生じた結合性軌道・反結合性軌道。πcd・πcd*も同様)

次に、このπab・πab*とπcd・πcd*との間の軌道の重なりを考えます。
このとき、先程のp軌道同士の場合に比べると、軌道の重なりは小さいため、
エネルギー準位の分裂幅も小さくなります(因みに、重なり0→分裂幅0);

                 _π4
E            /       \
↑  πab* ─                ─ πcd*
|           \       /
|                ̄π3

|               _π2
|           /       \
|   πab ─               ─ πcd
|           \       /
                  ̄π1
   Ca         Cb    Cc         Cd

 (元のp軌道は省略、そのエネルギー準位は左端の『┼』で表示)


この結果、Ca~Cdの炭素上にπ1~π4の4つの軌道ができます。
元のp軌道よりエネルギー準位の低いπ1・π2が結合性軌道(π2がHOMO)、
高いπ3・π4が反結合性軌道(π3がLUMO)になります。
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 生じますが、このように、必ずしもそれが「結合性軌道と反結合性軌道となる」
 とは限りません;その前に大きな安定化を受けていれば、多少不安定化しても
 結合性軌道のまま、と)

このように考えれば、それぞれのHOMOとLUMOのエネルギー差は、CaとCbの2つの
π電子系で生じた時に比べ、Ca~Cdの4つのπ電子系の方が小さくなることが
理解していただけるのではないかと思います。


<余談>
このようにして共役系が延長していくと、軌道の重なりによる安定化幅はさらに小さく
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これによって、芳香族ポリマーや黒鉛などは電導性が生じているわけです。

例えば、水素原子二つから水素分子ができる場合、それぞれの電子軌道を
下図のように描いたと思います;


↑      ─σ*    ←軌道の重なりで生じた反結合性軌道
|    /   \  
|1s─       ─1s ←軌道が重なる前のエネルギー準位
|    \   /
|      ─σ     ←軌道の重なりで生じた結合性軌道

|  Ha      Hb
 (Ha、Hbはそれぞれ水素原子)


π電子共役系でもこれと同様に考えると、感覚的に理解できるかもしれません。
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「分散・乳化系の化学」
著者 北原文雄、古澤邦夫 共著
発行所 工学図書株式会社
ですので、もし興味がおありでしたら一読されることをお奨めします。

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