小分子表面活性剤の種類と油相成分が,モデル食品エムルションにおけるオストワルド熟成に及ぼす影響
Jeong In Park1, David Julian McClements2, Seung Jun Choi1,3,4
1Department of Food Science and Biotechnology, Seoul National University of Science and Technology, Seoul, 01811 Republic of Korea.
乳液を不安定にするオストワルドの熟成は,n-ヘクサデカンのような長鎖アルカンを加えることで抑制できます. 表面活性剤の選択は,乳液の安定性やドロップレットの成長率にも影響する.
科学分野:
- コロイドと表面科学
- 材料科学
- 化学工学
背景:
- オストワルドの熟成は,エムルションにおける不安定化プロセスで,より大きなドロップレットはより小さなドロップレットを犠牲にして成長し,平均ドロップレットの大きさは時間とともに増加します.
- この現象は,調味料油,エッセンシャルオイル,小型のトライアキルグリセロールを含む水溶性の高い乳化油に特に当てはまります.
- オストワルドの熟成を制御することは,様々な産業用乳液の安定性と保存期間を維持するために不可欠です.
研究 の 目的:
- 小分子表面活性剤の種類と油相組成が,モデルオイル・イン・ウォーター乳液におけるオストワルドの熟成速度に及ぼす影響を調査する.
- 油相に長い鎖のアルカンを組み込むことが,乳液の安定性とドロップレットサイズ進化にどのように影響するかを決定する.
- オストワルド熟成に対するエムルションの安定化における異なる非イオン表面活性剤の有効性を比較する.
主な方法:
- オイル・イン・ウォーター模擬乳液は,油相としてn-デカンを用いて製造された.
- 2つの非イオン表面活性剤であるポリオキシエチレン (100) ステアリルエーテル (Brij) とポロキサマーP407が安定化に使用された.
- オイルフェーズの組成は,同質化前に,n-テトラデカン,n-ヘクサデカン,またはn-オクタデカンを異なる量で添加することによって修正された.
主要な成果:
- 油相組成の変更は,油と水の界面張力に大きな変化をもたらさなかったが,最初のドロップレットサイズとオストワルドの熟成抵抗性に顕著な影響を及ぼした.
- 長鎖アルカン,特にn-ヘクサデカンの添加は,組成的な熟成効果によってオストワルドの熟成率を効果的に低下させた.
- ポロキサマーP407で安定した乳液は,Brijで安定した乳液と比較して,より速い滴の成長を示し,界面特性の違いを示した.
結論:
- オイルフェーズに長鎖アルカンを組み込むことは,エムルションでのオストワルド熟成を抑制する有効な戦略です.
- 表面活性剤の選択は,乳液の安定性において重要な役割を果たし,Brijは,この研究において,ポロキサマーP407よりもオストワルド熟成に優れた耐性を示した.
- これらの要因を理解することは,様々な産業用途のための安定した乳液の設計と最適化に不可欠です.
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