黄原胶对O_W乳状液稳定性的影响.docx

乳状液稳定性的影响α黄原胶对O?W麻建国(无锡轻工大学食品学院,无锡,214036)E.DickinsonM.J.W.Povey(利兹大学食品科学系,英国,LS29JT)摘要报道了含有黄原胶的20O?W乳状液贮藏在27～30℃的分层动力学的研究。实验运用超声波技术考察了从0.0005～0.5wt%的一系列浓度的黄原胶对体系分层特性的影响。在非常低(0.001wt%)的黄原胶浓度下,实验体系的稳定性变化不大。0.01～0.02wt%的黄原胶可引起样品底部富水层出现,但体系无明显分层。当黄原胶浓度增加到0.02wt%以上,乳状液很快分层,且分层的状态取决于黄原胶添加量。只有当添加量超过0.25wt%,黄原胶才能起到提高体系稳定性的作用。对非吸附性的黄原胶的这种影响,可以用“排除絮凝”和弱凝胶结构形成的机理进行解释。关键词黄原胶乳状液稳定性超声波在胶体体系中,非吸附性水溶性大分子如多糖被广泛用作增稠剂和稳定剂。它们的作用在于能以极小的量使分散介质的流变性发生显著的改变,因而使分散相粒子均匀地悬浮在介质中以获得所要求的稳定性1。其中黄原胶因为具有显著的增加体系粘度和形成弱凝胶(weakgel)结构的特点而经常被使和正确指导在胶体或悬浮体系中使用这类稳定剂是具有理论和实际意义的。本文报道了使用超声波技术对2wt%Tween20(对最终样品介质)乳化的O?W乳状液在黄原胶存在时的分层状况的研究。1实验1.1主要试剂Tween20(分析纯),购自Sigma;碳氢矿物油(Blanche15)取自ShellResearchLtd(英格兰);食用纯葵花籽油购自Morri2son超市(英格兰);黄原胶(kelzanxanthan‘S’F850414)由Kelco公司(SanDiego,美国)提供;所有样品配制使用双蒸水。1.2主要仪器AntonPaarDMA40数字密度仪(PaarScientificLtd.);BohlinCS流变仪(BohlinInstruments);MasterSizerS2.01粒度测定仪(MalvernInstruments);超声波速度扫描仪(英国利兹大学食品科学系),Shields用于食品或其它产品以提高O?W乳状液的稳定性。但是,近几年的研究2～4发现,只有当添加的黄原胶达到一定量后才能得到所期望的稳定作用。在低于某一临界浓度时,黄原胶的存在非但不能改善,反而会大大地降低体系的稳定性。对O?W乳状液体系,这种黄原胶引起的失稳表现为短时间内发生分层。据研究5,对给定的大分子,这个临界浓度的数值取决于体系的组成及分散相体积分数,另外还受乳化剂、分散相粒子尺寸以及环境温度和其它因素的影响。不过对研究这类分层的报道还不多见。事实上,进一步进行这方面的研究工作,对加深理解体系失稳的规律α收稿时间:1997-05-05,改回时间:1997-10-27第24卷第1期麻建国等:黄原胶对O?W乳状液稳定性的影响27ModelS-500高压均质器(FossElec2tric.)。1.3实验方法1.3.1样品配制一定体积的Tween20水溶液与油相于室温下在混合器内预混合15s,然后均质制得分散相体积分数为40%的O?W乳状液。用不同浓度的黄原胶水溶液(室温下搅拌24h而制得)稀释到乳化剂含量为2.0wt%(对介质)以及所需要的油相体积分数和黄原胶含量。用这种方法可保证所有的同类型样品具有相同的粒度及其分布。葵花籽油样品的油珠的体积-表面平均直径D32=0.54±0.02Λm,而矿物油样品则有D32=0.65±0.02Λm。1.3.2分层检测配制好的330ml样品置入样品管并贮藏于超声波扫描仪的恒温水浴箱,计算机驱使的超声波探头定时地沿样品的高度对油珠的分布进行检测。这种高频低能的无损害测量技术的最大优点,在于能测出不透明体系里肉眼观察不到的任何分散相状态和分布的变化。扫描仪的工作原理是利用超声波通过样品时其速度是随声波传递介质的组分和组成而变化6。对给定的O?W乳状液,不存在严重散射时超声波速度主要受分散相浓度的影响。测出超声波通过样品的速度,然后根据设定的模型(修正的Urick公式)算出该处的分散相体积分数7,8。通过沿样品高度逐点测定,得到分散相沿样品高度的体积分数分布曲线,即样品的分层状态图。通过对不同时间里的状态图的综合即可讨论样品分层的动力学过程。超声波速度还决定于分散相粒子大小。分层实验前后均对样品的粒度及分布进行测定,发现实验期内基本上没有变化,即没有凝结发生,所以可对样品间及不同时间的测定结果进行对比。2结果图1表示了20%葵花籽油乳状液在27℃时油相体积分数沿样品高度变化情况。由图可见,在20d的贮藏期间里,除了在样品底部出现极为微弱的稀释,整个体系中油相的体积分数是保持均匀分布的,即没有发生任何分层。图127.0℃