Emulgioiden

Emulgioiden, eli emulsiot, ovat kahden toisiinsa sekoittumattoman nesteen järjestelmiä, joissa toinen neste on hajotettu pieninä pisaroina toisen nesteen sisään. Järjestelmä koostuu dispersoituneesta vaiheesta ja jatkuvasta vaiheesta. Emulgointiaineet (emulgaattorit) ovat pinta-aktiivisia aineita tai muita yhdisteitä, jotka pienentävät interfaasiin liittyvää jännitystä ja muodostavat suojakerroksen pisaroiden ympärille siten, että pisarat pysyvät suspensiossa pidempään. Joissakin tapauksissa myös partikkelit voivat stabiloida emulsiota Pickering-stabilointin keinoin.

Tyypit ja stabilointi

Päätyyppejä ovat öljy vedessä -emulsio (O/W), jossa öljy on hajotettu pisaroihin kasteliuksen sisälle, sekä vesi öljyssä -emulsio (W/O), jossa vesipisarat ovat hajotettuina öljyn sisään. Emulgointi ja stabilointi riippuvat emulsifioivan aineen luonteesta sekä pisaroiden koosta ja tilan viskositeetista. Lisäksi stabiliteettiin vaikuttavat sähköiset ja steriset mekanismit sekä mahdolliset Pickering-stabilointia käyttävät kiinteät hiukkaset.

Valmistus ja laadunvarmistus

Emulgoitiin voidaan saavuttaa mekaanisella sekoituksella, korkeapainehomo­genoinnilla, ultraäänillä tai lämpötilaan ja koostumukseen sopeutetuilla prosesseilla. Pisaroiden koosta sekä jakautumisesta riippuu emulsion stabiilisuus ja rheologiset ominaisuudet. Emul­sioita voidaan säätää lisäainein, kuten proteiinein, lecitiinillä tai synteettisillä tensideillä, sekä viskositeetin modifiointia ja elektrostaattisia lisäyksiä käyttäen.

Käyttökohteet

Emulsioita käytetään laajasti elintarvikkeissa, kosmetiikka- ja lääkealalla sekä teollisissa sovelluksissa kuten polttoaine- ja raaka-aineteollisuudessa. Esimerkkejä ovat majoneesi ja monet maito- tai kastikkatuotteet (O/W-emulsioita) sekä hoitovoiteet ja voiteet (W/O-emulsioita). Emulsiot voivat olla sekä luonnontuotteiden että synteettisten aineiden pohjalla.

Haasteet

Emul­sioiden vakaus voi heikentyä ajan myötä creamingin, rakeentumisen, osmoosin tai haihtumisen vuoksi. Stabilointi ja oikea koostumus ovat keskeisiä tekijöitä tuotteen toimivuuden ja säilyvyyden kannalta.