乳液腔室结构与界面稳定性
水相,乳化剂,液滴,1单腔室乳液,1水包油型(O,W)和油包水型(W,O)乳液,2其它,2多腔室乳液,1多重内腔室乳液,2外多腔室乳液,3内外多腔室等级乳液,4总结与展望
赵国秀,邢琳琳,赵梦雅,刘 贺,朱力杰(渤海大学食品科学与工程学院 生鲜农产品贮藏加工及安全控制技术国家地方联合工程研究中心 辽宁锦州121013)
乳液是两种互不相溶的液相形成的非均相混合物,其中一种液相的液滴分散在另一种液相或连续相中[1]。常见的牛奶、奶茶、乳饮料、调味酱汁等均属于乳液产品,在日常生活中占据十分重要的地位。一般来说乳液的形成需要满足3 个条件:1)存在多种不溶性液体;2)适合的乳化剂;3)足够强度的机械搅拌[2]。
根据内部结构的差异,乳液可分为较为简单的单腔室乳液体系(O/W)或(W/O)、相对复杂的多腔室乳液体系(O/W/O)或(W/O/W)以及更为复杂的具有内外多腔室的等级多重乳液体系【(O/W)/O/W】。随着腔室结构多样性研究的深入,乳液界面的稳定机制连同影响乳液的制备方法都在发生变化。乳液体系愈加复杂化,其运载效率与稳定性也在进一步提升,不断拓宽着乳液的发展前景。目前乳液在食品[3]、化妆品[4-5]、建筑[6]、环境保护[7]等领域得到长足的发展,成长为多个行业中不可或缺的一种运载形式。本文综述几种典型乳液的腔室结构与界面稳定性研究进展,针对不同类型乳液的稳定性提升进行对比分析,为后续乳液的开发利用提供参考。
1 单腔室乳液
单腔室是最为简单的一种乳液存在形式,它由两种互不相溶的液体组成,其中一种液体的液滴悬浮在另一种液体的连续相中[8],可以用来保护或有效输送与内相具有良好互溶性的物质。单腔室乳液的油-水界面通常是不稳定的,需要添加乳化剂才能达到动力学稳定状态。与其它结构形式相比,单腔室乳液具有制备步骤简单、生产成本低廉等优势,在pH 值、温度、压力等条件变化下乳液结构不会轻易发生改变,更易于批量生产和大范围应用。
1.1 水包油型(O/W)和油包水型(W/O)乳液
O/W 和W/O 乳液作为单腔室结构体系的代表,已经在各个领域得到广泛应用。O/W 乳液是一种将细小油滴分散在水相中的体系[9],而W/O 乳液则是将水滴分散在连续油相中[8]。乳液的界面结构可以由多种组合方式构成,例如小分子表面活性剂、大分子生物聚合物及其衍生物、复合物、带有相反电荷的不同乳化剂、固体颗粒或以上多种乳化剂的联合使用,其中由固体颗粒稳定的乳液被称为Pickering乳液[10]。图1 以O/W 乳液为例,简要描绘出了由单一乳化剂以及复合乳化剂稳定的乳液的界面结构图。通常情况下,乳化剂会在高速剪切等方式的强机械作用力下与油相和水相充分接触,进而有序的排列在油-水界面层 ......
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