Pickeringemulsjoner

Pickeringemulsioner är emulsionsystem där stabilisering av droppar sker av fasta partiklar som adsorberas vid olja-vatten-gränsytan. Dessa partiklar bildar en mekanisk barriär som hindrar koalescens och i viss mån Ostwald-ripning, vilket gör emulsionsstabiliteten ofta mer varaktig än vid traditionell tensidbaserad stabilisering. Fenomenet beskrevs först i början av 1900-talet av S. U. Pickering och har sedan dess blivit centralt inom livsmedels-, kosmetik- och materialvetenskapen.

Partiklarnas yta måste vara delvis våtbar för att de ska fästa vid gränsskiktet mellan vatten och olja. Kontaktvinkeln hos partiklarna avgör vilken emulsionstyp som bildas: mer hydrofila partiklar tenderar att stabilisera olja-i-vatten-emulsioner (O/W), medan mer hydrofoba partiklar bättre stabiliserar vatten-i-olja-emulsioner (W/O). Optimalt stabiliserande partiklar har ofta en kontaktvinkel runt 90 grader. Partikelstorlek, form och yttre täthet påverkar droppstorleken och stabiliteten; högre partikelkoncentration kan ge mindre droppar men ökar också viskositeten och kan göra avlägsnande av partiklarna svårare.

Tillverkning av Pickeringemulsioner sker vanligtvis genom mekanisk energi som homogenisering, ultraljud eller högtrycksbehandling i närvaro av partiklar. Vanliga partiklar är oorganiska (till exempel silika eller stompartiklar), polymerbaserade eller biopartiklar som stärkelse och proteiner. Partiklarna måste vara stabila i båda faserna och ofta funktionella för att uppnå önskad release eller kapsling.

Användningsområden inkluderar livsmedel för kapsling av smakämnen eller näringsämnen, kosmetika för stabila krämer och lotions samt farmaceutiska system för kontrollerad frisättning. Fördelar omfattar ofta ökat viskositet och kemisk/stabilitet, medan utmaningar inkluderar behov av lämpliga partiklar och kontroll av droppstorlek samt produktionseffektivitet.