در صورت کاهش دمای امولسیون روغن در آب برخی از قطرات به مقدار جزئی کریستالی می گردند، به طوری که تحت تأثیر تنش امولسیون به تدریج به نوع آب در روغن تبدیل خواهد شد. علت اصلی این نوع تغییر فاز، بهم پیوستگی جزئی قطرات است که به تشکیل شبکه کریستال چربی می انجامد و قطرات آب در داخل آن محبوس می ماند. زمانی که دمای امولسیون افزایش می یابد، کریستال چربی ذوب شده و امولسیون شکسته می گردد. این مساله بدین دلیل می تواند باشد که قطرات آب آزاد با پیوستن به دیگر قطرات آب در ساختار امولسیون ته نشین می شوند.
۲-۳- نحوه ی تشکیل امولسیون ها
به طور سنتی امولسیون های روغن در آب (o/w) را با هموژن کردن روغن و فاز آبی با همدیگر درحضور یک یا تعداد بیشتری امولسیفایر تهیه می کنند. طی هموژن کردن، مولکول های امولسیفایر به سطوح قطرات تازه تشکیل شده جذب گردیده وکشش بین سطحی (Interface) را کاهش می دهند. این امر به شکسته شدن بیشتر قطرات کمک می کند، علاوه براین، مولکول های امولسیفایر لایه ای محافظ اطراف قطره ها تشکیل می دهند که با برقراری برهمکنش های دفع کننده از توده ای شدن قطرات جلوگیری می کند. هموژنیزاسیون یا همگن سازی، مهمترین مرحله در تهیه امولسیون می باشد، به طوری که طی این مرحله، دو فاز غیر قابل اختلاط به امولسیونی یکنواخت تبدیل می شود. این فرایند معمولا در طی دو مرحله انجام می گیرد. مرحله اول منجر به تولید امولسیونی با ذرات درشت می گردد که بدان پیش مخلوط نیز می گویند، در حالی که در مرحله دوم با ایجاد فشارهای بالا، پیش مخلوط (Pre-emulsion) به امولسیونی با ذرات بسیار ریزتر و یکنواخت تر تبدیل خواهد شد. در شکل (۲-۱)، نمایی ساده از تولید امولسیون از ترکیب دو فاز روغنی و آبی نشان داده شده است. امروزه از انواع مختلفی از همگن سازها در صنعت استفاده می شود، که از آن جمله می توان به آسیاب کلوئیدی، همگن سازهای تحت فشار، همزن هایی با دور بالا، همگن سازهای غشایی و همگن سازهای فراصوت اشاره کرد.
روغن
آب
همگن سازی اولیه
همگن سازی ثانویه
شکل ۲-۳- نمایی شماتیک از تولید امولسیون روغن در آب (۱).
بنابراین، مرحله اول تشکیل امولسیون، تخریب و متلاشی کردن قطرات درشت است، که باید مقادیر کافی از امولسیفایر مناسب، در حد فاصل بین فاز آب و روغن جذب گردد تا از تراکم و یکی شدن قطرات پراکنده شده جلوگیری گردد. اندازه قطرات موجود در امولسیون تشکیل شده به روش کار، مقدار امولسیفایر افزوده شده، نوع امولسیفایر و درجه حرارت امولسیون ارتباط دارد.
۲-۴- سازوکار پایدارسازی امولسیون ها
معمولا به دو طریق می توان فرایند شکسته شدن یک امولسیون را به تعویق انداخت، اول، استفاده از عملیات مکانیکی که در جهت خرد کردن وکنترل ابعاد ذرات پراکنده ودوم، اضافه نمودن افزودنی های شیمیایی پایدار کننده ای مانند امولسیون کننده ها و پلیمر های دارای وزن مولکولی پایین جهت حفظ پراکندگی ذرات و یا افزودن پلیمر های با وزن مولکولی بالا و قابلیت افزایش ویسکوزیته فاز پیوسته (۳۴-۳۶). مهمترین هدف به کارگیری روش دوم، ممانعت از اتصال مجدد و آمیختگی ذرات امولسیون است که عمدتا به دلیل دافعه فضایی و الکترواستاتیک بین ذرات حاصل می شود. مهمترین عامل تعیین کننده در این واکنش های بین ذره ای، سطوح ذرات هستند که غالبا توسط امولسیون کننده ها، ترکیبات فعال سطحی طبیعی مانند پروتئین ها، منو و دی گلیسرید ها، اسید های چرب و یا فسفولیپید ها پوشیده شده اند (۶, ۳۵). نیرو هایی که عموما در این واکنش ها مشاهده می شوند، نیرو های الکترواستاتیک، نیرو های واندروالس، هیدراسیون، آب گریزی و دافعه های فضایی هستند. از آنجا که ویژگی های امولسیون ها از جمله ثبات و پایداری سینتیکی آنها تحت تاثیر همین نیروها می باشند (شکل ۲-۴). افزودن امولسیفایر و یا ترکیبات فعال سطحی میزان ∆G* را افزایش می دهد (شکل ۲-۴) بنابراین سیستم در حالت پایدار سینتیکی قرار می گیرد (متا استیبل) در حالی که این سیستم از لحاظ ترمودینامیکی ناپایدار است (۲۷). لذا به نظر می رسد درک صحیح وکامل واکنش های امولسیون کننده ها در سطح ذرات، کلید افزایش پایداری امولسیون و راهی برای طراحی و ایجاد سیستم هایی نوین غذایی است (۶, ۲۷, ۳۷). تمایل به استفاده از امولسیفایر ها و ترکیبات فعال سطحی، سورفاکتانت های سنتزی دارای وزن مولکولی پایین و حتی فسفولیپید ها (به عنوان ترکیباتی طبیعی که با جذب برسطح قطرات روغن و نیز کاهش کشش بین سطحی موجب افزایش پایداری می شوند) بسیار زیاد شده است. اما امروزه به دلیل افزایش سطح آگاهی مصرف کنندگان، استفاده از بیو پلیمر های طبیعی (پروتئین و پلی ساکارید ها) در پایدار سازی امولسیون ها بخش عمده ای از مطالعات را به خود اختصاص داده است (۱۴, ۲۹, ۳۸-۴۲). از جمله پروتئین هایی که دارای خاصیت امولسیفایری هستند پروتئین سویا، پروتئین های محلول شیر وکازئین ها را می توان نام برد (۳۵). چهار نوع سازوکار عمده در ایجاد پایداری و ثبات امولسیون ها شناخته شده است: ۱)پایداری الکتروستاتیکی ۲)پایداری توسط ماکرومولکول ها ۳)پایداری به وسیله ذرات جامد ۴)پایداری از طریق افزایش ویسکوزیته (۳۷).
شکل ۲-۴- تفاوت بین پایداری سینتیکی و ترمودینامیکی (۲۷).
۲-۵- پایدارسازی امولسیون ها با بهره گرفتن از بیوپلیمرهای طبیعی
بیوپلیمرهایی مانند پروتئین ها و پلی ساکارید ها مثال های خوبی از امولسیفایرها و پایدار کننده های طبیعی هستند که امروزه در صنعت غذا و داروسازی کاربرد های فراوانی دارند (۳۷, ۴۳-۴۴). این دو پلی مر نقش مهمی در پایداری، ساختار، ویژگی های ویسکوالاستیک، بافت و احساس دهانی دارا می باشد. بسیاری از پروتئین ها به دلیل توانایی در قرارگیری بر میان سطح آب و روغن و کاهش کشش بین سطحی به عنوان امولسیفایر جهت پایدارسازی امولسیون ها عمل می کنند (۴۵-۴۷). بسیاری از پلی ساکارید ها با تشکیل شبکه سه بعدی در فاز پیوسته و ایجاد ساختار ژل مانند باعث پایدارسازی امولسیون ها می شوند. فقط تعداد اندکی از پلی ساکارید ها دارای فعالیت سطحی و توانایی قرار گیری بر میان سطح را دارا هستند (۱۶, ۲۱, ۳۷, ۴۸-۵۰). هم چنین امروزه ترکیب پروتئین با پلی ساکارید تحت شرایط معین (غلظت، نسبت پروتئین به پلی ساکارید، قدرت یونی، دما و pH) یک روش بسیار مناسب جهت بهبود پایداری امولسیون ها می باشد (۳۰, ۴۰, ۴۲, ۵۱-۵۶). هنگامی که محلول های پروتئین و پلی ساکارید ها با هم مخلوط می شوند یکی از ۴ حالات زیر اتفاق می افتد:
۱)کمپلکس محلول (Co-solubility): به حالتی که مخلوط دو بیوپلیمر در یک فاز هستند و یک محلول پایدار و همگن ایجاد کردند و با هم واکنش نمی دهند و بصورت کمپلکس های محلول می باشند.
۲)ناسازگاری ترمودینامیکی (Thermodynamic incompability): به حالتی که دو درشت مولکول با هم واکنش ندهند و در دو فاز متفاوت قرار بگیرند. در واقع یکی از دو فاز غنی از پروتئین و دیگری غنی از پلی ساکارید باشد.
۳)Depletion flocculation: این پدیده اغلب در یک پراکنش کلوئیدی در حضور دو بیوپلیمر غیر جاذب رخ می دهد (حضور پلی ساکاریدهای غیر جاذب در امولسیون ها). فشار اسمزی بالا که اطراف ذرات کلوئیدی را احاطه کرده باعث ایجاد نیروی جاذبه بین ذرات می شود و در واقع منجر به لخته شدن (Flocculation) ذرات می شود. نیروی جاذبه به اندازه ذرات، ساختار و غلظت مولکول هایی پلیمر و ذرات کلوئیدی بستگی دارد.
۴)توده ای شدن توام (Complex coacervation): این پدیده در اثر ایجاد کمپلکس های الکترواستاتیک بین مولکول پروتئین و پلی ساکارید معمولا با بار مخالف ایجاد می شود و منجر به ایجاد یک سامانه دوفازی می شود یک فاز دارای هر دو پلیمر و فاز دیگر حاوی حلال است که اکثرا آب می باشد (۵۷-۵۹).
هیدروکلوئید ها بیوپلیمرهای آبدوست با وزن مولکولی بالا هستند که در صنایع غذایی جهت کنترل و بهبود بافت، طعم و افزایش پایداری به کار می روند. آن ها دسته ای از پلی ساکارید ها و پروتئین ها هستند که در صنعت استفاده وسیعی دارند (۱۵, ۵۰, ۶۰-۶۳). معمولا هیدروکلوئید ها با کنترل رفتار آب در گسترده وسیعی از مواد غذایی بهبود بافت، خواص مربوط به جاری شدن، کنترل آزاد سازی طعم، چسبندگی، غلیظ کنندگی، ژل سازی محلول های آبی، پایداری کف ها، امولسیون ها و دیسپرسیون ها، ممانعت از تشکیل کریستال یخ و شکر و بهبود احساس دهانی را امکان پذیر می سازد (۷, ۴۸, ۶۴). منشا هیدروکلوئیدهای مهم تجاری اغلب گیاهی، دریایی، میکروبی و یا حیوانی می باشد که در جدول زیر نشان داده شده است. به طور کلی صمغ ها از نظر نحوه ی عملکرد به دو دسته صمغ های جاذب و غیر جاذب تقسیم می شوند (۷, ۴۹). منظور از صمغ های جاذب چند قندی هایی هستند که در سطح پروتئین ها قار گرفته و ضمن واکنش با ترکیبات سطحی کازئین ها به صورت فضایی به آن ها متصل می شوند (مانند کاراگینان) در حالی صمغ های غیر جاذب به چند قندی هایی گفته می شوند که با پروتئین ها هیچ واکنشی نداشته (مانند گوار) و بیشتر از طریق افزایش پایداری می شوند (۱۴, ۳۵, ۶۵). معمولا پایدار سازی و ناپایداری با بیو پلیمر ها به عوامل مختلفی مانند ماهیت پلیمر، غلظت بیو پلیمر، pH و قدرت یونی بستگی دارد (۱, ۵۵, ۶۶-۶۷).
با توجه به خواص مفید وسلامت زایی ترکیبات زیست فعال بر سلامت مصرف کنندگان، در سال های اخیر تمایل به غنی سازی مواد غذایی با این ترکیبات افزایش یافته است. همانطور که می دانیم امکان کاربرد مستقیم ترکیبات بیواکتیو لیوفیل و هیدروفوب، در نوشیدنی های اسیدی با بنیان آبی وجود ندارد (۶۸-۶۹). از جمله روش های مورد استفاده در جهت غنی سازی ترکیبات بیواکتیو، میکروانکپسولاسیون می باشد و هم چنین از جمله روش های مورد استفاده در مورد میکروانکپسولاسیون ترکیبات بیواکتیو محلول در چربی، ساخت امولسیون های روغن در آب پایدار می باشد (۵). بنابراین، این مطالعه می تواند بستری را برای فهم بهتر مکانسیم غنی سازی بسیاری از ترکیبات زیست فعال از جمله ویتامین ها، آنتی اکسیدان ها، ترکیبات ضد میکروبی، نگه دارنده ها و نیز عوامل تشکیل دهنده عطر و طعم در نوشیدنی های اسیدی با بنیان آبی فراهم کند.
۲-۵-۱- امولسیون های پایدار شده با پلی ساکاریدها
از جمله پلی ساکاریدهایی که به طور گسترده در پایدارسازی امولسیون ها مورد بررسی قرار می گیرند : صمغ عربی (Acacia Senegal)، نشاسته و سلولزهای اصلاح شده، انواع پکتین و گالاکتومانان ها می باشند (۱۵-۱۶, ۶۲). معمولا پلی ساکاریدها با اصلاح رئولوژی فاز پیوسته از جدایش فازی جلوگیری می کنند. از لحاظ تئوری اگر میزان تنش حد ایجاد شده توسط افزودن پلی ساکاریدها تقریبا برابر۰۱/۰پاسکال باشد با غلبه بر نیروی ارشمیدس از دو فاز شدن امولسیونی با اندازه ذرات حدود ۱۰میکرون جلوگیری می کند (۶). معمولا تعداد کمی از پلی ساکاریدها دارای فعالیت سطحی هستند که علت این فعال بودن سطحی به ساختار مولکولی آن ها بر می گردد: ۱)اتصال گروه های غیر یونی به ساختار هیدروفیل پلی ساکارید (سلولز و نشاسته اصلاح شده با گروه های هیدروفوب) ۲)اتصال گروه های پروتئینی با پیوند کووالانسی یا فیزیکی به ساختار پلی ساکاریدها (پکتین) (۲۸, ۶۱). در این رابطه Leroux و همکاران در سال ۲۰۰۲ به بررسی ویژگی های امولسیون های پایدار شده با پکتین پرداختند. نتایج نشان داد که پکتین نیز همانند صمغ عربی توانایی پایدارسازی امولسیون ها را به تنهایی دارد البته در میان انواع منابع پکتین (سیب، مرکبات و چغندر)، پکتین حاصل شده از چغندر بهترین خاصیت پایدار کنندگی را داشت. علت خواص پایدارکنندگی پکتین حضور گروه های عاملی همچون استیل و پروتئین و تفاوت های ساختاری در انواع پکتین می باشد (۶۲). در پژوهشی که در سال ۲۰۰۱ در جهت تاثیر افزودن صمغ پکتین دپلیمریزه بر پایدارسازی امولسیون های روغن در آب نتایج ذیل حاصل شد پکتین دپلیمریزه حاصل از مرکبات با درجه استریفیکاسیون ۷۰% و وزن مولکولی متوسط(۷۰ کیلوگرم/مول) در غلظت کم (۴% وزنی) توانایی پایدارسازی امولسیون های روغن درآب (۲۰ % حجمی) در pH های پایین را در طولانی مدت دار است. نتایج حاکی از آن است که پروتئین موجود در ساختار هیدروکلوئید توانایی قرارگیری بر میان سطح روغن را دارد هم چنین افزایش pH تا ۷ و افزایش یا کاهش وزن مولکولی و هم چنین افزودن یون های کلسیم پایداری امولسیون ها را کاهش می دهد (۷۰). Klinkesorn و همکاران در سال ۲۰۰۴ به تاثیر افزودن مالتودکسترین (۰-۳۵% وزنی) و میزان درجه دکستروز اکی والان (۳۶-۱۰
بر پایداری و رئولوژی امولسیون های ۵ % روغن ذرت در آب پایدار شده با Tween 80 پرداختند. در این تحقیق جهت دستیابی به سازوکار پایدارسازی اندیس خامه ای شدن، اندازه گیری اندازه ذرات، پتانسیل زتا و گرانروی ظاهری انجام شد. نتایج نشان داد با افزایش غلظت مالتودکسترین تا یک حد بحرانی میزان خامه ای شدن بدلیل Depletion flocculation افزایش یافت هم چنین امولسیون های حاوی مقادیر بالاتر از مالتودکسترین دارای بافت بسیار ویسکوز و دارای رفتار شل شونده با برش بودند (۷۱). Huang و همکاران در سال ۲۰۰۱ خواص امولسیون کنندگی چهارده هیدروکلوئید مختلف (پکتین، ژلان، پروپیلن گلیکول آلژینات، کاراگینان، متیل سلولز، صمغ عربی، زانتان، Fenugreek وغیره) را از طریق تکنیک های متفاوت از جمله اندازه گیری کشش سطحی و بین سطحی، گرانروی ظاهری، اندازه ذرات، اندیس پایداری با روش سانتریفوژ و ریز ساختار مورد بررسی قرار دادند. نتایج نشان داد صمغ Fenugreek نسبت به دیگر صمغ ها کارآیی بیشتری در کاهش دادن کشش بین سطحی و اندازه ذرات داشت و با افزایش گرانروی فاز پیوسته و جذب صمغ بر روی میان سطح آب و روغن پایدارترین امولسیون های روغن در آب را در غلظت کم (۵/۰ % وزنی) طی ۹۰ روز نگهداری ایجاد کرد (۲۸).
Desplanques و همکاران در سال ۲۰۱۱ به تاثیر ساختار شیمیایی زانتان و صمغ عربی بر خواص امولسیون کنندگی و پایداری امولسیون های روغن در آب پرداختند. جهت بررسی سازوکار پایدارسازی امولسیون ها، اندازه ذرات و خصوصیات رئولوژیک امولسیون ها در طول زمان مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد استفاده همزمان از زانتان و صمغ عربی دارای تاثیر سینرژیستی بر پایداری امولسیون ها می باشد. هر چه محتوی آرابینوگالاکتان-پروتئین صمغ عربی بیشتر باشد اثرات امولسیون کنندگی این صمغ افزایش می یابد زیرا این بخش از صمغ عربی توانایی جذب بر روی قطرات روغن و کاهش کشش بین سطحی را دارد. گرانروی زانتان نیز تحت تاثیر محتوی استات و پیروات آن قرار می گیرد. با افزایش محتوی پیروات و کاهش مقدار استات گرانروی زانتان کاهش می یابد بنابراین زانتان معمولا با افزایش گرانروی و اثر سفت گنندگی و صمغ عربی با نقش امولسیفایری و فعالیت سطحی باعث پایدارسازی امولسیون ها شده اند هم چنین در این مطالعه ثابت شد که لزوما هر چه ویسکوزیته فاز پیوسته بیشتر باشد امولسیون پایدارتر ایجاد نمی شود و عامل افزایش در ویسکوزیته تنها عامل پایدار شدن امولسیون ها نمی باشد (۷۲).
Farzi و همکاران در سال ۲۰۱۳ به مطالعه ی مقایسه ای سه گونه صمغ کتیرا (Astragalus gossypinus A.compactus and A. rahensis)) پرداختند. نتایج حاکی از آن بود که Astragalus gossypinus با غلظت ۵/۰% وزنی قادر به تولید امولسیون هایی با حداکثر پایداری طی ۱۲۰ روز و با گرانروی ظاهری و اندازه ذرات کمتر نسبت به بقیه گونه ها بود. علت این حداکثر پایداری ساختار شیمیایی صمغ و نسبت جزء محلول به نا محلول پیش بینی شد (۲۱).
۲-۵-۲- امولسیون های پایدار شده با پروتئین ها
بسیاری از پروتئین ها توانایی جذب بر میان سطح و سهولت تشکیل قطره با کاهش کشش بین سطحی را دارا می باشند (۴۶). در هر صورت در غلظت برابر سورفاکتانت های کوچک مولکول سنتزی با پروتئین ها، سورفاکتانت های کوچک مولکول سنتزی در کاهش کشش بین سطحی موثرتر می باشند. در حالی که پروتئین ها امولسیون های پایدارتری را از لحاظ ترمودینامیکی و سینتیکی تولید می کنند. قرارگیری پروتئین ها بر میان سطح طی سه مرحله انجام می شود : انتشار مولکول از فضای فاز پیوسته به میان سطح، جذب بر میان سطح، باز آرایی ساختار پروتئین ها در میان سطح. پروتئین ها به دلیل کاهش واکنش های نامطلوب با محیط دچار تغییر پیکربندی می شوند. مقادیر باقی مانده پروتئین ها در محیط نیز با ایجاد دافعه الکترواستاتیک مانع بهم پیوستگی و لخته شدن می شوند (۲۷, ۴۷).
معمولا ۳-۱ % وزنی از پروتئین ها برای پایدارسازی امولسیون ها بکار می رود. در این محدوده ی غلظت جذب پروتئین ها یک عامل محدودکننده برای پایدارسازی امولسیون ها نمی باشد. در برخی موارد کارایی پروتئین ها از طریق بعضی اصلاحات مانند تغییرات فیزیکی، آنزیمی و ژنتیکی افزایش می یابد و این اصلاحات میزان در معرض قرار گرفتن گروه های هیدروفوب و هیدروفیل را افزایش می دهد. بنابراین در بسیاری از مطالعات از ترکیب دو یا چند بیوپلیمر جهت پایدارسازی امولسیون ها استفاده می شود. معمولا پروتئین ها به عنوان امولسیفایر و فعال کننده ی سطح و پلی ساکاریدها به عنوان عامل سفت کننده و بهبود دهنده بافت و رئولوژی فاز پیوسته کاربرد دارند (۶۰).
Dickinson و همکاران در سال ۱۹۹۹، به بررسی رفتار رئولوژیکی و میزان دو فاز شدن (Creaming index) در امولسیون های روغن (تترادکان) در آب حاوی سدیم کازئینات (امولسیفایر) و سدیم دوسیل سولفات (سورفاکتانت یونی) پرداختند. حضور سدیم کازئینات و سدیم دوسیل سولفات در امولسیون، دو فاز شدن را کاهش می دهد . در حالی که مقادیر اضافی سدیم دوسیل سولفات منجر Depletion flocculation و در نهایت دو فاز شدن می شود. افزودن سدیم کازئینات به این سیستم Depletion flocculation را کاهش می دهد. آنها هم چنین به این نتیجه رسیدند که افزودن سدیم کلرید به امولسیون باعث رفتار غیر نیوتنی سیستم شده و در نهایت دو فاز شدن را افزایش می دهد. افزودن کازئینات تا ۳-۲% وزنی به این سیستم امولسیونی باعث کاهش رفتار سودوپلاستیک شده و دو فاز شدن را کاهش می دهد . در این مطالعه هم چنین مشخص شد نمونه های امولسیونی دارای رفتار شل شونده به برش سریعتر از نمونه های دارای رفتار نیوتنی دو فاز می شوند.
Hemar و همکاران در سال ۲۰۰۱ در این مطالعه به بررسی تاثیر غلظت های متفاوت صمغ زانتان بر تغییرات اندازه ذرات، سطح پوشش دهی و اندیس Creaming امولسیون های حاوی ۱ و۳ % وزنی/وزنی سدیم کازئینات و ۳۰ % روغن سویا پرداختند که غلظت های کمتر از ۲/۰% باعث فلوکلوله شدن قطرات روغن و کاهش پایداری و در نهایت جدایش فازی شد. در غلظت های بالاتر صمغ زانتان اندیس Creaming بهبود یافت که به علت ایجاد شبکه Gel-like زانتان بوده است. در غلظت ۳ % سدیم کازئینات و در غیاب زانتان فلوکوله شدن روغن و افزایش اندیس Creaming رخ داد که علت این ناپایداری، مجتمع شدن سدیم کازئینات جذب نشده و در نهایت Depletion flocculation می باشد. در حضور صمغ زانتان پایداری به Creaming افزایش یافت که به دلیل افزایش فاز پیوسته و در پی آن کاهش نرخ Diffusion و کاهش حرکات براونی می باشد (۵۲).
Surhو همکاران در سال ۲۰۰۵ به مطالعه اثر نوع پکتین و (۷-۳) pH بر روی خصوصیات و پایداری امولسیون های o/w پایدار شده با سدیم کازیئنات پرداختند. این امولسیون در سیستم مدل و از طریق هموژن کردن ۱۰%وزنی روغن ذرت در ۹۰% فاز آبی حاوی سدیم کازیئنات و در ۷ pH تهیه گردید و سپس دیسپرسیون های تهیه شده از دو نوع پکتین (High and Low methoxyl) به آن افزوده شد. در غیاب پکتین و در ۳pH5- سدیم کازیئنات قادر به مقاوم نمودن امولسیون ها به دو نوع ناپایداری انبوهش و الحاق نبود که علت آن بار نسبی کم سطح قطره می باشد. در ۵ pH و در حضور پکتین و به واسطه ی وجود نیروهای الکترواستاتیک بین پکتین و سدیم کازئینات پایداری امولسیون ها بهبود می یابد. حداکثر پایداری این سیستم در pH نزدیک به pH ایزوالکتریک سدیم کازیئنات بدست آمد زیرا در pH های کمی بالاتر از نقطه ی ایزوالکتریک سدیم کازیئنات، پکتین با بار الکتریکی منفی جذب لایه سدیم کازیئنات روی سطح قطرات شده و به دلیل افزایش دافعه فضایی و الکترو استاتیک بین قطرات، پایداری قطرات به مجتمع شدن بهبود یافته و نرخ Creaming کاهش می یابد (۱۴).
Samavatiو همکاران در سال ۲۰۱۱ به مطالعه تاثیر غلظت های مختلف صمغ کتیرا گونه گوسیپینوس (۵/۰-۱) %، غلظت های متفاوت WPI (2-4) % وحجم فراکسیون اولئیک اسید بر روی خواص فیزیکوشیمیایی (توزیع اندازه ذرات، اندیس Creaming، خصوصیات رئولوژیکی) امولسیون های روغن در آب پایدار شده با WPI پرداختند و به این نتایج دست یافتند که با افزایش حجم فراکسیون روغنی، افزایش غلظت صمغ کتیرا و افزایش غلظت پروتئین های محلول پایداری این سیستم افزایش می یابد. مطالعات رئولوژیکی نشان داد که هر دو مدول افت و ذخیره با افزایش غلظت روغن و صمغ کتیرا افرایش می یابد و همچنین رفتار ویسکواالاستیک این سیستم به وسیله ی غلظت صمغ کتیرا کنترل می شود (۵۴). Wu و همکاران در سال ۲۰۰۹ به تاثیر چهار گالاکتومانان بر پایداری و خواص رئولوژیک امولسیون روغن در آب پرداختند. نتایج نشان داد علاوه بر وزن مولکولی، نسبت مانوز/گالاکتوز در اسلکت ساختاری گالاکتومانان ها نقش عمده ای بر پایداری و خواص رئولوژیک امولسیون ها دارد. از لحاظ پایداری (Emulsion stability) گوار پایدارترین امولسیون را تولید می کند از لحاظ (Emulsion capacity)، Fenugreek پایدارترین امولسیون ها را تولید می کند (۷۳).
جدول ۲-۱- مطالعات مربوط به تاثیر افزودن پلی ساکارید ها در پایدارسازی امولسیون های روغن در آب
| نتیجه |
تکنیک های مورد مطالعه |
متغیر های مورد مطالعه |
محقق |
| پکتین حاصل شده از مرکبات و نیشکر توانایی کاهش کشش بین سطحی و پایدار سازی امولسیون ها را در غلظت کم داشت. ساختار شیمیایی، وزن مولکولی، درجه استیلاسیون و مقدار پروتئین موجود در پکتین یر خواص امولسیون کنندگی آن بسیار موثر است (۶۲). |
کشش بین سطحی، اندازه گیری اندازه ذرات، استیلاسیون و متیلاسیون، |
تاثیر نوع پکتین (سیب، مرکبات، نیشکر) بر ویژگی های فیزیکوشیمیایی امولسیون های روغن در آب |
J. Leroux et al. 2003 |
