بررسی اثر صمغ دانه ریحان بر پایداری، رفتار رئولوژیکی و اندازه ذرات امولسیون‌های تثبیت شده با کازئینات سدیم

امولسیون‌ها از اختلاط دو مایع غیرقابل‌امتزاج (معمولا آب و روغن) تشکیل شده اند که یکی از مایعات به‌صورت قطرات کروی کوچک که معمولا قطر آنها بین 0.1 تا 100 میکرون بوده در دیگری پراکنده شده است. امولسیون‌ها به علت تماس نامطلوب مولکول های آب و روغن از لحاظ ترمودینامیکی سیستم‌های ناپایداری می‌باشند. دو نوع ترکیب در تشکیل یک سیستم امولسیونی مهم و ضروری می باشند: امولسیفایر‌ها و پایدارکننده‌ها. یکی از نقش‌های کلیدی هیدروکلوئید‌های غذایی تهیه امولسیون و کنترل ماندگاری امولسیون می‌باشد. اغلب هیدروکلوئیدها به عنوان پایدار کننده امولسیون‌های روغن در آب عمل کرده و تنها تعداد کمی از آن‌ها در نقش امولسیفایر فعالیت می‌کنند. صمغ عربی، نشاسته‌های اصلاح شده، سلولز اصلاح شده انواعی از پکتین و تعدادی از گالاکتومانان‌ها پر کاربردی‌ترین امولسیفایر‌های پلی‌ساکاریدی در صنعت غدایی می‌باشند. در این پژوهش از صمغ بومی ایران به نام صمغ دانه ریحان به‌عنوان امولسیفایر و پایدار کننده در فرمولاسیون امولسیون مورد ارزیابی قرار گرفته است. به این منظور نمونه‌های امولسیونی روغن در آب با غلظت ثابت پروتئین کازئینات سدیم (0.5 درصد وزنی – وزنی) و غلظت‌های مختلف صمغ دانه ریحان(0 ، 0.005، 0.02، 0.08، 0.15 و 0.3 درصد وزنی وزنی) در شرایط 6.5 ph= توسط اعمال اولتراسوند با قدرت 150 وات و فرکانس 20 کیلو هرتز برای مدت زمان 6 دقیقه (با احتساب 2 ثانیه اعمال اولتراسوند و 2 ثانیه استراحت) در حداکثر شدت صوت تهیه شده و پایداری، خصوصیات رئولوژیکی و توزیع اندازه ذرات امولسیون اندازه‌گیری گردید. نتایج پایداری نشان داد که بعد از گذشت 28 روز از تولید، بالاترین میزان خامهای شدن مربوط به امولسیون با غلظت 0.3 درصد صمغ دانه ریحان و بالاترین پایداری، مربوط به امولسیونهای 0.08 و 0.15 درصد صمغ دانه ریحان بود. نمودار‌های جریانی نشان دادند که تمام نمونه‌ها رفتار غیر نیوتنی رقیق شونده با برش داشتند. بهترین مدل برای غلظت‌های پائین اسوالد و برای غلظت‌های بالاتر از 0.02 هرشل بالکلی بود. آزمون روبش فرکانس نشان داد که در مقادیر فرکانس‌های پائین نمونه‌های امولسیونی دارای رفتار ویسکوالاستیک می‌باشند که مدول الاستیک بالاتر از مدول ویسکوز بود و بعد از نقطه تلاقی، در فرکانس‌های بالا فقط رفتار ویسکوز مشاهده.شد. بررسی توزیع اندازه قطرات با غلظت صمغ دانه ریحان مشخص کرد که اندازه ذرات امولسیون با افزودن غلظت پایینی از صمغ به امولسیون سدیم کازئینات، به‌طور معنی‌داری نسبت به نمونه پروتئین تنها کاهش یافته است. از نظر آماری تفاوت معنی‌داری بین غلظت‌های مورد بررسی بر اندازه قطرات (0.05p) مشاهده نشد، در حالیکه در غلظت 0.3 درصد صمغ، حضور بیش از حد مولکول‌های صمغ جذب نشده منجر به فلوکولاسیون تجمعی و افزایش معنی‌دار در اندازه قطرات گردید.

The influence of Basil seed gum on the stability, particle size and rheological properties of oil-in-water emulsions stabilized by sodium caseinate

Emulsion consist of two immiscible liquids (usually oil and water) where one of the liquids is dispersed in the other in form of small (0.1–100 µm) spherical droplets. Emulsions are widely used in the formulation of food, pharmaceutical and cosmetic products. Emulsion are thermodynamically unstable due to the unfavorable contact between oil and water molecules and as a consequence their physical structures will tend to change over time.Two types of ingredient are important in the formation of an emulsion system: emulsifier and stabilizer. One of the key functional roles of food hydrocolloids is in the preparation of emulsions and in the control of emulsion shelflife. Most hydrocolloids can act as stablizers (stabilizing agents) of oilinwater emulsions, but only a few can act as emulsifiers (emulsifying agents). Addition of emulsifiers allows the formulation of stable emulsions thanks to the formation of structured interfacial films. The most widely used polysaccharide emulsifiers in food applications are gum arabic (Acacia senegal), modified starches modified celluloses, some kinds of pectin, and some galactomannans. In this research one Iranian gum (Basil seed gum) have been used as stabilizers in emulsion formulation. According to O/W emulsions samples of Basil seed gum (0 0.3%wt) on caseinatestabilised emulsions (0.5% wt) in neutral conditions (pH=6.5) prepared by application of ultrasound with power 150 w, frequency of 20 KHZ for 6 minutes. and then stability, rheological properties and particle size distribution of emulsions were measured The results of stability showed that the highest amount of creaming was related to emulsions containing 0.3% wt BSG and the highest stability was related to 0.08 and 0.15% wt of BSG 28 days of preparation The flow curves showed that the flow behavior of all emulsions was nonNewtonian and shearthinning.. The best fitted models were Ostwald for low and HerschelBulkley for concentrations higher than 0.02% wt of BSG). Frequency sweep tests revealed the viscoelastic behavior of emulsions that they showed higher elastic modulus than viscous modulus at low frequencies with dominantly viscous modulus higher than crossover point at high frequencies Investigation of changes of particle size distribution with addition of BSG showed that particle size of SCN emulsions significantly decreased with a little amount of BSG compared to individual SCN emulsions. Statistically, there were no significant differences between particle size of different concentrations of BSG (p0.05) while at concentration of 0.3% wt the presence of large amount of unadsorbed BSG molecules led to depletion flocculation and significantly raise in size of particles.