具有膠體穩(wěn)定性、多分散性的水包油硅油乳液(抗凝聚和聚結(jié)性)是由10 % m/m乳液用去離子水稀釋到0.2%而制成。
圖1:水包油乳劑的不穩(wěn)定性指數(shù)與凍融循環(huán)次數(shù)的函數(shù)關(guān)系圖
原漿乳液是在用1 % m/m乳化劑準(zhǔn)備預(yù)乳化液之后,用定轉(zhuǎn)子均質(zhì)器在24000RPM轉(zhuǎn)速下制成。原漿乳液制備于卡爾斯魯厄理工學(xué)院(KIT)生命科學(xué)過程工程研究所(I):食品加工工程(LVT)。
對于稀釋過的乳液,通過LUMiReader PSA(用PC 2mm樣品管,無傾角,波長870nm)獲得不穩(wěn)定性指數(shù)。分別在25℃,30℃和45℃下分析樣品。不穩(wěn)定性指數(shù)是從ROI(37到47毫米)獲取(如圖1)。
圖2:通過升溫實現(xiàn)不同實驗溫度下水包油硅油乳液的穩(wěn)定性加速測試。
由于溫度升高會導(dǎo)致失穩(wěn)現(xiàn)象的加速。在上述實驗中,這可以簡單的通過平均不穩(wěn)定性指數(shù)被記錄到(如圖1)??梢钥紤]到兩個基本因素。首先,隨著溫度的升高,連續(xù)相粘度變小,根據(jù)斯托克斯定律,這會使油滴更快地分離(上浮)。從25°C到30°C,水的粘度降低了12%,不穩(wěn)定性指數(shù)相應(yīng)增加了14%。在45°C時,不能單純計算粘度的增加,我們還要考慮到聚結(jié)現(xiàn)象,這在較高溫度下也會更加容易發(fā)生。從圖2中可以明顯看出,在45°C時,不穩(wěn)定性指數(shù)增加了74%。而粘度變化應(yīng)該只占約49%。
更高的聚結(jié)性是不穩(wěn)定性指數(shù)增長74%的第二個因素。此外,乳化劑的極性在較高溫度下變得更疏水,從而降低了它的穩(wěn)定能力。上述作用導(dǎo)致乳液失穩(wěn),使45℃下樣品的失穩(wěn)指數(shù)大大提高。