阿拉伯膠(GA)是食品工業(yè)中應(yīng)用廣泛的天然乳化劑,。然而,，由于阿拉伯膠價格高，市場供應(yīng)不穩(wěn)定，尋找阿拉伯膠替代品引起了研究人員的注意,。近年來的研究表明,，甜菜果膠(SBP)作為天然乳化劑具有巨大的潛力。

本研究通過LUMiSizer®穩(wěn)定性分析儀評估GA和SBP穩(wěn)定的乳液的長期穩(wěn)定性,。通過將GA和SBP在油水界面上的吸附過程與乳液的長期穩(wěn)定性聯(lián)系起來,，可以更好地理解GA和SBP穩(wěn)定乳液的機(jī)理，這可能為尋找GA的替代品提供有用的信息,。

1. 材料和方法

1.1 乳液的制備

將不同濃度的SBP(0.5 ~ 2.0%)和GA(0.5 ~ 15.0%)水化12 h,，然后添加MCT油，使油比達(dá)到10 wt%,。首先,，利用高速分散劑在20,000 rpm的條件下剪切2 min以獲得粗乳液。然后,，在50 MPa的高壓下將粗乳狀液均質(zhì)兩個循環(huán),。

1.2  乳液的離心穩(wěn)定性

通過LUMiSizer®穩(wěn)定性分析儀評估了乳液的長期穩(wěn)定性。測量儀器參數(shù)設(shè)置如下:溫度為25℃,，轉(zhuǎn)速為4000rpm,，時間間隔為10s，實(shí)驗(yàn)總®®時間為2.5h,。

2. 分析和討論

     使用LUMiSizer®對CG浮液的分散穩(wěn)定性進(jìn)行了評估,。結(jié)果表明，ACP處理對乳化性能的影響高度依賴于處理?xiàng)l件（處理時間和電壓）,。在適度的ACP處理（60kV 60s和60kV 90s）后,，CG乳液顯示出更好的穩(wěn)定性。然而,，改性不足和改性過度后CG分子的乳化性能與未處理的樣品相似,。

圖1 不同濃度甜菜果膠(SBP)(0.5 ~ 2.0%)和阿拉伯膠(0.5 -15.0%)穩(wěn)定乳液的透光率圖譜(GA)

SBP和GA穩(wěn)定乳液的透光率圖譜如圖1所示，底部紅線表示第一條譜線,，頂部綠線表示樣品的最后一條譜線,。實(shí)驗(yàn)開始時，乳液是不透明的分散體系,，第一條紅色譜線的透光率接近于零,。隨著實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行，乳液透光率譜線形態(tài)發(fā)生變化,，較輕的油滴逐漸向界面處遷移,，而較重的水相停留在樣品管的底部。因此,，樣品頂部的顆粒濃度逐漸增加,，而底部顆粒濃度逐漸減小,，新記錄譜線底部的透射率逐漸增加，直到記錄到頂部的最后一個綠色譜線,。此外,，譜線間距離越大表明液滴的遷移速度越快，乳液越不穩(wěn)定,。并且,，樣品透光率圖譜變化越小，乳液越穩(wěn)定,。如圖1所示,，隨著濃度的增加，SBP和GA穩(wěn)定的乳液都變得越來越穩(wěn)定,。

圖2 不同濃度甜菜果膠(SBP)(0.5 - 2.0%)和阿拉伯膠(GA)(0.5 - 15.0%)穩(wěn)定的乳液積分透光率隨時間的變化(A),、積分透光率的變化速率(B)、油水界面位置隨時間的變化(C),、油水界面位置遷移速度(D),、不穩(wěn)定指數(shù)隨時間的變化(E)和實(shí)驗(yàn)結(jié)束時乳液不穩(wěn)定指數(shù)(F)。

為了更直觀地比較透光率的變化情況,，使用積分透光率進(jìn)行分析,，分別如圖2A、B所示,。隨著濃度的增加,，SBP和GA穩(wěn)定的乳液的積分透光率的變化速率逐漸降低，表明乳液變得越來越穩(wěn)定,。此外,，可以通過跟蹤油水界面的位置變化來獲得關(guān)于乳液分離動力學(xué)的信息。油水界面位置隨時間變化的曲線和界面遷移速度曲線分別如圖2C和D所示,。隨著測試時間的增加,，乳液變得越來越不穩(wěn)定，頂部逐漸出現(xiàn)乳析層,，底部出現(xiàn)相對澄清的水層,，兩相間出現(xiàn)界面。此外,，隨著離心時間的增加,，界面逐漸從樣品管底部向界面移動。如圖2C所示,，GA0.5%穩(wěn)定乳液的界面從130 mm移動到108 mm,，而GA15.0%穩(wěn)定的乳液界面只有輕微的移動，顯示出優(yōu)異的穩(wěn)定性,。此外,，與GA0.5%（3.944μm/s）相比，GA15.0%穩(wěn)定乳液的界面運(yùn)動速度（0.287μm/s）低得多,，這也表明其優(yōu)異的長期穩(wěn)定性,。SBP穩(wěn)定的乳液顯示出類似的結(jié)果。

SBP-和GA穩(wěn)定乳液的不穩(wěn)定性指數(shù)隨時間的變化和實(shí)驗(yàn)結(jié)束時樣品的不穩(wěn)定性指數(shù)如圖所示,，分別為圖2E和F,。不穩(wěn)定指數(shù)的值在0到1之間，這是一個無量綱數(shù),。其中,，0表示樣品沒有分離（非常穩(wěn)定），1表示樣品分離（非常不穩(wěn)定）,。最初,，乳液是一個均勻穩(wěn)定的體系，隨著實(shí)驗(yàn)開始,，乳液逐漸分離,，不穩(wěn)定性指數(shù)隨實(shí)驗(yàn)時間的延長而逐漸增加。隨著濃度的增加,，不穩(wěn)定性指數(shù)逐漸降低,，這表明SBP-和GA穩(wěn)定的乳液的穩(wěn)定性都逐漸提高。與GA相比,，相同濃度SBP穩(wěn)定的乳液在長期穩(wěn)定性方面具有絕對優(yōu)勢,，這是由于SBP乳液液滴尺寸更小、粘度更大且界面層更厚,。令人意外的是,，SBP2.0%-和GA15.0%-穩(wěn)定乳液的不穩(wěn)定性指數(shù)分別為0.018和0.045，這表明SBP2.0%穩(wěn)定的乳液比GA15.0%穩(wěn)定的乳液更穩(wěn)定,。

4. 結(jié)論

研究表明,，在相同濃度下，SBP穩(wěn)定的乳液長期穩(wěn)定性更好,。通過比較SBP2.0%和GA15.0%穩(wěn)定乳液的長期穩(wěn)定性,，發(fā)現(xiàn)界面層的彈性對乳液的長期穩(wěn)定性起著至關(guān)重要的作用。這項(xiàng)研究可能為尋找GA的替代方案提供有用的信息,。