Zwelling – wat is dat?
In de context van voedingsmiddelen en plantaardige grondstoffen is zwelling (Engels: swelling) een toename van het volume van een materiaal als gevolg van de opname van vloeistof, meestal water. Dit verschijnsel doet zich onder meer voor bij plantaardige grondstoffen, zetmeel en materialen die hydrofiele polysacchariden bevatten.
De wijze waarop zwelling plaatsvindt, is afhankelijk van het soort materiaal en de testomstandigheden. Zo kan zetmeel bijvoorbeeld water opnemen en het volume van de korrels vergroten bij verhitting, terwijl grondstoffen die plantaardige slijmstoffen bevatten al bij contact met water een aanzienlijke volumetoename kunnen vertonen.
Zwelling is geen universele analytische parameter. In specificaties komen onder meer termen als ‘swelling index’, ‘swelling capacity’ of ‘swelling power’ voor. Deze termen beschrijven eigenschappen die verband houden met zwelling, maar kunnen met verschillende methoden worden bepaald en op verschillende manieren worden uitgedrukt. Daarom dient u bij het vergelijken van resultaten de naam van de parameter, de eenheid en de testmethode te controleren.
Veelgestelde vragen
Hoe wordt zwelling gemeten?
De methode is afhankelijk van het soort grondstof en van de parameter die wordt bepaald. Bij de zwelindex, die voor bepaalde plantaardige grondstoffen wordt gebruikt, wordt het volume bepaald dat een bepaalde hoeveelheid materiaal inneemt nadat het gedurende de in de methode aangegeven tijd in een vloeistof is gelaten.
Voor zetmeel worden ook methoden toegepast waarmee de ‘swelling power’ wordt bepaald, dat wil zeggen de mate van zwelling die verband houdt met de opname van water door de zetmeelkorrels. De omstandigheden van een dergelijke test kunnen onder meer bestaan uit een bepaalde temperatuur, de verwarmingstijd, de concentratie van het monster en de wijze waarop het monster na de test wordt gescheiden.
Betekenen de zwelindex en de zwelcapaciteit hetzelfde?
Men mag niet aannemen dat het om synoniemen gaat. De betekenis hangt af van de toegepaste methode en het soort materiaal.
In de Europese Farmacopee is de parameter ‘zwelindex’ (in het Pools: ‘wskaźnik pęcznienia’) concreet gedefinieerd; deze wordt onder meer toegepast voor geselecteerde plantaardige grondstoffen die hydrofiele bestanddelen bevatten. In andere methoden kan de term ‘zwelcapaciteit’ verwijzen naar het vermogen van het materiaal om op te zwellen, bepaald volgens een specifieke procedure; daarom dient u de betekenis en de eenheid ervan na te gaan in de toegepaste methode.
Waarvan is het zwellen van een grondstof afhankelijk?
De eigenschappen van het materiaal zelf en de omstandigheden van het contact met de vloeistof zijn van invloed. Afhankelijk van de grondstof kunnen onder meer de samenstelling en structuur, de fijnheid, de temperatuur, de contacttijd met de vloeistof en de toegepaste testmethode van belang zijn.
In het geval van zetmeel worden de zwellingseigenschappen ook beïnvloed door de moleculaire structuur en de samenstelling en opbouw van de korrels. Daarom mag het resultaat dat voor één soort zetmeel of bij één temperatuur is verkregen, niet automatisch worden toegepast op een ander product of andere omstandigheden.
Betekent zwelling hetzelfde als oplosbaarheid?
Nee. Een materiaal kan water opnemen en in volume toenemen zonder volledig op te lossen. Zwelling en oplosbaarheid zijn dus afzonderlijke eigenschappen, hoewel ze bij sommige materialen, zoals zetmeel dat in water wordt verwarmd, gelijktijdig kunnen optreden.
Om deze reden mag de parameter die zwelling beschrijft, niet worden beschouwd als een directe maatstaf voor oplosbaarheid.
Hoe dient men zwelling in de specificatie van een grondstof te interpreteren?
Allereerst dient u na te gaan welke parameter precies is vermeld: zwelling, zwellingsindex, zwellingscapaciteit of zwellingskracht. Vervolgens dient u de eenheid en de meetomstandigheden te controleren.
Een resultaat dat bijvoorbeeld het volume van het gezwollen materiaal relateert aan de massa ervan, is niet rechtstreeks vergelijkbaar met een parameter die de verhouding aangeeft tussen de massa van het gezwollen bezinksel en de droge massa van het monster. In de B2B-handel kan de numerieke waarde op zich, zonder informatie over de methode, dan ook onvoldoende zijn om te beoordelen of twee grondstoffen vergelijkbare zwellingseigenschappen hebben.
