고전단 균질화에서 콜로이드 밀까지: 오일(W/O) 샐러드 드레싱 시스템 내 높은 내부 상 물-에서 PGPR 및 DMG의 유화 전단 유변학적 특성

분산상 부피 분율이 0.74 이상인 W/O(W/O) 내부상의 높은 내부상 수분은 샐러드 드레싱, 마요네즈 대체품 및 저지방 스프레드의 구조적 기반을 구성합니다.- 그러나 산업적 준비 과정에서는 근본적인 처리 딜레마에 직면합니다. 고전단 균질화와 콜로이드 밀링-두 가지 주요 유화 기술-사이의 에너지 입력의 본질적인 차이가 유화제의 계면 흡착 역학 및 네트워크{8}}형성 거동과 어떻게 일치하는지가 에멀젼 안정성과 유변학적 품질을 직접적으로 결정합니다. 본 논문에서는 유화 전단 유변학의 통일된 관점에서 이러한 시스템에서 폴리글리세롤 폴리리시놀레에이트(PGPR)와 증류된 모노글리세라이드(DMG)의 차별화된 계면 거동과 전단{10}반응 특성을 체계적으로 분석합니다. 분지형 리시놀레산 소수성 꼬리와 유연한 폴리글리세롤 헤드 그룹을 갖춘 PGPR은 오일- 물 경계면에서 빠르게 흡착 평형에 도달하고 팽창 점탄성 계수가 높은 계면 필름을 형성하지만 전단 이력에 대한 약한 의존성을 나타냅니다. 이와 대조적으로 DMG는 계면 및 연속 단계에서 현장 핵 생성 및 지방 결정의 공간 충진을 통해 요변성 회복 특성을 갖는 지방 결정 네트워크 골격을 구성하지만, 계면 동역학은 느리고 결합된 전단{14}}냉각 이력에 크게 의존합니다. 이 두 유화제의 시너지 효과는 단순히 상호보완적인 HLB 값 쌍이 아니라 전단 유동장 내에서 이중 안정화 구조-"PGPR 계면 필름(탄성 쉘) + DMG 결정 네트워크(플라스틱 골격)"-의 형성입니다. 전자는 액적에 유착 방지 기능을 부여하는 반면, 후자는 {21}침전 방지 기능과 요변성 회복을 벌크 시스템에 부여합니다. 이 논문은 에너지 밀도(Eᵥ)와 특정 전단 에너지(SBE)를 이중 매개변수로 사용하여 유화 전단 상태 다이어그램을 추가로 구성하여 이 시스템에서 고전단 균질화(높은 Eᵥ, 짧은 체류 시간)와 콜로이드 밀링(중간 Eᵥ, 긴 체류 시간, 확장-전단 복합 흐름장) 사이의 적용 가능한 경계와 보완 관계를 밝혀 장비 선택, 공정 설계 및 공식화를 위한 이론적 기초를 제공합니다. 높은 내부 상 W/O 샐러드 드레싱의 산업 생산 최적화.

높은 내부상 에멀젼(HIPE)은 일반적으로 분산상 부피 분율(ψ)이 균일한 강성 구체의 무작위 밀착 패킹에 대한 이론적 한계인 0.74-를 초과하는 에멀젼 시스템을 의미합니다. 이 부피 비율을 넘어서면 분산상 액적은 더 이상 상호 분리된 구형 단위가 아니라 압축되고 다면체 형태로 변형되며 인접한 액적은 연속상의 매우 얇은 필름에 의해서만 분리됩니다. 이 고유한 미세구조적 기하학적 구조는 비{4}}뉴턴식 유변학적 특성-항복 응력, 전단-박화 거동 및 점탄성 고체-유사 반응-을 부여하여 HIPE를 마요네즈, 샐러드 드레싱 및 저지방 스프레드와 같은 반고체 식품에 이상적인 구조 템플릿으로 만듭니다.-

광범위한 HIPE 제품군 내에서 W/O(W/O) 내부상 에멀젼은 독특한 위치를 차지합니다. 보다 널리 사용되는 O/W HIPE와 달리 W/O 에멀젼은 분산상으로 물을 사용하고 연속상으로 오일을 사용합니다. 식품 산업에서 이러한 "물-내-기름" 구조 구성은 샐러드 드레싱과 스프레드의 감각적 요구에 잘 부합합니다. 연속 오일 상은 풍부하고 풀바디한 입맛과 지속적인 향미 방출을 제공하는 동시에 분산된 물방울은 상쾌한 촉각 감각과 지방을 줄인 제제에서 볼륨-채움 용량을 제공합니다.- 그러나 W/O 수준이 높은 내부상 에멀젼을 준비하는 것은 O/W 대응 제품보다 훨씬 더 어렵습니다. 이러한 어려움은 두 가지 주요 요인으로 인해 발생합니다. W/O 에멀젼은 본질적으로 열역학적으로 불안정한 시스템이며, 수성 액적의 높은 부피 비율은 액적 간 거리를 마이크론 미만 수준으로 압축하여 유착 추진력을 극적으로 증가시킵니다. 더욱이, 식품-등급 W/O 유화제는 다양성이 제한될 뿐만 아니라 주로 계면 필름 강도가 중간 정도인 소분자 계면활성제이므로 높은 내부 상 조건에서 장기간 안정성을 달성하기 어렵습니다.

이러한 배경에서 두 가지 비이온성 식품-등급 유화제-폴리글리세롤 폴리리시놀레에이트(PGPR)와 증류된 모노글리세라이드(DMG)-가 상호 보완적인 계면 거동과 기능적 위치로 인해 안정적인 W/O 높은 내부 상 에멀젼을 구성하는 이상적인 조합으로 등장했습니다. PGPR은 축합 리시놀레산과 중합된 글리세롤의 에스테르화를 통해 합성되는 식품 산업에서 가장 중요한 W/O 유화제 중 하나입니다. 이는 고도로 분지된 소수성 꼬리와 넓은 분포의 친수성 머리 그룹을 가지고 있습니다. 연구에 따르면 PGPR은 유제 유착으로 인한 계면 필름 변형을 효과적으로 저항할 수 있는 높은 계면 팽창 점탄성 계수를 계면 필름에 부여하는 분지형- 사슬 구조를 통해 오일- 계면에서 흡착 평형에 빠르게 도달하는 것으로 나타났습니다. PGPR 농도가 4%이고 오일 부피 비율이 0.7~0.8인 경우 생성된 W/O 에멀젼은 전단-박화 및 탄성-지배적인 유변학적 거동을 나타내며 요변성 회복률은 각각 131.26% 및 114.56%입니다.

DMG는 완전히 다른 안정화 메커니즘을 나타냅니다. 모노에스테르 함량이 90% 이상인 분자 증류 모노글리세리드인 DMG는 HLB 값이 약 3.9~5.3이고 기름{4}}계면에서 중간 정도의 계면 활성을 나타냅니다. 그러나 W/O 에멀젼을 안정화하기 위한 핵심 용량은 인터페이스 및 연속 단계에서 지방 결정의 네트워크 구축 동작에서 파생됩니다.{6}} 냉각 중에 DMG 분자는 오일-물 경계면과 연속상 내에서 현장 핵 생성 및 결정화를 거쳐 피커링 안정화와 네트워크 안정화가 시너지적으로 공존하는 공간 구조를 형성합니다. 이 결정 네트워크는 물리적 장벽을 통해 액적 유착을 방지할 뿐만 아니라 시스템에 상당한 항복 응력과 요변성 회복을 부여합니다.

이전 연구에서는 PGPR + DMG 혼합물이 코코넛 오일-해바라기 오일 혼합 시스템에서 최대 에멀젼 안정성을 제공하며 전체 유화제 농도 3%에서 안정적인 W/O 에멀젼이 형성된다는 것을 명시적으로 입증했습니다. DAG-PGPR 혼합 유화제 시스템에서는 계면 결정화와 PGPR의 높은 표면 활성 사이의 시너지 상호 작용으로 인해 균일한 액적 분포와 뛰어난 동결{5}}해동 안정성을 모두 갖춘 에멀젼이 생성됩니다. 그러나 이러한 연구는 주로 정적 제제 매개변수에 중점을 두고 있으며 전단 이력 처리 방법-, 즉 서로 다른 유화 장비에 의해 생성된 유동장 특성이 흡착 동역학, 결정화 거동 및 두 유화제의 시너지 효과에 어떻게 영향을 미치는지에 대한 체계적인 이해가 부족합니다-.

본 논문은 전단 유변학의 통일된 관점에서 유화 장비 → 전단 유동장 → 계면 거동 → 벌크 유변학 → 제품 안정성이라는 완전한 인과 사슬을 구축하는 것을 목표로 합니다. 중심 논제는 PGPR과 DMG 사이의 시너지 효과가 정적 공식화 함수가 아니라 동적 전단-반응 함수라는 것입니다. 고전단-균질화와 콜로이드 밀링 사이의 선택은 본질적으로 두 유화제의 각각의 "전단 창"이 일치하고 조합되는 것입니다.

1 재료

PGPR(HLB ≒ 0.4-4.0, 광저우 중하이 화학); DMG(모노에스테르 함량 90% 이상, HLB ≒ 3.9–5.3, 동일한 공급업체); 해바라기유(식품 등급); 탈이온수; 소금, 자당, 잔탄검(식품 등급).

2 W/O 샐러드 드레싱 모델 시스템

오일 상: PGPR/DMG 혼합 유화제(총 농도 1%-5%, PGPR:DMG 비율 시리즈 0:10 ~ 10:0)가 포함된 해바라기 오일, 70도에서 교반하면서 용해됨. 수성상: 탈이온수 + 소금 1.5% + 수크로스 3% + 잔탄검 0.1%, 60도에서 교반하면서 용해. 물-대-기름 질량 비율: 70:30(Φₒ=0.7) 및 60:40(Φₒ=0.6), 두 계열을 형성합니다.

3 유화 장비 및 가공

고전단 균질화(HSH)는 디지털 고속 분산 균질화기(FJ200-SH, Shanghai Huxi)를 사용했으며 처리 매개변수는 8,000~18,000rpm이고 지속 시간은 1~5분입니다. 콜로이드 밀링(CM)은 고정자-회전자 간격이 100~500μm, 회전자 속도가 3,000~6,000rpm, 재순환 패스가 1~5회인 실험실 규모의 재순환 콜로이드 밀(JMS-50D, Langfang General Machinery)을 사용했습니다. 유화 후, 모든 에멀젼을 얼음물 욕조에서 25도까지 급속 냉각시켰습니다.

4가지 특성화 방법

• 액적 형태:×400 배율의 광학 현미경(BX53, Olympus); ImageJ 이미지 분석 소프트웨어를 사용하여 결정된 액적 크기 분포(d₃,2).
• 유변학적 특성화:회전 레오미터(DHR-2, TA Instruments), 40mm 평행판 형상(1mm 간격), 25도. 정상-상태 전단: 0.01~100s⁻¹; 진폭 스윕: 1Hz에서 0.01%~100% 변형; 주파수 스윕: 0.1% 변형률에서 0.1~100rad/s(LVR 내) 요변성: 10⁻³→100→10⁻³ s⁻1의 3단계 전단 속도 주기.
• 계면 팽창 유변학:펜던트 드롭-기반 계면 확장 유변학(OCA 25, DataPhysics), 진동 주파수 5~45mHz, 진폭 2%, 온도 25도.
• DSC 지방 결정화 분석:시차 주사 열량계(DSC 214 Polyma, Netzsch), 가열/냉각 속도 5도/분.
• 저장 안정성:상분리 및 유착을 육안으로 관찰하면서 30일 동안 25도/4도에서 보관합니다.

1 W/O 인터페이스에서 PGPR과 DMG의 차별화된 계면 거동

계면 팽창 유변학 측정을 통해 기름-물 경계면에서 PGPR과 DMG 간의 본질적인 차이점이 밝혀졌습니다. PGPR은 매우 낮은 농도(0.1%)에서도 흡착 평형에 빠르게 도달하며, 계면 확장 계수 E'는 5~45mHz 주파수 범위에서 약한 주파수 의존성을 나타내며, 이는 계면 필름의 견고한-탄성 특성을 나타냅니다. 이 발견은 문헌과 강력하게 일치합니다. PGPR의 분지형 리시놀레산 소수성 꼬리는 계면 필름에 높은 팽창 점탄성 계수를 부여하여 에멀젼 유착으로 인한 계면 변형에 효과적으로 저항할 수 있도록 합니다. 15번의 압축-팽창 주기 후에 PGPR 계면 필름의 모듈러스는 약간의 감쇠만 나타냈으며 이는 탁월한 장기 계면 안정성을 확인시켜 줍니다.-

DMG는 완전히 다른 계면 거동을 보였습니다. 동일한 측정 조건에서 DMG 계면 필름의 팽창 모듈러스는 PGPR의 팽창 모듈러스보다 상당히 낮았으며, 주파수 의존성이 뚜렷했습니다.- 모듈러스는 고주파수에서 급격하게 증가하고 저주파에서는 감소했습니다. 이는 점도가-지배적인 필름 특성을 나타냅니다. 더욱 중요한 것은 온도가 70도에서 25도로 낮아지면 DMG 계면 필름의 팽창 계수가 단계적으로-증가하는 현상이 발생했다는 것입니다. 이는 현장 계면 결정화 거동과 밀접하게 연관되어 있습니다. DSC 분석을 통해 이 가설이 확인되었습니다. 냉각 중에 DMG는 약 45~50도에서 뚜렷한 발열 피크를 나타냈는데, 이는 오일- 경계면에서 모노글리세리드의 이종 핵 생성 및 결정화에 해당합니다.

이 두 가지 서로 다른 계면 거동은 전단장 내에서 각각의 반응 패턴을 결정합니다. PGPR의 계면 흡착은역학적으로 제어되는 프로세스: 분자는 경계면에 도착하자마자 형태 조정을 신속하게 완료하고 평형 적용 범위를 달성할 수 있습니다. 결과적으로 전단 강도에 대한 의존성은 상대적으로 약합니다. 대조적으로 DMG의 계면 거동은 다음과 같습니다.열역학-운동 결합 과정: 분자는 먼저 경계면에서 임계 표면 농도에 도달한 후 냉각-되어 현장 결정화가 이루어져야 합니다. 따라서 궁극적인 계면 구조는 전단-냉각 이력 경로에 크게 의존합니다.

2 액적 크기 분포에 대한 전단 유동장 유형의 영향

고전단 균질화(HSH)와 콜로이드 밀링(CM)은 근본적으로 서로 다른 두 가지 유형의 유화 유동장을 나타냅니다.

HSH는 다음 범주에 속합니다.관성 난류-가 지배하는 유동장. 로터의 고속-회전에서 유체는 격렬한 난류 변동을 겪게 되며, 액적 파손은 주로 난류 관성 응력(~ρ(εd)^(2/3))에 의해 제어됩니다. 이 유동장의 핵심 특성은 매우 높은 에너지 밀도(10⁶–10⁸ W/m3), 매우 짧은 체류 시간(밀리초~초), 전단 및 난류 소용돌이가 지배하는 유동장입니다.

반면에 콜로이드 밀은 다음과 같은 범주에 속합니다.신장-전단 복합 유동장. 고정자-회전자 간격 내에서 유체는 강렬한 인장 흐름과 전단 흐름의 결합 작용을 받으며 액적 파손 메커니즘은 훨씬 더 복잡합니다. HSH와 비교하여 CM은 적당한 에너지 밀도(10⁵–1077 W/m3)를 특징으로 하지만 상당히 긴 체류 시간(초에서 분)과 상당한 확장 흐름 구성요소를 제공합니다.

표 1 유동장 특성 비교: 고전단 균질화 대 콜로이드 밀

실험 결과에 따르면 PGPR을 유화제로 ​​단독 사용할 때 HSH는 18,000rpm에서 3분 동안 d₃,² ≒ 8~12μm의 액적 분포를 생성했으며 규칙적인 액적 형태와 좁은 크기 분포를 나타냈습니다. 유사한 에너지 입력에서 CM 처리를 적용한 경우 평균 액적 크기는 15~20μm로 증가했지만 크기 분포는 더 넓어서 뚜렷한 이봉 특성을 나타냈습니다-10~15μm의 주요 피크와 25~35μm의 2차 피크.

DMG의 도입으로 이러한 상황이 근본적으로 바뀌었습니다. PGPR:DMG=7:3 혼합 시스템(총 농도 3%)에서 HSH와 CM 사이의 액적 크기 차이는 크게 좁아졌습니다. HSH의 경우 d₃,² ≒ 10 μm, CM의 경우 ≒ 12 μm로 비율이 약 1.8×(PGPR 단독)에서 약 1.2×로 감소했습니다. 더 중요한 것은 CM-생산 에멀젼의 저장 안정성(30일, 25도)이 HSH 제품보다 현저히 우수하다는 것입니다.-전자의 불안정화 지수는 후자의 약 40%에 불과했습니다.

3 전단-"PGPR 계면 필름 + DMG 크리스탈 네트워크" 이중 안정화 구조의 응답 메커니즘

CM이 PGPR/DMG 혼합 시스템에서 그렇게 뚜렷한 상대적 이점을 보이는 이유는 무엇입니까? 대답은 전단 이력에 대한 두 유화제의 차별화된 반응과 각각의 "전단 창"과 정확히 일치하는 CM 흐름장의 고유한 특성에 있습니다.

PGPR의 계면 흡착은 빠른 운동 과정입니다. HSH의 밀리초-규모 난류이든 CM의 2차-규모 신장-전단 흐름에서든 PGPR 분자는 새로 생성된 액적 표면에 빠르게 흡착을 완료하여 탄성 계면 필름을 형성할 수 있습니다. 하지만,기계적 손상에 대한 PGPR 계면 필름의{0}}자체 치유 능력은 제한적입니다.. HSH의 극심한 난류 조건에서 초기 액적은 반복적인 파손-유착-재-파괴 주기를 거치며 계면 필름이 지속적으로 찢어지고 재구성되어 한계 유화 효율이 감소합니다.

이와 대조적으로 DMG는 근본적으로 다른 "전단-냉각" 결합 환경을 요구합니다. DMG가 경계면과 연속상에서 안정화 기능을 발휘하기 위한 전제 조건은 다음과 같습니다. (1) 분자는 액적 표면에서 임계 표면 농도를 달성하는 데 충분한 시간을 가져야 합니다. (2) 액적은 계면 결정화를 위한 핵생성 템플릿을 제공하기 위해 적절한 전단 하에서 형태학적 안정성을 유지해야 합니다. (3) 과도한 응집 없이 적절한 결정 성장을 허용하려면 냉각 속도가 적당해야 합니다.

HSH-높은 에너지 밀도, 극도로 짧은 체류 시간, 강한 난류-의 유동장 특성은 사실상 DMG의 모든 요구 사항과 상충됩니다.HSH에서는 개별 액적의 수명이 매우 짧으며(밀리초~초), DMG 분자는 완전한 계면 핵형성 및 결정 성장은커녕 계면에 축적되는 시간도 충분하지 않습니다. HSH에 의해 생성된 상당한 마찰열은 추가적인 외부 냉각 보상을 필요로 하여 DMG의 결정화 창을 더욱 압축합니다.

CM-적당한 에너지 밀도, 긴 체류 시간, 상당한 확장 흐름 구성 요소-의 유동장 특성은 DMG의 모든 요구 사항을 충족합니다.CM의 갭 흐름에서 액적은 점진적인 확장 변형을 겪습니다. 표면적의 증가는 DMG의 표면 확산과 동시에 진행되어 계면 결정화를 위한 이상적인 운동 조건을 제공합니다. 인장 흐름에서 액적은 "아령-모양" 신장-파단 메커니즘을 통해 부서져 규칙적인 형태와 균일한 크기의 딸 액적을 생성하며, 이는 결정 네트워크의 후속 균일한 구성을 촉진합니다. 더 중요한 것은 CM의 체류 시간이 길수록 DMG가 연속 단계에서 결정 핵 생성과 초기 성장을 완료할 수 있는 충분한 기회를 제공하여 피커링 안정화와 네트워크 안정화가 시너지적으로 공존하는 공간 구조를 형성한다는 것입니다.

우리는 이 메커니즘을 다음과 같이 요약합니다."PGPR 계면 필름(탄성 쉘) + DMG 크리스탈 네트워크(플라스틱 뼈대)" 이중 안정화 모델. 이 모델에서 PGPR은{1}}각 액적에 유착에 저항하는 탄성 계면 필름을 부여하는 첫 번째 수준의 보호를 제공합니다. DMG는 두 번째 수준의 보호 기능을 제공하여-물방울 사이에 플라스틱 결정 네트워크 골격을 구축하여 시스템에 -침전 방지 기능과 요변성 복구 성능을 부여합니다. 이 이중 구조의 존재는 문헌에서 간접적인 지지를 받았습니다. DAG-PGPR 혼합 유화제 시스템에 대한 연구에 따르면 계면 결정화와 PGPR의 높은 표면 활성 사이의 시너지 상호 작용으로 인해 균일한 액적 분포와 뛰어난 동결{6}}해동 안정성을 모두 갖춘 에멀젼이 생성되는 것으로 나타났습니다. W/O 에멀젼을 함유한 PGPR-에서 계면 지방은 액적을 활성 충전재로 작용하게 하여 시스템의 강성과 경도를 강화합니다.

4 유화 전단상 다이어그램 구축 및 공정 선택 기준

체계적인 실험 결과를 바탕으로 에너지 밀도(Eᵥ)와 비 전단 에너지(SBE)를 이중 매개변수로 사용하여 유화 전단 상태 다이어그램을 구축하여 이 시스템에서 HSH와 CM 사이의 적용 가능한 경계와 보완 관계를 설명했습니다.

표 2 높은 내부 상 에멀젼이 없는 PGPR/DMG 혼합에 대한 유화 전단 위상 다이어그램

창 I높은 유동성과 뛰어난 압출성을 요구하는 샐러드드레싱에 적합합니다. 여기서 PGPR은 주요 유화제(80% 이상)이며 소량의 DMG가 보조 안정화를 제공합니다. HSH의 높은 에너지 밀도는 액적을 적절하게 정제할 수 있는 반면, 낮은 DMG 함량은 HSH의 열 효과가 약한 결정 네트워크를 방해하지 않도록 보장합니다. 생성된 에멀젼은 약 50~150Pa의 항복 응력과 약 80~100%의 요변성 회복률을 가지며, 이는 병에 담긴 압착 가능한 제품에 적합합니다.

창 IIHSH와 CM 사이의 최적의 상보성 영역을 나타냅니다. 이 전략의 핵심 개념은 효율적인 1차 액적 파손을 위해 HSH를 사용하고 이어서 CM을 사용하여 액적 크기의 균질화 및 DMG 결정 네트워크의 방향성 구성을 포함한 2차 구조 개선을 달성하는 것입니다.- 실험을 통해 "HSH 사전-유화(18,000rpm, 1분) + CM 재순환 정제(3,000rpm, 3패스)"의 직렬 프로세스가 액적 미세도(d₃,² ₃ 10–15μm)와 장기-저장 안정성(30일 불안정 지수 < 5%)을 동시에 달성할 수 있음이 확인되었습니다. 이 공정은 저장 안정성 요구 사항이 까다로운 샐러드 드레싱 및 스프레드 제품에 적합합니다.

창 IIIDMG 크리스탈 네트워크 효과가 완전히 실현되는 영역입니다. CM의 더 긴 체류 시간과 확장 흐름 특성은 DMG에게 경계면과 연속 단계에서 완전한 결정 네트워크를 구축할 수 있는 충분한 기회를 제공합니다. 생성된 에멀젼은 200~400 Pa의 항복 응력, 120%를 초과하는 요변성 회복, 그리고 정적 조건(스쿠핑 후 뚜렷한 융기 부분)에서 형태를 유지하는 뚜렷한 플라스틱-체 특성-을 달성하는 동시에 동적 퍼짐 중에 중간 정도의 점성 저항을 나타냅니다. 이 창은 높은 형태-보유 용량이 필요한 냉동/냉장 스프레드 및 식물성-기반 버터 대체품에 특히 적합합니다.

창 IV단순히 CM 시간을 연장하거나 로터 속도를 높이면 PGPR 투여량이 부족하거나 DMG 결정화 조건이 부적절하여 발생하는 구조적 결함을 보상할 수 없음을 나타냅니다.

5 요변성 회복 거동과 PGPR/DMG 시너지 강화의 정량 분석

요변성 회복 거동은 샐러드 드레싱 및 스프레드의 사용 품질을 평가하는 핵심 지표입니다.{0}}제품은 병에서 짜내거나 빵에 뿌릴 때 우수한 유동성을 보여야 하지만, 압출 또는 펼친 후에는 붕괴 및 오일 삼출을 방지하기 위해 견고한{1}}구조를 빠르게 회복해야 합니다.

PGPR만 함유한 에멀젼은 약 70%~85%의 요변성 회복을 나타냈으며 회복 속도는 느렸습니다(특징 시간 ~120~200초). DMG만 함유한 에멀젼은 거친 액적과 심한 유착(회복)으로 인해 완전한 요변성 이력 현상 루프를 형성할 수 없습니다.<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.

유화 전단 유변학의 통일된 관점에서 이 논문은 높은 내부 상 W/O 샐러드 드레싱 시스템에서 PGPR과 DMG의 시너지 메커니즘과 전단 반응 특성을 밝히고 산업 준비를 위한 다음 지침을 제공합니다.

장비 선택 원칙:높은-유동성 제품은 HSH 단일{1}}단계 처리를 통해 가장 잘 생산됩니다. HSH + CM 직렬 처리에는 중간{2}}~-안정성 제품이 권장됩니다. 높은 형태-홀딩 제품은 CM-주요 멀티{7}}처리를 사용하여 최적으로 준비됩니다.

제제 설계 원칙:높은 PGPR 비율 공식은 HSH의 높은 에너지 밀도와 일치해야 합니다. 중간-에서-낮은 PGPR 비율 공식은 CM의 신장-전단 흐름장과 일치해야 합니다. DMG 비율이 10% 증가할 때마다 CM 체류 시간을 약 20% 연장하거나 CM 재순환을 한 번의 추가 패스로 늘리는 것이 좋습니다.

향후 연구 방향에는 다음이 포함될 수 있습니다. 본 연구에서 개발된 전단 단계 다이어그램 방법론을 다른 W/O 식품 유제 시스템(예: 마가린, 비{2}}유제품 휘핑 크림)으로 확장합니다. 전단-냉각 조건에서 DMG의 계면 결정화 동역학을 밝히기 위해 현장 소각 산란 및 중성자 반사 측정 기술을 사용합니다. HSH + CM 탠덤 공정을 미세유체 유화와 같은 신기술과 비교하여 높은 내부상 W/O 에멀젼 제조에서 달성할 수 있는 궁극적인 제어 정밀도를 탐구합니다.

높은 내부 위상 W/O 샐러드 드레싱 시스템에서 PGPR과 DMG의 시너지 효과는 근본적으로 다른 물리적 메커니즘-계면 필름 점탄성 대 결정 네트워크 구성을 기반으로 하는 역동적이고 전단{0}}이력-의존적이며 보완적인 안정화 메커니즘을 나타냅니다. 고전단 균질화와 콜로이드 밀링 사이의 선택은 본질적으로 두 유화제의 각각의 "전단 창"이 일치하는 것입니다. HSH는 PGPR의 빠른 계면 흡착과 일치하는 반면, CM은 DMG의 계면 핵생성 결정화 및 네트워크 구성과 일치합니다. 두 가지 장비 유형을 동시에 사용하면 효율성과 품질을 조화시키는 엔지니어링 솔루션이 구성됩니다. 본 연구에서 구축된 "유화 전단 상 다이어그램"은 식품 산업에서 고 내부 상 W/O 에멀젼의 장비 선택, 공정 설계 및 제형 최적화에 대한 체계적인 이론적 기초와 실제 지침을 제공합니다.