Résumé
Krèm glase k ap fonn rapid apre dezòd chèn frèt la se yon defi teknik ki dire lontan pou endistri a, sitou nan rejyon cho ak senaryo lojistik e-komès. Etid sa a sistematikman mennen ankèt sou mekanis regilasyon sinèrjik nan yon melanj emulsifyan ternary ki gen ladan pwopilèn glikol monostearat (PGMS), ester poliglisewòl (PGE), ak monogliserid distile (DMG) sou rezistans krèm glase fonn- ak estabilite kim. Rezilta yo demontre ke nan yon rapò mas PGMS:PGE:DMG nan 5:3:2 ak yon nivo adisyon total de 0.35%, sistèm nan montre pèfòmans optimal: tan an fizyon 50% pwolonje soti nan 38 min (kontwòl) a 67 min, depase rive nan 92%±3%, ak nòt evalyasyon sansoryèl yo se pi wo nan mitan tout gwoup yo. Travay sa a elicide mekanis règleman mikwostriktirèl yo nan twa pèspektiv-fòs fim entèfas, pousantaj koalesans pasyèl grès, ak anpèchman rekristalizasyon glas-bay tou de fondasyon teyorik ak gid pratik pou konsepsyon fòmilasyon nan krèm glase ki reziste endistriyèl fonn-.
Mo kle:Krèm glase fonn-rezistans; PGMS; Ester poliglisewòl; monogliserid distile; Melanj ternary; Estabilite kim
Entwodiksyon
Krèm glase se yon sistèm konplèks milti-faz ki konpoze de globil grès, kristal glas, bul lè, ak yon matris solisyon sik. Estabilite estriktirèl li yo trè sansib a fluctuations tanperati. Yon fwa yo koupe chèn frèt la, kwasans kristal glas akselere, bul lè yo fusion, ak globil grès total, finalman mennen nan efondreman pwodwi ak deteryorasyon sansoryèl. Endistri krèm glase mondyal la soufri dè santèn de milyon dola nan pèt ekonomik chak ane akòz fonn-pwoblèm kalite ki gen rapò. Devlope fòmil krèm glase ak rezistans siperyè fonn-konsa te vin tounen yon enkyetid pataje pou tou de akademik ak endistri.
Emulsifyan yo jwe plizyè wòl enpòtan nan sistèm krèm glase yo: diminye tansyon lwil oliv -dlo pou fasilite emulsifikasyon grès, pwovoke koalsans pasyèl grès pandan etap aje a pou konstwi yon rezo twa dimansyon ki sipòte bul lè, epi estabilize koòdone gaz-likid pandan lè w konjele ak fwete. Sepandan, emulsifyan sèl souvan lite pou satisfè egzijans trip yo nan fonn -rezistans, depase, ak bouch -DMG ofri bon epesman men estabilite kim ensifizan; PGMS bay ekselan pwopriyete aere men li limite amelyorasyon rezistans fonn-; PGE bay fleksibilite fim entèfas men li difisil pou kontwole jisteman koalsans pasyèl lè yo itilize pou kont li.
Dapre konsiderasyon sa yo, etid sa a pwopoze yon estrateji melanje ternary ki enplike PGMS/PGE/DMG, ki vize pou ogmante efè sinèrjik emulsifyan ak diferan estrikti molekilè ak valè HLB pou konstwi yon fim entèfas ki genyen tou de frigidité ak fleksibilite, kidonk an menm tan amelyore estabilite kim ak fizyon krèm nan-.
Materyèl ak Metòd
1 Materyèl
PGMS (propylène glycol monostearate, HLB≈3.5, pite pi gran pase oswa egal a 95%), PGE (estè asid gra polyglycerol, HLB≈6.0, degre polymérisation 3-5), ak DMG (monogliserid distile, HLB ≈3.0) tout te pi gwo pase ≈3. manje-sous komèsyal. Poud lèt ekreme (kontni pwoteyin 34%), grès lèt anidrid (kontni grès lèt 99.9%), sikwoz, solid siwo mayi (DE 42), jansiv guar, carrageenan, ak seluloz mikrokristalin yo te tout engredyan manje.
2 Fòmasyon ak pwosesis
Fòmasyon krèm glase debaz la gen ladan: grès lèt 8.0%, solid lèt ki pa gen grès 10.5%, sikwoz 12.0%, solid siwo mayi 4.0%, ak solid total 36.5%. Nivo adisyon emulsifyan total la te fikse nan 0.35% (w/w nan melanj total), ak rapò melanje ternary ki fèt jan yo montre nan tablo 1. Yo te kenbe yon melanj estabilize (guar jansiv 0.12%, carrageenan 0.02%, seluloz mikrokristalin 0.15%) te kenbe konstan atravè tout gwoup yo.
Pwosesis etap: melanje engredyan → brase nan 60 degre pou 30 min → omojènizasyon (65 degre, premye etap 15 MPa / dezyèm etap 3 MPa) → pasterizasyon (80 degre, 30 s) → refwadisman rapid a 4 degre → aje (4 degre, 4 èdtan, ba {{10}) sikilasyon → kontinye fè sikilasyon gratis. tanperati -5.5 degre) → ranpli → redi nan tinèl eksplozyon (-40 degre, 30 min) → depo nan -18 degre.
Tablo 1 Konsepsyon eksperimantal pou Melanj Emulsifyan Ternè
| Gwoup | PGMS (%) | PGE (%) | DMG (%) | Total (%) |
|---|---|---|---|---|
| T0 (Kontwòl) | 0.35 | 0 | 0 | 0.35 |
| T1 | 0.20 | 0.10 | 0.05 | 0.35 |
| T2 | 0.175 | 0.105 | 0.07 | 0.35 |
| T3 (5:3:2) | 0.175 | 0.105 | 0.07 | 0.35 |
| T4 | 0.14 | 0.14 | 0.07 | 0.35 |
| T5 | 0.10 | 0.10 | 0.15 | 0.35 |
3 Metòd analitik
Tès rezistans -fonn:Yo te mete echantiyon krèm glase ki di (-18 degre, 100 mL fòm silendrik) sou yon griy metal (2 mm may) andedan yon chanm tanperati konstan - nan 25 degre ±0.5 degre. Premye tan degoute ak 50% tan fizyon mas yo te anrejistre. Fonn-rezistans rapò te defini kòm tan an fizyon 50% divize pa sa ki nan kontwòl la.
Depase mezi:Mas la nan yon volim fiks nan krèm glase te peze anvan ak apre lè w konjele. Depase (%)=(mas anvan konjelasyon - mas apre konjelasyon) / mas apre konjelasyon × 100%.
Pousantaj koalesans pasyèl grès:Detèmine pa ekstraksyon sòlvan-UV spectrophotometry. Pousantaj koalesans pasyèl=kontni grès gratis / kontni grès total × 100%.
Estabilite kim:Melanj krèm glase ki fonn yo te re-fwete, epi tan ki nesesè pou yon rediksyon 50% nan volim kim yo te anrejistre kòm mwatye lavi kim-.
Evalyasyon sansoryèl:Yon panèl ki gen 12 evalyatè ki resevwa fòmasyon yo te evalye fonn-santasyon bouch, lis, krèm, sansasyon frechè, ak akseptab jeneral lè l sèvi avèk yon echèl edonik 9 pwen.
Rezilta ak Diskisyon
1 Efè rapò melanj sou rezistans fonn-
Figi 1 montre konpòtman k ap fonn krèm glase anba diferan rapò emulsifyan. Kontwòl T0 a (PGMS pou kont li) te montre yon tan fizyon 50% nan 38 min ak yon tan premye degoute nan 22 min. Pami gwoup melanj ternary yo, T3 (PGMS:PGE:DMG=5:3:2) te demontre pi bon pèfòmans, ak tan fusion 50% pwolonje a 67 min-yon amelyorasyon 76.3% sou kontwòl la-ak tan premye gout an reta a 41 min.
Tablo 2 Fonn-Rezistans ak paramèt estriktirèl echantiyon krèm glase yo
| Gwoup | 50% Meltdown (min) | Premye gout (min) | Depase (%) | Kolesans pasyèl (%) | Mwatye kim -Lavi (min) |
|---|---|---|---|---|---|
| T0 | 38±2 | 22±1 | 78±4 | 42±3 | 18±2 |
| T1 | 52±3 | 31±2 | 85±3 | 55±4 | 24±3 |
| T2 | 59±2 | 36±2 | 88±2 | 62±3 | 28±2 |
| T3 | 67±3 | 41±2 | 92±3 | 68±3 | 34±3 |
| T4 | 55±2 | 33±2 | 83±4 | 58±4 | 26±2 |
| T5 | 45±3 | 27±2 | 72±5 | 38±4 | 20±3 |
Lè kontni an DMG te twò ba (T1), fim nan entèfas te manke ase frigidité, to a koalesans pasyèl te suboptimal (55%), estrikti nan rezo kim rete lach, ak k ap fonn kontinye relativman byen vit. Kontrèman, lè kontni DMG a te twò wo (T5), globil grès yo te rasanble nan gwo grap grès ki deranje inifòmite kim, sa ki lakòz depase 72% ak fonn -rezistans deteryore sevè. Sa a endike egzistans yon fenèt DMG optimal nan sistèm melanj ternary -gen ase grès cristalline bezwen pou konstwi eskèlèt rezo a, men yo dwe evite twòp agrégasyon pou konsève entegrite ti wonn.
2 Mekanis Règleman Entèfas nan Melanj Ternè a
Rezistans fonn -amélioré ki konfere pa melanj ternary PGMS/PGE/DMG a rive nan mekanis sinèrji ki opere nan twa nivo:
Nivo fim entèfas:DMG bay yon kouch entèfas rijid grès kristal ki sèvi kòm nœuds ak fondasyon rezo kim; PGE, ak valè relativman wo HLB li yo ak ekselan fleksibilite entèfas, fòme yon fim elastik nan koòdone gaz -likid, amelyore rezistans ti wonn nan deformation; PGMS okipe yon wòl entèmedyè, ki kapab ko-kristalize ak DMG pou ranfòse fòs rezo pandan y ap diminye tansyon entèfasyal ansanm ak PGE pou fasilite jenerasyon bul lè amann.
Règleman koalesans pasyèl:Grès koalsans pasyèl enpòtan anpil pou fòmasyon nan estrikti kim krèm glase. Lè pousantaj koalesans pasyèl la twò ba (<50%), the fat network cannot effectively support the air bubbles; when it is excessively high (>80%), grap grès pwovoke coalescence ti wonn ak efondreman estriktirèl. Pousantaj 68% pasyèl coalescence gwoup T3 a tonbe jisteman nan fennèt optimal yo rapòte nan literati a (60-75%), asire kontinwite rezo pandan y ap evite risk efondreman ki asosye ak agrégation twòp.
Anpèchman kristal glas:Fim nan entèfas ak rezo grès ki te fòme pa melanj emulsifyan ternary aji kòm baryè fizik, retade Ostwald matrité nan kristal glas. Apre 30 jou nan depo nan -18 degre, dyamèt kristal glas vle di nan gwoup T3 a te 32 μm, siyifikativman pi ba pase 48 μm yo obsève nan kontwòl la -plis eksplike baz la mikrostruktur pou ekselan rezistans fonn li yo.
3 Chemen pou Amelyorasyon Estabilite kim
Estabilite kim detèmine kapasite retansyon fòm krèm glase pandan pwosesis k ap fonn lan. Gwoup T3 a te montre yon mwatye lavi kim -de 34 min, apeprè 1.9 fwa sa ki nan kontwòl la. Adsorption elastik PGE nan koòdone gaz -likid la konstitye prensipal kontribitè nan estabilite kim amelyore -li yo plizyè gwoup idwoksil idrofil yo fòme rezo lyezon idwojèn ak molekil dlo, sa ki ogmante epesè kouch idratasyon fim nan entèfas. Ansanm, rezo grès ki konstwi pa DMG ak PGMS bay sipò fizik pou bul lè a, sa ki anpeche drenaj fim likid ant bul yo ak anpeche koalesans ti wonn.
4 Validasyon Evalyasyon Sansoryèl
Tablo 3 Nòt sansoryèl nan echantiyon krèm glase (echèl 9 pwen)
| Gwoup | Fonn-Santi Bouch | Dous | Krèm | Frechè | Akseptabilite jeneral |
|---|---|---|---|---|---|
| T0 | 5.2 | 6.8 | 6.5 | 6.2 | 6.1 |
| T3 | 7.8 | 7.5 | 7.2 | 7.0 | 7.6 |
| T5 | 5.5 | 5.0 | 6.8 | 6.3 | 5.8 |
Gwoup T3 a te fè nòt siyifikativman pi wo pase tou de gwoup kontwòl ak gwoup T5 nan fonn -desann bouch ak lis, valide enfliyans desizif nan yon to apwopriye pasyèl coalescence sou teksti fine.
Rekòmandasyon Aplikasyon Endistriyèl
Dapre rezilta etid sa a, yo konseye manifakti krèm glase ki adopte sistèm melanj ternary PGMS/PGE/DMG pou yo opere nan fennèt fòmilasyon sa a: nivo total adisyon emulsifyan 0.30-0.40%, ak yon seri rapò mas PGMS:PGE:DMG 4.5{{:5}:2.5.-3.5{:5:2.}. Ka ajisteman nan ranje sa a dwe fèt dapre kontni grès, kontni lèt ki pa gen anpil grès, ak kalite pwodwi.
Direksyon rechèch nan lavni yo ka gen ladan envestigasyon pèfòmans sistèm melanj ternary sa a nan aplikasyon krèm glase ki baze sou plant-, osi byen ke enfliyans nan diferan konpozisyon asid gra (rapò satire / enstore) sou pwopriyete yo nan fim nan entèfas melanje.
