Tensão superficial em alimentos

Com base em uma pergunta relacionada , alguns de nós têm curiosidade sobre a tensão superficial em líquidos comumente usados em alimentos e bebidas. Há uma tabela na Wikipedia que contém uma quantidade tentadora de informações, incluindo:

A tensão superficial da água diminui de 76 mN / ma 59 mN / m conforme a temperatura aumenta de 0C a 100C. É 72 mN / m em temperatura ambiente quente, 25 ° C.
10% de ácido acético (vinagre muito forte) tem uma tensão superficial substancialmente reduzida (55 mN / m a 30 ° C)
O álcool pode reduzir fortemente a tensão superficial, para 46 mN / m a 11% e 30 mN / m a 40%.
Um xarope de sacarose concentrado (55%) possui uma tensão superficial um pouco maior que a da água, 76 mN / m a 20 ° C.
Água muito salgada (6M, em comparação com a água do mar a 0,6M) tem maior tensão superficial, 83 mN / m a 20 ° C.

De interesse seria:

Como a tensão superficial normalmente depende da temperatura? (Sempre diminui com o aumento da temperatura?)
Como vários solutos do cotidiano (por exemplo, açúcar) e componentes da mistura (por exemplo, álcool, ácido acético) afetam a tensão superficial da água? Os dados reais sobre a tensão superficial medida dos líquidos seriam maravilhosos - por exemplo, qual é a tensão superficial do leite, chá, vinagre, xarope, várias bebidas alcoólicas ou qualquer outra coisa com que cozinhamos ou bebemos? O que determina se algo aumenta ou diminui a tensão superficial da água?
Existem solutos mais exóticos (mas comestíveis!) Ou componentes de mistura com efeitos dramáticos na tensão superficial? Especialmente interessantes seriam aqueles sem sabor, que poderiam ser usados para ajustar os líquidos existentes.

Nota: Publiquei uma pergunta relacionada na troca de pilha física .

molecular-gastronomy

— Cascabel
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+1 para a boa pergunta. Para efeitos dramáticos, tente aplicar pressão a uma pasta de amido (para uma definição ligeiramente ampla de comestível).

— rumtscho

Penso que esta questão é bastante irrelevante no domínio da culinária. As percepções de textura de um determinado líquido serão dominadas por sua viscosidade.

— Nick T

@ NickT: Claro, se você está bebendo - embora ainda assim, acho que percebemos coisas que parecem escorregadias. Mas e se você quiser transformá-lo em espuma? E se você não quiser que a espuma? As pessoas fazem coisas loucas hoje em dia, e a tensão superficial afeta algumas delas.

— Cascabel

@Jefromi 'escorregadio' seria uma função de propriedades da interface, e não apenas uma coisa em isolamento

— Nick T

A verdadeira questão é que aplicação a tensão superficial desses líquidos realmente possui? Podemos realmente fazer alguma coisa se conhecermos a tensão superficial ou se isso for apenas uma curiosidade mórbida da ciência alimentar?

— Jay

Este artigo sugere que o amido aumenta significativamente e as emulsões de óleo diminuem significativamente.

Os mesmos princípios devem ser aplicados a qualquer molécula não polar pequena (reduz a tensão superficial) e molécula grande (aumenta a tensão superficial). Observe que isso geralmente se correlaciona fortemente com a viscosidade. As forças nas forças da superfície geralmente estão relacionadas às forças no interior do líquido.

— MSalters
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E o açúcar e o álcool? Eles seguem uma generalização sobre polaridade ou tamanho molecular? (Desculpe pela pergunta muito tardia!)

— Cascabel

@ Jeffromi: O álcool é pequeno, mas tem uma polaridade não trivial. Como a água, ele contém um átomo de oxigênio com uma carga negativa significativa. Mas é menos polar que a água devido aos átomos de carbono. O ácido acético é muito mais polar que o álcool, com dois átomos de oxigênio. As moléculas de açúcar são muito, muito maiores que o álcool, mas muito, muito menores que o amido. Eles são um pouco menores que as moléculas de gordura, mas muito mais hidrofílicos. Eles têm átomos de oxigênio em todo o lugar. Eles permitem a formação de muitas ligações de hidrogênio, mesmo que individualmente essas ligações sejam fracas.

— MSalters

Hum, as moléculas polares também reduzem a tensão superficial? E o açúcar é grande o suficiente para aumentá-lo?

— Cascabel

Tricky, eu inicialmente ignorei que o vinagre tem um pH de apenas 2,4. Isso não está facilitando as coisas. Quanto ao etanol, é menos polar que a água. Para o açúcar, espero que o efeito dependa muito das interações açúcar-açúcar. Como depende da proximidade de duas moléculas em solução, isso significa que você esperaria que a tensão superficial mudasse como uma função de segunda ordem da concentração de açúcar.

— MSalters