Suure-nihkejõuga homogeniseerimisest kolloidveskini: PGPR ja DMG nihkereoloogiliste omaduste emulgeerimine kõrge sisefaasiga vees-õlis (W/O) salatikastesüsteemides

Kõrge sisefaasiga vesi{0}}õlis{1}} (W/O) emulsioonid, mille hajutatud faasi mahufraktsioonid φₒ on 0,74 või suuremad, moodustavad salatikastmete, majoneesi alternatiivide ja madala-rasvasisaldusega võiete struktuurilise aluse. Kuid nende tööstuslik valmistamine seisab silmitsi põhilise töötlemise dilemmaga: kuidas sisendenergia sisemised erinevused suure -nihkejõuga homogeniseerimise ja kolloidjahvatamise-kahe domineeriva emulgeerimistehnoloogia- vahel vastavad pindadevahelise adsorptsiooni kineetikale ja võrgustiku{8}}ehituskäitumisele, mis määravad otseselt emulgaatorite stabiilsuse ja emulgeerimiskvaliteedi. Selles artiklis analüüsitakse süstemaatiliselt polüglütseroolpolüritsinoleaadi (PGPR) ja destilleeritud monoglütseriidide (DMG) liidese diferentseeritud käitumist ja nihkereaktsiooni omadusi sellistes süsteemides emulgeeriva nihkereoloogia ühtsest vaatenurgast. PGPR oma hargnenud ritsinoleenhappe hüdrofoobsete sabade ja paindlike polüglütseroolipearühmadega saavutab kiiresti adsorptsioonitasakaalu õli{12}}vee liideses ja moodustab suure dilatatsioonilise viskoelastsusmooduliga liidese kile, kuid sellel on nõrk sõltuvus nihkeajaloost. DMG seevastu konstrueerib tiksotroopsete taastumisomadustega rasvakristallide võrgustiku skeleti in situ tuumastumise ja rasvakristallide ruumilise täitumise kaudu liideses ja pidevas faasis, kuid selle liidese kineetika on aeglane ja sõltub tugevalt seotud nihke{14}}jahutusajaloost. Nende kahe emulgaatori sünergia ei ole pelgalt üksteist täiendav HLB väärtuste sidumine, vaid pigem kahe stabiliseerimisstruktuuri -"PGPR liidese kile (elastne kest) + DMG-kristallide võrgustik (plastskelett)"- moodustumine nihkevooluväljas. Esimene annab tilkadele anti-ühinemisvõime, teine ​​aga anti-settimisvõime ja tiksotroopse taastumise hulgisüsteemile. Selles artiklis koostatakse täiendavalt emulgeeriva nihkefaasi diagramm, kasutades energiatihedust (Eᵥ) ja erinihkeenergiat (SBE) kahe parameetrina, paljastades kohaldatavad piirid ja täiendavad seosed suure -nihkejõuga homogeniseerimise (kõrge Eᵥ, lühike viibimisaeg) ja kolloidse jahvatamise (mõõdukas Eᵥ, pika viibimisaeg4} selles väljas) vahel. luues seeläbi teoreetilise aluse seadmete valikule, protsesside kavandamisele ja koostise optimeerimisele kõrge sisefaasiga W/O salatikastmete tööstuslikul tootmisel.

Kõrge sisefaasi emulsioonid (HIPE) viitavad tavaliselt emulsioonisüsteemidele, milles hajutatud faasi mahuosa (φ) ületab 0,74- ühtsete jäikade sfääride juhusliku tiheda pakkimise teoreetilise piiri. Peale selle mahuosa ei ole hajutatud faasipiisad enam üksteisest eraldatud sfäärilised ühikud, vaid need surutakse kokku ja deformeeruvad mitmetahulisteks morfoloogiateks, kusjuures külgnevad tilgad on eraldatud ainult pideva faasi üliõhukese kilega. See ainulaadne mikrostruktuurne geomeetria annab hulga mitte-Newtoni reoloogilisi omadusi-saagispinget, nihke-õhenemiskäitumist ja viskoelastset tahket-taolist reaktsiooni-, muutes HIPE-d ideaalseteks struktuurimallideks pool-{9}}tahkete toiduainete, nt salatite ja salatite jaoks.

HIPE-de laiemas perekonnas on vesi{0}}õlis- (W/O) kõrge sisefaasiga emulsioonidel eriline koht. Erinevalt enamlevinud O/W HIPE-dest kasutavad V/V-emulsioonid dispergeeritud faasina vett ja pideva faasina õli. Toiduainetööstuses sobib see "vesi õlis" struktuurne konfiguratsioon hästi salatikastmete ja -määrete sensoorsete nõudmistega: pidev õlifaas tagab rikkaliku, täidlase -täidlase suus ja püsiva maitse vabanemise, samal ajal kui hajutatud veepiisad aitavad kaasa värskendavale {{{{{{5}-8 vähenenud puutetundlikkusele ja{8} ravimvormid. V/O kõrge sisefaasiga emulsioonide valmistamine on aga tunduvalt keerulisem kui nende V/V analoogide valmistamine. See raskus tuleneb kahest peamisest tegurist: W/O-emulsioonid on oma olemuselt termodünaamiliselt ebastabiilsed süsteemid ja veepiiskade suur osakaal surub piiskadevahelised kaugused alla-mikronite tasemeni, suurendades järsult ühinemise liikumapanevat jõudu. Lisaks ei ole toiduainete -v/O emulgaatorite valik piiratud, vaid need on valdavalt väikesemolekulilised pindaktiivsed ained, millel on mõõdukas liidese tugevus, mistõttu on raske saavutada pikaajalist{16}}stabiilsust kõrge sisefaasi tingimustes.

Selle taustal on kaks mitte{0}}ioonset toidu-kvaliteediga emulgaatorit -polüglütseroolpolüritsinoleaat (PGPR) ja destilleeritud monoglütseriidid (DMG)- kujunenud ideaalseks kombinatsiooniks stabiilsete V/O kõrge sisefaasiga emulsioonide loomiseks, mis on tingitud nende teineteist täiendavast käitumisest ja funktsionaalsest positsioonist. PGPR on toiduainetööstuses üks olulisemaid W/O emulgaatoreid, mis sünteesitakse polümeriseeritud glütserooli esterdamisel kondenseeritud ritsinoolhappega. Sellel on väga hargnenud hüdrofoobsed sabad ja lai hüdrofiilsete pearühmade jaotus. Uuringud on näidanud, et PGPR saavutab kiiresti adsorptsioonitasakaalu õli-vee liideses, mille hargnenud-ahela struktuur annab liidese kile kõrge pindadevahelise dilatatsioonilise viskoelastsusmooduliga, mis suudab tõhusalt vastu seista emulsiooni koalestsentsi põhjustatud liidese kile deformatsioonile. PGPR kontsentratsioonil 4% ja õli mahufraktsioonil 0,7–0,8 on saadud vesi-/õheemulsioonidel domineeriv reoloogiline käitumine nihke-{13}}lahjenemise ja elastsuse korral, tiksotroopse taastumise protsendid on vastavalt 131,26% ja 114,56%.

DMG esindab täiesti erinevat stabiliseerimismehhanismi. Molekulaarselt destilleeritud monoglütseriidina, mille monoestri sisaldus on suurem või võrdne 90%, on DMG HLB väärtus ligikaudu 3,9–5,3 ja sellel on mõõdukas liidese aktiivsus õli -vee liideses. Kuid selle põhivõime W/O-emulsioonide stabiliseerimiseks tuleneb rasvakristallide võrgustiku ülesehitamise käitumisest liideses ja pidevas faasis. Jahutamise ajal toimub DMG-molekulide in situ tuumastumine ja kristallisatsioon õli -vee liideses ja pidevas faasis, moodustades ruumilise struktuuri, milles Pickeringi stabiliseerimine ja võrgu stabiliseerimine eksisteerivad sünergistlikult. See kristallivõrk mitte ainult ei takista tilkade liitumist füüsiliste barjääride kaudu, vaid annab süsteemile ka märkimisväärse voolavuspinge ja tiksotroopse taastumise.

Varasemad uuringud on selgesõnaliselt näidanud, et PGPR + DMG segu annab kookosõli-päevalilleõli segasüsteemides emulsiooni maksimaalse stabiilsuse, kusjuures stabiilsed vesi- ja õliemulsioonid moodustuvad emulgaatori üldkontsentratsioonil 3%. DAG-PGPR segaemulgaatorisüsteemides annab pindadevahelise kristallisatsiooni ja PGPR kõrge pinnaaktiivsuse sünergilise koosmõju tulemuseks ühtlase tilkade jaotumise ja suurepärase külmumis{5}}sulamisstabiilsusega emulsioonid. Need uuringud on aga suures osas keskendunud koostise staatilistele parameetritele ning puudub süstemaatiline arusaam sellest, kuidas töötlemise nihkeajalugu-, st kuidas erinevate emulgeerimisseadmete poolt genereeritud vooluvälja karakteristikud mõjutavad kahe emulgaatori adsorptsioonikineetikat, kristalliseerumiskäitumist ja sünergistlikke mõjusid.

Selle artikli eesmärk on nihkereoloogia ühtsest vaatenurgast konstrueerida täielik põhjuslik ahel: emulgeerimisseadmed → nihkevooluväli → liideste käitumine → massireoloogia → toote stabiilsus. Keskne väide on, et PGPR ja DMG vaheline sünergia ei ole staatiline formuleerimisfunktsioon, vaid pigem dünaamiline nihke{1}}vastuse funktsioon; valik suure-nihkejõuga homogeniseerimise ja kolloidjahvatamise vahel on sisuliselt kahe emulgaatori vastavate "nihkeakende" sobitamine ja kombineerimine.

1 Materjalid

PGPR (HLB ≈ 0,4–4,0, Guangzhou Zhonghai Chemical); DMG (monoestri sisaldus 90% või suurem, HLB ≈ 3,9–5,3, sama tarnija); päevalilleõli (toiduaine); deioniseeritud vesi; sool, sahharoos, ksantaankummi (toiduaine).

2 W/O salatikastmete mudelisüsteem

Õlifaas: päevalilleõli PGPR/DMG segaemulgaatoriga (kogukontsentratsioon 1%–5%, PGPR:DMG suhe 0:10 kuni 10:0), lahustatud segades 70 kraadi juures. Vesifaas: deioniseeritud vesi + sool 1,5% + sahharoos 3% + ksantaankummi 0,1%, lahustatud segamisel 60 kraadi juures. Vee- ja-õli massisuhted: 70:30 (φₒ=0.7) ja 60:40 (φₒ=0.6), moodustades kaks seeriat.

3 Emulgeerimisseadmed ja -töötlus

Suure-nihkega homogeniseerimisel (HSH) kasutati digitaalset kiiret{1}}dispergeerivat homogenisaatorit (FJ200-SH, Shanghai Huxi), mille töötlemisparameetrid olid 8000–18 000 p/min ja kestus 1–5 minutit. Kolloidjahvatamisel (CM) kasutati labori-mastaabis retsirkulatsiooniga kolloidveskit (JMS-50D, Langfang General Machinery), mille staatori-rootori vahe oli 100–500 μm, rootori kiirus 3000–6000 p/min ja tsirkulatsioonikäik 1–5. Pärast emulgeerimist jahutati kõik emulsioonid jää-veevannis kiiresti 25 kraadini.

4 Iseloomustusmeetodid

• Piiskade morfoloogia:Optiline mikroskoopia (BX53, Olympus) × 400 suurendusega; tilkade suuruse jaotus (d3,₂) määratakse ImageJ pildianalüüsi tarkvara abil.
• Reoloogiline iseloomustus:Rotatsioonireomeeter (DHR-2, TA Instruments), 40 mm paralleelse plaadi geomeetria (1 mm vahe), 25 kraadi . Püsiseisu{14}}nihkejõud: 0,01–100 s⁻¹; amplituudi pühkimine: 0,01%–100% deformatsioon sagedusel 1 Hz; sageduse pühkimine: 0,1–100 rad/s 0,1% pinge juures (LVR piires); tiksotroopia: kolmeastmeline nihkekiiruse tsükkel 10⁻3 → 100 → 10⁻3 s⁻¹.
• Liidese dilatatsioonireoloogia:Rippuval kukkumisel{0}}põhine liidese dilatatsioonireomeetria (OCA 25, DataPhysics), võnkesagedus 5–45 mHz, amplituud 2%, temperatuur 25 kraadi.
• DSC rasvade kristallisatsiooni analüüs:Diferentsiaalne skaneeriv kalorimeetria (DSC 214 Polyma, Netzsch), kuumutamis-/jahutuskiirus 5 kraadi /min.
• Ladustamise stabiilsus:Säilitamine temperatuuril 25 kraadi / 4 kraadi 30 päeva, jälgides visuaalselt faaside eraldumist ja ühinemist.

1 PGPR ja DMG diferentseeritud liideste käitumine W/O liideses

Liidese dilatatsioonireoloogilised mõõtmised näitasid olulisi erinevusi PGPR ja DMG vahel õli{0}}vee liideses. PGPR saavutab kiiresti adsorptsioonitasakaalu isegi väga madalatel kontsentratsioonidel (0,1%), kusjuures selle liidese dilatatsioonimoodul E' näitab sagedusalas 5–45 mHz nõrka sagedussõltuvust, mis näitab liidese kile tahket -taolist elastsust. See leid on tugevalt kooskõlas kirjandusega: PGPR-i hargnenud ritsinoolhappe hüdrofoobsed sabad annavad liidese kilele kõrge dilatatsioonilise viskoelastsusmooduli, võimaldades sellel tõhusalt seista vastu emulsiooni ühinemisest põhjustatud liidese deformatsioonile. Pärast 15 tihendus-laienemistsüklit näitas PGPR liidese kile moodul vaid väikest nõrgenemist, mis kinnitab selle suurepärast pikaajalist liidese stabiilsust.

DMG-l oli liidese käitumine täiesti erinev. Identsetes mõõtmistingimustes oli DMG liidese kile dilatatsioonimoodul oluliselt madalam kui PGPR-il, väljendunud sagedussõltuvusega -moodul tõusis kiiresti kõrgetel sagedustel ja langes madalatel sagedustel, mis näitab, et kile domineeris viskoossuses-. Veelgi kriitilisem on see, et kui temperatuuri alandati 70 kraadilt 25 kraadile, suurenes DMG liidese kile dilatatsioonimoodul astmeliselt{7}}, mis oli tihedalt seotud selle in situ liidese kristalliseerumise käitumisega. DSC analüüs kinnitas seda hüpoteesi: jahutamise ajal näitas DMG selget eksotermilist tippu ligikaudu 45–50 kraadi juures, mis vastab heterogeensele tuumastumisele ja monoglütseriidide kristalliseerumisele õli -vee liideses.

Need kaks erinevat liidese käitumist määravad nende vastavad reageerimismustrid nihkeväljades. PGPR liidese adsorptsioon on akineetiliselt juhitav protsess: molekulid suudavad liidesesse jõudes kiiresti lõpule viia konformatsioonilised kohandused ja saavutada tasakaalulise katvuse; järelikult on selle sõltuvus nihkeintensiivsusest suhteliselt nõrk. DMG liidese käitumine on seevastu atermodünaamiline{0}}kineetiline sideprotsess: molekulid peavad esmalt saavutama kriitilise pinnakontsentratsiooni liideses, millele järgneb jahutamine-, mida juhib in situ kristallisatsioon; lõplik liidesestruktuur sõltub seega tugevalt nihke{1}}jahutusajaloo rajast.

2 Nihkevooluvälja tüübi mõju tilkade suuruse jaotusele

Kõrge{0}}nihkega homogeniseerimine (HSH) ja kolloidjahvatamine (CM) esindavad kahte põhimõtteliselt erinevat tüüpi emulgeerimise vooluvälja.

HSH kuulub kategooriasseinertsiaalne turbulents{0}}domineerivad vooluväljad. Rootori suurel-kiirusel pöörlemisel toimub vedelikus intensiivsed turbulentsed kõikumised, kusjuures tilkade purunemist kontrollib peamiselt turbulentne inertsiaalpinge (~ρ(εd)^(2/3)). Selle vooluvälja põhiomadused on: äärmiselt kõrge energiatihedus (10–10⁸ W/m³), väga lühike viibimisaeg (millisekunditest sekunditeni) ja vooluväli, kus domineerivad nihke- ja turbulentsed pöörised.

Kolloidveski seevastu kuulub kategooriasseekstensiivsed-nihkeühendi vooluväljad. Staatori-rootori vahes läbib vedelik intensiivsete venitus- ja nihkevoolude koosmõju ning tilkade purunemise mehhanism on tunduvalt keerulisem. Võrreldes HSH-ga on CM-l mõõdukas energiatihedus (10–10⁷ W / m³), ​​kuid oluliselt pikem viibimisaeg (sekunditest kuni minutiteni) koos olulise pikendava voolukomponendiga.

Tabel 1 Vooluvälja karakteristikute võrdlus: kõrge{1}}nihkehomogeniseerimine vs. kolloidveski

Katsetulemused näitasid, et PGPR-i kasutamisel emulgaatorina andis HSH kiirusel 18 000 pööret minutis 3 minuti jooksul tilkade jaotuse d₃,₂ ≈ 8–12 μm, korrapärase tilkade morfoloogia ja kitsa suurusjaotusega. Kui CM-ravi rakendati võrreldava energiasisendiga, suurenes tilkade keskmine suurus 15–20 μm-ni, kuid suurusjaotus oli laiem, millel oli selge bimodaalne iseloom -peapiik 10–15 μm ja sekundaarne piik 25–35 μm.

DMG kasutuselevõtt muutis seda pilti põhjalikult. PGPR:DMG=7:3 segatud süsteemis (kogukontsentratsioon 3%) vähenes tilkade suuruse erinevus HSH ja CM vahel märkimisväärselt: d₃,₂ ≈ 10 μm HSH ja ≈ 12 μm CM puhul, vähendades suhet ligikaudu 1,8 × 2 × (ainult PGPR1). Veelgi olulisem on see, et CM{11}}toodetud emulsiooni säilitusstabiilsus (30 päeva, 25 kraadi) oli märkimisväärselt parem kui HSH tootel,{12}}esimese destabiliseerimisindeks oli vaid ligikaudu 40% viimasest.

3 nihke{1}}"PGPR liidese kile + DMG kristallvõrgu" kahekordse stabiliseerimisstruktuuri reaktsioonimehhanism

Miks demonstreerib CM PGPR/DMG segasüsteemis nii suurt suhtelist eelist? Vastus peitub kahe emulgaatori diferentseeritud reaktsioonides nihkeajaloole ja CM-i vooluvälja ainulaadsetes omadustes, mis vastavad täpselt nende vastavatele "nihkeakendele".

PGPR liidese adsorptsioon on kiire kineetiline protsess. Olenemata sellest, kas HSH millisekundi-skaala turbulentsis või CM-i teises-skaala pikendavas-nihkevoolus, suudavad PGPR molekulid adsorptsiooni värskelt tekkinud tilkade pindadel kiiresti lõpule viia, moodustades elastse liidese kile. SiiskiPGPR liidese kile iseparanemisvõime mehaaniliste kahjustuste vastu on piiratud. HSH äärmuslikes turbulentsitingimustes läbivad tekkivad tilgad korduvad purunemis-liitumise-taas-katkenemise tsüklid, kusjuures liidese kile rebeneb ja ehitatakse uuesti üles, mille tulemuseks on emulgeerimise marginaalse efektiivsuse vähenemine.

DMG seevastu nõuab põhimõtteliselt erinevat nihke{0}}jahutusega seotud keskkonda. Eeltingimused, et DMG saaks rakendada oma stabiliseerivat funktsiooni liideses ja pidevas faasis, on: (1) molekulidel peab olema piisavalt aega kriitilise pinnakontsentratsiooni saavutamiseks tilga pinnal; (2) tilgad peavad säilitama morfoloogilise stabiilsuse sobiva nihkejõu korral, et saada tuumade moodustumise malle pindadevaheliseks kristallisatsiooniks; (3) jahutuskiirus peab olema mõõdukas, et võimaldada piisavat kristallide kasvu ilma liigse agregatsioonita.

HSH-suure energiatiheduse, äärmiselt lühikese viibimisaja, tugeva turbulentsi{1}}vooluvälja omadused on vastuolus praktiliselt kõigi DMG nõuetega.HSH-s on üksikute tilkade eluiga äärmiselt lühike (millisekunditest sekunditeni) ja DMG-molekulidel pole liidese kogunemiseks piisavalt aega, rääkimata täielikust liidese tuuma moodustumisest ja kristallide kasvust. HSH tekitatud märkimisväärne hõõrdesoojus nõuab täiendavat välist jahutuskompensatsiooni, mis surub DMG kristallisatsiooniakna veelgi kokku.

CM{0}}mõõduka energiatiheduse, pikema viibimisaja, olulise pikendava voolukomponendi-vooluvälja omadused vastavad kõigile DMG nõuetele.CM vahevoolus läbivad tilgad järk-järgulist ekstensioonideformatsiooni; pindala suurenemine toimub sünkroonselt DMG pinna difusiooniga, pakkudes ideaalseid kineetilisi tingimusi pindadevaheliseks kristallisatsiooniks. Ekstensioonivoolu korral purunevad tilgad "hantlikujulise" pikenemis-rebenemismehhanismi kaudu, saades korrapärase morfoloogia ja ühtlase suurusega tütartilgad, mis hõlbustab järgnevat kristallivõrgu ühtlast ehitamist. Veelgi olulisem on see, et CM-i pikem viibimisaeg võimaldab DMG-l rohkelt võimalusi kristallide tuuma moodustumise ja esialgse kasvu lõpuleviimiseks pidevas faasis, moodustades ruumilise struktuuri, milles Pickeringi stabiliseerimine ja võrgu stabiliseerimine eksisteerivad sünergistlikult.

Me võtame selle mehhanismi kokku järgmiselt"PGPR liidese kile (elastne kest) + DMG kristallivõrk (plastist skelett)" kahe stabiliseerimise mudel. Selles mudelis pakub PGPR esimese kaitsetaseme-, andes igale tilgale elastse liidese kile, mis takistab ühinemist; DMG pakub teist kaitsetaset, -konstrueerides tilkade vahele kristallivõrkudest plastist karkassi, andes süsteemile anti-settemisvõime ja tiksotroopse taastumisvõime. Selle kahesuguse struktuuri olemasolu on leidnud kaudset tuge kirjandusest: DAG-PGPR segaemulgaatorsüsteemide uuringud on näidanud, et pindadevahelise kristallisatsiooni ja PGPR kõrge pinnaaktiivsuse sünergiline koosmõju annab emulsioonid, millel on ühtlane tilkade jaotus ja suurepärane külmumis-sulamisstabiilsus; PGPR-sisaldavates W/O emulsioonides paneb pindadevaheline rasv tilgad toimima aktiivsete täiteainetena, tugevdades süsteemi jäikust ja kõvadust.

4 Emulgeeriva nihkefaasi skeem ja protsessi valikukriteeriumid

Süstemaatilistele katsetulemustele tuginedes koostasime emulgeeriva nihkefaasi diagrammi, kasutades energiatihedust (Eᵥ) ja spetsiifilist nihkeenergiat (SBE) kahe parameetrina, piiritledes selles süsteemis kohaldatavad piirid ja täiendavad suhted HSH ja CM vahel.

Tabel 2 Emulgeeriva nihkefaasi skeem PGPR/DMG segatud vesi/õhe kõrge sisefaasiga emulsioonide jaoks

Aken Isobib salatikastmetele, mis nõuavad suurt voolavust ja suurepärast ekstrusioonivõimet. Siin on PGPR domineeriv emulgaator (suurem või võrdne 80%), kusjuures väike kogus DMG-d tagab täiendava stabiliseerimise. HSH kõrge energiatihedus võib tilka piisavalt täpsustada, samas kui madal DMG sisaldus tagab, et HSH termilised mõjud ei häiri nõrka kristallivõrku. Saadud emulsiooni voolavuspiir on ligikaudu 50–150 Pa ja tiksotroopne taastumine ligikaudu 80–100%, mis sobib pudelis pressitatavate toodete jaoks.

Aken IItähistab HSH ja CM vahelise komplementaarsuse optimaalset piirkonda. Selle strateegia põhikontseptsioon on kasutada HSH-d tõhusaks primaarseks tilkade purustamiseks, millele järgneb CM, et saavutada sekundaarne struktuurne täiustamine,{1}}sealhulgas tilkade suuruse homogeniseerimine ja DMG-kristallide võrgu suunamine. Katsed kinnitasid, et tandemprotsess "HSH eelemulgeerimine (18 000 p / min, 1 min) + CM retsirkulatsiooni rafineerimine (3000 p / min, 3 korda)" võimaldab samaaegselt saavutada nii tilkade peenuse (d₃, ₼ ≈ 10–13 päeva) kui ka pikaajalist säilitamist (10–3 μm). destabiliseerimisindeks < 5%). See protsess sobib salatikastmete ja määrdetoodete jaoks, millel on nõudlikud säilivusnõuded.

Aken IIIon piirkond, kus DMG kristallide võrguefekt on täielikult realiseeritud. CM-i pikem viibimisaeg ja pikendatud vooluomadused pakuvad DMG-le rohkelt võimalusi rajada liideses ja pidevas faasis täielik kristallvõrk. Saadud emulsioon võib saavutada voolavuspinge 200–400 Pa, tiksotroopse taastumise üle 120% ja väljendunud plastilised{5}}kereomadused-säilitada kuju staatilistes tingimustes (selged ribid pärast kühveldamist), avaldades samal ajal mõõdukat viskoossust dünaamilisel levimisel. See aken sobib eriti hästi külmutatud/külmutatud määrdevõide ja taimsete{8}}või alternatiivide jaoks, mis nõuavad suurt vormi-hoidmisvõimet.

IV akennäitab, et lihtsalt CM-aja pikendamine või rootori kiiruse suurendamine ei suuda kompenseerida struktuurilisi puudujääke, mis on põhjustatud ebapiisavast PGPR-i annusest või ebapiisavast DMG kristallisatsioonitingimustest.

5 Tiksotroopse taastumiskäitumise ja PGPR/DMG sünergilise võimendamise kvantitatiivne analüüs

Tiksotroopne taastumiskäitumine on põhinäitaja salatikastmete ja salatikastmete kasutuskvaliteedi hindamisel,{0}}toode peab pudelist väljapressimisel või leivale määrimisel olema hea voolavusega, kuid pärast ekstrudeerimist või laialivalgumist peab see kiiresti taastama oma tahke -sarnase struktuuri, et vältida kokkuvarisemist ja õli eritumist.

Ainult PGPR-i sisaldavad emulsioonid näitasid tiksotroopset taastumist ligikaudu 70–85%, aeglase taastumiskiirusega (iseloomulik aeg ~ 120–200 s). Ainult DMG-d sisaldavad emulsioonid ei saanud moodustada täielikku tiksotroopset hüstereesisilmust jämedate tilkade ja tugeva koalestsentsi tõttu (taastumine<50%). When the two were blended at a 7:3 ratio, the thixotropic recovery could reach 130%–140%-exceeding the theoretical upper limit of 100% and indicating that the recovered structure was stronger than the initial structure-with a substantially accelerated recovery rate (characteristic time ~20–40 s). This counterintuitive "super-complete recovery" phenomenon suggests that further structural reinforcement occurs during the recovery process: the DMG crystal network continues to evolve toward a more ordered structure under static conditions, while the PGPR interfacial film preserves droplet integrity throughout this evolution.

Emulgeeriva nihkereoloogia ühtsest vaatenurgast käsitleb käesolev artikkel PGPR ja DMG sünergistlikku mehhanismi ja nihkereaktsiooni omadusi kõrge sisefaasiga V/O salatikastmete süsteemides, pakkudes tööstuslikuks valmistamiseks järgmisi juhiseid.

Seadmete valiku põhimõtted:Suure -voolavusega tooteid saab kõige paremini toota HSH üheetapilise{1}}töötluse teel; HSH + CM tandemtöötluseks soovitatakse keskmise- kuni-kõrge stabiilsusega tooteid; kõrgvormi-hoidvad tooted valmistatakse optimaalselt ette, kasutades CM-domineerivat mitmekäigulist{7}}töötlust.

Preparaadi kujundamise põhimõtted:Kõrge PGPR suhtega koostised tuleks sobitada HSH suure energiatihedusega; keskmise-kuni-madala PGPR suhtega koostised tuleks sobitada CM-i ekstensiooni-nihkevooluväljaga; DMG osakaalu iga 10% suurenemise korral on soovitatav pikendada CM-i viibimisaega ligikaudu 20% või suurendada CM-i retsirkulatsiooni ühe täiendava käigu võrra.

Tulevased uurimissuunad võivad hõlmata järgmist: selles uuringus välja töötatud nihkefaasidiagrammi metoodika laiendamine teistele W/O toiduemulsioonisüsteemidele (nt margariin, mitte--piimavahukoor); in situ väikese-nurga hajutamise ja neutronite reflektomeetria tehnikate kasutamine, et selgitada DMG liidese kristallisatsiooni kineetikat nihkejahutustingimustes; ja HSH + CM tandemprotsessi võrdlemine esilekerkivate tehnoloogiatega, nagu mikrofluidne emulgeerimine, et uurida ülimat kontrollitäpsust, mis on saavutatav kõrge sisefaasiga W/O emulsioonide valmistamisel.

PGPR ja DMG sünergistlik toime kõrge sisemise faasiga salatikastesüsteemides V/O kujutab endast dünaamilist, nihkeajaloost-sõltuvat, täiendavat stabiliseerimismehhanismi, mis põhineb põhimõtteliselt erinevatel füüsikalistel mehhanismidel -liidese kile viskoelastsus versus kristallvõrgu ehitus. Valik suure-nihkejõuga homogeniseerimise ja kolloidjahvatamise vahel on sisuliselt kahe emulgaatori vastavate "nihkeakende" sobitamine: HSH sobib PGPR kiire liidese adsorptsiooniga, CM aga liidese tuumade kristallisatsiooni ja DMG võrgu ehitusega. Kahe seadmetüübi tandemkasutus kujutab endast insenertehnilist lahendust, mis ühitab tõhususe ja kvaliteedi. Selles uuringus koostatud "emulgeeriva nihkefaasi diagramm" annab süstemaatilise teoreetilise aluse ja praktilised juhised toiduainetööstuses kasutatavate kõrge sisefaasiga W/O emulsioonide seadmete valikuks, protsessi kavandamiseks ja koostise optimeerimiseks.