Emulsionsstabilitet

Emulsionsstabilitet betegner evnen hos en emulsion til at bevare sin struktur over tid og forhindre faseadskillelse mellem de to immiscible væsker, typisk olie og vand. Stabiliteten afhænger af dråbestørrelse og fordeling, styrken af den interfacielle film omkring dråberne samt viskositeten i den kontinuære fase og af eksterne betingelser som temperatur, pH og ionstyrke.

Mekanismerne bag instabilitet omfatter creaming eller sedimentation som følge af densitetsforskelle; koalescens hvor dråber sammensmelter; Ostwald-ripening hvor mindre dråber vokser og danner større; flocculation hvor dråber danner sammenklumpninger uden at smelte; og fuld faseadskillelse.

Stabilisering opnås ved brug af emulgatorer eller overfladeaktive stoffer, som sænker interfacial spænding og danner en film omkring dråberne; polymerske additiver, der giver sterisk stabilisering; og ved Pickering-emulsioner hvor faste partikler forankrer sig ved grænsefladen og hindrer coalescens. Valg af systemtype og produktionsteknikker påvirker også stabiliteten.

Faktorer som påvirker stabiliteten inkluderer dråbestørrelse og polydispersitet, olie-til-vand forholdet, viskositeten i den kontinuerlige fase, temperatur, pH og elektrolyt-koncentration samt mekanisk belastning og opbevaringsbetingelser.

Vurdering af emulsionsstabilitet foretages gennem observation af creming-index, centrifugationstest, måling af dropletstørrelse og fordeling (f.eks. laser-diffraction eller mikroskopi), samt måling af zeta-potential og rheologiske egenskaber. Langsigtet stabilitet evalueres ved opbevaring under relevante forhold og gentagne prøver.

Emulsionsstabilitet er central i fødevare-, kosmetik-, farmaceutiske og malings-/belægningsindustrien. Valg af stabilisator og systemtype afhænger af krav til smag, tekstur, udløbsdato og miljømæssige forhold.