Ó -Aonchineálú Fiar Ard go dtí Muileann Collóideach: Tréithe Réiteolaíocha Fiar a Eiblithe de PGPR agus DMG in Uisce Ardchéime Inmheánach-i-Ola (W/O) Córais Cóirithe Sailéad

Comhdhéanann uisce pas inmheánach ard-in-eibleachtaí ola (W/O), le codáin toirte céime scaipthe φₒ Níos mó ná nó cothrom le 0.74, bunsraith struchtúrach cóiriú sailéid, roghanna maonáis agus leatháin ar bheagán saille. Mar sin féin, tá aincheist phróiseála bhunúsach os comhair a n-ullmhú tionsclaíochta: an chaoi a ndéanann na difríochtaí intreacha in ionchur fuinnimh idir -homgenization lomadh ard agus muilleoireacht collóideach-an dá phríomhtheicneolaíocht eiblithe-comhoiriúnacht do chinéitic asaithe idir-éadan agus líonra-iompraíocht tógála na heibleachtóirí. Déanann an páipéar seo anailís chórasach ar iompraíocht dhifreáilte idir-éadan agus ar shaintréithe freagartha polaricinoleate polaglycerol (PGPR) agus monaglicrídí driogtha (DMG) i gcórais den sórt sin ó pheirspictíocht aontaithe de reiteolaíocht lomadh eiblithe. Sroicheann PGPR, lena eireabaill hidreafóbach aigéad ricinoleic brainseach agus grúpaí cloigeann polyglycerol solúbtha, go tapa cothromaíocht asaithe ag an gcomhéadan uisce ola agus cruthaíonn sé scannán idir-éadan de mhodúil viscoelastic dilatational ard, ach léiríonn sé spleáchas lag ar stair lomadh. I gcodarsnacht leis sin, tógann DMG creatlach líonra criostail saille le hairíonna aisghabhála thixotrópacha trí chriostail shailleacha a líonadh in situ agus a líonadh go spásúil ag an gcomhéadan agus sa chéim leanúnach, ach tá a chinéitic idir-éadan mall agus ag brath go mór ar an lomadh cúpláilte{-stair an fhuaraithe. Ní péireáil chomhlántach luach HLB amháin atá i sineirgíocht an dá eiblitheoir seo, ach foirmiú dé-struchtúr cobhsaithe-"scannán idirghlais PGPR (bhlaosc leaisteacha) + líonra criostail DMG (cnámharlach plaisteach)"-laistigh den réimse sreafa lomtha. Bronnann an chéad bhraoiníní cumas frith-chomhtháthaithe, agus cuireann an dara ceann cumas dríodraithe agus aisghabháil thixotrópach chuig an gcóras bulc. Tógann an páipéar seo léaráid céime lomadh eiblithe ag baint úsáide as dlús fuinnimh (Eᵥ) agus fuinneamh lomtha ar leith (SBE) mar dhá pharaiméadair, ag nochtadh na teorainneacha infheidhme agus na caidrimh chomhlántacha idir homogenization lomadh ard (Eᵥ ard, am cónaithe gearr) agus muilleoireacht collóideach (Eᵥ measartha, am cónaithe fada, an córas sreafa comhdhlúite {24}) sa bhreis ar an gcóras sreafa comhdhlúite, ag soláthar bonn an trealaimh shínte{24}. roghnú, dearadh próisis, agus barrfheabhsú foirmlithe i dtáirgeadh tionsclaíoch cóiriú sailéid W/O ardchéime inmheánach.

Tagraíonn Eibleachtaí Ardchéime Inmheánacha (HIPEanna) de ghnáth do chórais eibleachta ina sáraíonn an codán toirte céime scaipthe (φ) 0.74-an teorainn theoiriciúil maidir le pacáil randamach gar do sféir aonfhoirmeacha dochta. Taobh amuigh den chodán toirte seo, ní aonaid sféarúla atá scartha óna chéile a thuilleadh iad braoiníní na céime scaipthe ach déantar iad a chomhbhrú agus a dhífhoirmiú ina mhoirfeolaíochtaí polyhedral, agus braoiníní cóngaracha scartha le scannán thar a bheith tanaí den phas leanúnach amháin. Tugann an geoiméadracht mhicristruchtúir uathúil seo sraith de thréithe sreabheolaíocha neamh-Newtonian-strus, lomadh-iompar tanaithe, agus freagairt cosúil le solad viscoelastic-a dhéanann HIPEanna mar theimpléid struchtúracha idéalach le haghaidh-táirgí leathsoladacha bia ar nós maonáis, leathadh sailéid, agus cóiriú sailéid.

Laistigh den teaghlach níos leithne de HIPEanna, tá suíomh sainiúil ag uisce-in-ola (W/O) eibleachtaí ardchéime inmheánacha. Murab ionann agus na HIPEanna O/W is forleithne, úsáideann eibleachtaí W/O uisce mar chéim scaipthe agus ola mar chéim leanúnach. I dtionscal an bhia, tá an chumraíocht struchtúrach "uisce-in-ola" seo ag teacht go maith leis na héilimh chéadfacha a bhaineann le cóiriú sailéid agus leathadh sailéid: seachadann céim leanúnach na hola braite béil saibhir, iomlán agus marthanach, agus cuireann na braoiníní uisce scaipthe braite tadhlach athnuachana agus toirt{{7}{{}}{{7}- fhoirmlithe laghdaithe {{{}} líonta líonta {{7}{{}} - líon na n-acmhainn laghdaithe{{{}}} líon na n-acmhainn laghdaithe. Mar sin féin, tá sé i bhfad níos dúshlánaí eibleachtaí ardchéime inmheánach W/O a ullmhú ná a gcomhghleacaithe O/W. Eascraíonn an deacracht seo as dhá phríomhfhachtóir: Is córais teirmidinimiciúla éagobhsaí ó dhúchas iad eibleachtaí W/O, agus comhbhrúíonn an codán ard toirte de bhraoiníní uiscí achair idir bhraoiníní go leibhéil fo-mhícrón, rud a mhéadaíonn go mór an fórsa tiomána don chomhtháthú. Ina theannta sin, ní hamháin go bhfuil teorainn le héagsúlacht eiblitheoirí bia de ghrád W/O ach is dromchlaghníomhaithe móilíneacha beaga iad den chuid is mó le neart scannán idir-éadanach measartha, rud a fhágann go bhfuil cobhsaíocht fhadtéarmach faoi choinníollacha arda céime inmheánacha deacair a bhaint amach.

I gcomhthéacs an chúlra seo, tháinig dhá eiblitheoir neamh{0}}bhia ianacha-grád polyglycerol polyricinoleate (PGPR) agus aonghlicrídí driogtha (DMG)- chun cinn mar mheascán idéalach chun eibleachtaí ardchéime inmheánach W/O cobhsaí a thógáil, mar gheall ar a n-iompraíocht chomhlántach suímh idir-éadan. Tá PGPR ar cheann de na eiblitheoirí W/O is tábhachtaí i dtionscal an bhia, arna shintéisiú trí ghliocról polaiméirithe a eistearú le haigéad ricinoleic comhdhlúite. Tá eireabaill hidreafóbach ardbhrainseach aige agus dáileadh leathan grúpaí cloigeann hidreafaileacha. Tá sé léirithe ag staidéir go sroicheann PGPR cothromaíocht asaithe go tapa ag an gcomhéadan uisce ola, lena struchtúr slabhra brainseach a thugann modúl viscoelastic dilatational ard idir-éadanach don scannán idir-éadan atá in ann seasamh in aghaidh go héifeachtach le dífhoirmiú scannáin idir-éadan de bharr comhtháthú eibleachta. Ag tiúchan PGPR de 4% agus codáin toirte ola de 0.7–0.8, taispeánann na heibleachtaí W/O mar thoradh air sin lomadh -tanú agus leaisteach-iompraíocht cheannasach réeolaíoch, le céatadáin aisghabhála thixotrópacha de 131.26% agus 114.56%, faoi seach.

Is ionann DMG agus meicníocht chobhsaithe go hiomlán difriúil. Mar mhonaglicríd atá driogtha go móilíneach agus a bhfuil cion monaiester Níos mó ná nó cothrom le 90%, tá luach HLB de thart ar 3.9–5.3 ag DMG agus tá gníomhaíocht mheasartha idir-éadan aige ag an gcomhéadan ola-uisce. Mar sin féin, eascraíonn a chumas lárnach chun eibleachtaí W/O a chobhsú ón líonra-iompar criostal saille a thógáil ag an gcomhéadan agus sa chéim leanúnach. Le linn an fhuaraithe, téann móilíní DMG faoi núicléasú agus criostalú in situ ag an gcomhéadan uisce ola agus laistigh den chéim leanúnach, rud a fhoirmíonn struchtúr spásúil ina bhfuil cobhsú Pickering agus cobhsú líonra taobh le chéile go sineirgíoch. Ní hamháin go gcuireann an líonra criostail seo cosc ​​ar chomhtháthú braoiníní trí bhacainní fisiceacha ach cuireann sé strus toraidh suntasach agus aisghabháil thixotrópach ar an gcóras freisin.

Tá sé léirithe go sainráite ag taighde roimhe seo go dtugann an cumasc PGPR + DMG cobhsaíocht eibleachta uasta i gcórais mheasctha ola lus na gréine ola cnó cócó, agus eibleachtaí cobhsaí W/O déanta ag tiúchan iomlán eiblithe 3%. I gcórais eiblithe mheasctha DAG-PGPR, bíonn eibleachtaí le dáileadh aonfhoirmeach braoiníní agus cobhsaíocht reo den scoth mar thoradh ar an idirghníomhú sineirgisteach idir criostalú idir-aghaidhe agus gníomhaíocht dromchla ard PGPR. Mar sin féin, dhírigh na staidéir seo go mór ar pharaiméadair foirmithe statacha, agus tá easpa fós ar thuiscint chórasach ar an gcaoi a bhfuil stair lomadh próiseála-is é sin, an tionchar a bhíonn ag saintréithe an réimse sreafa ginte ag trealamh eiblithe éagsúla ar chinéitic asaithe, ar iompar criostalaithe agus ar éifeachtaí sineirgisteacha an dá eiblitheoir.

Tá sé mar aidhm ag an bpáipéar seo, ó dhearcadh aontaithe na réalteolaíochta lomadh, slabhra cúiseach iomlán a thógáil: trealamh eiblithe → réimse sreabhadh lomadh → iompar interfacial → rheology mórchóir → cobhsaíocht táirgí. Is é an tráchtas lárnach nach feidhm fhoirmlithe statach í an tsineirgíocht idir PGPR agus DMG, ach feidhm fhreagartha dhinimiciúil lomadh; Is é an rogha idir homogenization lomadh ard agus muilleoireacht colloid, go bunúsach, meaitseáil agus teaglaim de na "fuinneoga lomadh" faoi seach an dá eiblitheoirí.

1 Ábhair

PGPR (HLB ≈ 0.4-4.0, Guangzhou Zhonghai Chemical); DMG (ábhar monoester Níos mó ná nó cothrom le 90%, HLB ≈ 3.9–5.3, soláthraí céanna); ola lus na gréine (grád bia); uisce dí-ianaithe; salann, siúcrós, guma xanthan (grád bia).

2 W/O Córas Múnla Cóirithe Sailéad

Céim ola: ola lus na gréine le eiblitheoir measctha PGPR/DMG (tiúchan iomlán 1%–5%, sraith cóimheas PGPR:DMG ó 0:10 go 10:0), tuaslagtha faoi stirring ag 70 céim . Céim uiscí: uisce dí-ianaithe + salann 1.5% + siúcrós 3% + xanthan guma 0.1%, tuaslagtha faoi stirring ag 60 céim. Uisce-go-cóimheasa maise ola: 70:30 (φₒ=0.7) agus 60:40 (φₒ=0.6), ag déanamh dhá shraith.

3 Trealamh agus Próiseáil eiblithe

D’úsáid aonchineálú lomadh ard-(HSH) homaiginitheoir scaipthe ardluais dhigitigh (FJ200-SH, Shanghai Huxi), le paraiméadair phróiseála de 8,000–18,000 rpm agus tréimhsí 1–5 nóiméad. D’úsáid muilleoireacht collóideach (CM) muileann collóideach athfhillteach saotharlainne (JMS-50D, Langfang General Machinery), le bearna stator-rótar de 100–500 μm, luas rótair de 3,000–6,000 rpm, agus 1–5 pas athfhillte. Tar éis eiblithe, fuaraíodh na heibleachtaí go léir go tapa go dtí 25 céim i ndabhach uisce oighir.

4 Modhanna Tréithrithe

• Moirfeolaíocht droplet:Micreascópacht optúil (BX53, Olympus) ag formhéadú ×400; dáileadh méid braoiníní (d₃,₂) arna chinneadh ag baint úsáide as bogearraí anailíse íomhá ImageJ.
• Tréithriú Rheological:Réiméadair rothlach (DHR-2, TA Instruments), céimseata pláta comhthreomhar 40 mm (bearna 1 mm), 25 céim . Luaigh lomadh seasta-: 0.01–100 s⁻¹; scuabadh aimplitiúid: brú 0.01%–100% ag 1 Hz; scuabadh minicíochta: 0.1–100 rad/s ag brú 0.1% (laistigh de LVR); thixotropy: timthriall ráta lomadh trí chéim de 10⁻³→100→10⁻³ s⁻¹.
• Réeolaíocht Dillatational Interfacecial:Titim siogairlín-riiméadracht dilatational idir-éadan bunaithe (OCA 25, DataPhysics), minicíocht ascalaithe 5–45 mHz, aimplitiúid 2%, teocht 25 céim .
• Anailís Criostalaithe Saille DSC:Calraiméadracht Scanadh Difreálach (DSC 214 Polyma, Netzsch), ráta téimh/fuaraithe 5 céim/nóiméad.
• Cobhsaíocht Stórála:Stóráil ag 25 céim / 4 céim ar feadh 30 lá le breathnú amhairc ar scaradh céim agus comhtháthú.

1 Iompar Difreáilte Idir-aghaidhe PGPR agus DMG ag an gComhéadan W/O

Nocht tomhais idir-éadan na sreeolaíochta dilatational na bundifríochtaí idir PGPR agus DMG ag an gcomhéadan uisce ola. Sroicheann PGPR cothromaíocht asaithe go tapa fiú ag tiúchan an-íseal (0.1%), agus léiríonn a modulus dilatational interface E’ spleáchas minicíochta lag ar fud an raon minicíochta 5–45 mHz, rud a léiríonn carachtar soladach leaisteach den scannán idir-éadan. Aontaíonn an toradh seo go láidir leis an litríocht: tugann eireabaill hidreafóbach aigéad ricinoleic brainseach PGPR modulus viscoelastic dilatational ard don scannán idir-éadan, rud a chuireann ar a chumas cur i gcoinne go héifeachtach dífhoirmiúchán idir-éadan de bharr comhtháthaithe eibleachta. Tar éis 15 thimthriall comhbhrú-leathnaithe, níor léirigh modúl an scannáin idir-aghaidhe PGPR ach mion-lagú, rud a dhearbhaíonn a chobhsaíocht fhadtéarmach idir-éadan thar barr.

Thaispeáin DMG iompraíocht iomlán difriúil idir aghaidheanna. Faoi choinníollacha comhionanna tomhais, bhí modal dilatationach an scannáin idir-éadan DMG i bhfad níos ísle ná sin PGPR, le spleáchas ar mhinicíocht fhuaimnithe-d’ardaigh an modulus go tapa ag minicíochtaí arda agus laghdaigh sé ag minicíochtaí ísle-a thaispeáin slaodacht-tréith an scannáin ba mhó. Níos tábhachtaí fós, nuair a íslíodh an teocht ó 70 céim go 25 céim, tháinig méadú ar mhodal dilatational an scannáin idir-éadan DMG, atá nasctha go dlúth lena iompar criostalaithe in situ idir-éadan. Dheimhnigh anailís DSC an hipitéis seo: le linn an fhuaraithe, léirigh DMG buaic eisiteirmeach ar leith ag thart ar 45–50 céim , a fhreagraíonn do núicléasú ilchineálach agus criostalú aonghlicrídí ag an gcomhéadan ola uisce.

Cinneann an dá iompraíocht idir-éadan ar leith seo a bpatrúin freagartha faoi seach laistigh de réimsí lomadh. Is é asaithe idir-éadanach PGPR apróiseas rialaithe cinéiteach: is féidir le móilíní coigeartuithe comhréireachta a chomhlánú go tapa ar theacht chuig an gcomhéadan dóibh agus clúdach cothromaíochta a bhaint amach; dá bhrí sin, tá a spleáchas ar dhéine lomadh sách lag. I gcodarsnacht leis sin, is éard atá i gceist le hiompar idir-éadan DMG apróiseas cúpláilte teirmidinimice-chinéiteach: ní mór do mhóilíní tiúchan dromchla ríthábhachtach a bhaint amach ag an gcomhéadan ar dtús, agus criostalú in situ á thiomáint ag fuarú ina dhiaidh sin; Mar sin braitheann an struchtúr deiridh idir-éadan go mór ar chonair stair an fhuaraithe.

2 Tionchar Cineál Réimse Sreafa Fiar ar Dháileadh Méid Droplet

Is ionann aonchineálú lomadh ard-(HSH) agus muilleoireacht collóideach (CM) agus dhá chineál de réimsí sreafa eiblithe atá ar leith go bunúsach.

Baineann HSH leis an gcatagóir deba mhó an suaiteacht táimhe-réimsí sreafa. Faoi rothlú ardluais an rótair, téann an sreabhán faoi luaineachtaí suaiteacha dian, agus an briseadh braoiníní á rialú go príomha ag strus táimhe suaite (~ρ(εd) ^(2/3)). Is iad seo a leanas príomhthréithe an réimse sreafa seo: dlús fuinnimh thar a bheith ard (10⁶–10⁸ W/m³), aga cónaithe an-ghearr (milleasoicindí go soicind), agus réimse sreafa a bhfuil lomadh agus corrlaigh shuaite i gceannas air.

Baineann muileann colloid, ar an láimh eile, leis an gcatagóir deréimsí sreafa cumaisc leathnaithe. Laistigh de bhearna an rótair stator, téann an sreabhán faoi ghníomhaíocht chomhcheangailte de shreabhadh sínte dian agus lomadh, agus tá meicníocht briste an bhraoiníní i bhfad níos casta. I gcomparáid le HSH, gnéithe CM dlús fuinnimh measartha (10⁵–10⁷ W/m³) ach am cónaithe i bhfad níos faide (soicind go nóiméid), le comhpháirt shíneadh suntasach sreabhadh.

Tábla 1 Comparáid idir Saintréithe Réimse Sreafa: Ard-Aonchineálú lomadh vs. Muileann Colloid

Léirigh torthaí turgnamhacha, agus PGPR á úsáid mar eiblitheoir amháin, gur thug HSH ag 18,000 rpm ar feadh 3 nóim dáileadh braoiníní le d₃, ₂ ≈ 8–12 μm, le moirfeolaíocht braoiníní rialta agus dáileadh méid cúng. Nuair a cuireadh cóireáil CM i bhfeidhm ag ionchur fuinnimh inchomparáide, mhéadaigh an meánmhéid braoiníní go 15–20 μm, ach bhí an dáileadh méide níos leithne, ag taispeáint carachtar démhódach ar leith-buaic is mó ag 10–15 μm agus buaic tánaisteach ag 25–35 μm.

D'athraigh tabhairt isteach DMG an pictiúr seo go bunúsach. I gcóras cumaisc PGPR:DMG=7:3 (tiúchan iomlán 3%), laghdaigh an difríocht méid braoiníní idir HSH agus CM go suntasach: d₃, ₂ ≈ 10 μm do HSH agus ≈ 12 μm le haghaidh CM, ag laghdú an chóimheas ó thart ar 1.8 × (PGPR2 × amháin) go thart ar 1.1.2 ×. Níos tábhachtaí fós, bhí cobhsaíocht stórála (30 lá, 25 céim ) an eibleachta táirgthe CM i bhfad níos fearr ná mar a bhí sa táirge HSH-níl an t-innéacs díchobhsaithe den chéad cheann ach thart ar 40% den dara ceann.

3 Fiadháil{1}Meicníocht Freagartha an Struchtúr Cobhsaíochta Dé "Scannán Idirghnéitheach PGPR + DMG Crystal Network"

Cén fáth a léiríonn CM buntáiste coibhneasta chomh mór sin sa chóras cumaisc PGPR/DMG? Tá an freagra i bhfreagraí difreáilte an dá eiblitheoirí ar stair lomadh, agus tréithe uathúla an réimse sreabhadh CM a mheaitseáil go beacht lena "fuinneoga lomadh."

Is próiseas cinéiteach tapa é asaithe idir-éadanach PGPR. Cibé i suaiteacht scála milleasoicind HSH nó sa dara sreabhadh leathnaithe scála CM, is féidir le móilíní PGPR asaithe a chríochnú go tapa ar na dromchlaí braoiníní úrghinte, ag cruthú scannán leaisteach idir-éadan. Mar sin féin,tá teorainn le cumas féin-leighis an scannáin idir-éadan PGPR i gcoinne damáiste meicniúil. Faoi choinníollacha foircneacha suaiteachta HSH, téann braoiníní sróine faoi thimthriallta briste briste arís agus arís eile, agus an scannán idir-éadan á stróiceadh agus á atógáil go leanúnach, rud a laghdaíonn éifeachtúlacht eiblithe imeallach.

I gcodarsnacht leis sin, teastaíonn timpeallacht chúpláilte "fiar-fuaraithe" atá difriúil go bunúsach ag DMG. Is iad na réamhriachtanais do DMG chun a fheidhm chobhsaithe a fheidhmiú ag an gcomhéadan agus sa chéim leanúnach: (1) caithfidh go leor ama a bheith ag móilíní chun tiúchan criticiúil dromchla a bhaint amach ar an dromchla braoiníní; (2) ní mór braoiníní cobhsaíocht moirfeolaíoch a choinneáil faoi lomadh cuí chun teimpléid núiclithe a sholáthar le haghaidh criostalaithe idir-éadan; (3) ní mór an ráta fuaraithe a bheith measartha chun fás criostail leordhóthanach a cheadú gan comhiomlánú iomarcach.

Tá tréithe réimse sreafa HSH-dlús ardfhuinnimh, am cónaithe an-ghearr, suaiteacht láidir-contrártha le beagnach gach riachtanas atá ag DMG.I HSH, tá saolré braoiníní aonair thar a bheith gairid (milleasoicindí go soicind), agus níl dóthain ama ag móilíní DMG le carnadh ag an gcomhéadan, gan trácht ar núicléas idir-éadan agus fás criostail a chomhlánú. Mar gheall ar an teas suntasach frithchuimilte a ghineann HSH tá gá le cúiteamh breise fuaraithe seachtrach a thuilleadh, ag comhbhrú tuilleadh fuinneog criostalaithe DMG.

Sásaíonn saintréithe réimse sreafa CM-dlús fuinnimh measartha, am cónaithe níos faide, comhpháirt shínte suntasach sreafa-riachtanais DMG go léir.I sreabhadh bearna CM, déantar braoiníní dífhoirmithe de réir a chéile; téann an méadú ar achar dromchla ar aghaidh go sioncrónach le idirleathadh dromchla DMG, ag soláthar coinníollacha cinéiteach idéalach le haghaidh criostalú interfacial. Faoi shreabhadh sínte, briseann braoiníní trí mheicníocht réabtha fadaithe "dumbbell-chruthach", rud a thugann braoiníní iníon de mhoirfeolaíocht rialta agus de mhéid aonfhoirmeach, rud a éascaíonn tógáil aonfhoirmeach an ghréasáin chriostail ina dhiaidh sin. Níos tábhachtaí fós, tugann an t-am cónaithe níos faide de CM go leor deiseanna do DMG núicléas criostail agus fás tosaigh a chríochnú sa chéim leanúnach, ag cruthú struchtúr spásúlachta ina bhfuil cobhsú Pickering agus cobhsú líonra le chéile go sineirgíoch.

Déanaimid achoimre ar an meicníocht seo mar an"Scannán interfacial PGPR (bhlaosc leaisteacha) + líonra criostail DMG (cnámharlach plaisteach)" samhail cobhsaíochta dé. Sa tsamhail seo, cuireann PGPR an chéad leibhéal cosanta-ar fáil do gach braoinín scannán leaisteach idir-aghaidhe a chuireann in aghaidh an chomhtháthaithe; Soláthraíonn DMG an dara leibhéal cosanta-cnámharlach plaisteach de líonraí criostail a thógáil idir braoiníní, rud a thugann cumas dríodraithe frith- agus feidhmíocht aisghabhála thixotrópach don chóras. Tá tacaíocht indíreach faighte ag an dé-struchtúr seo ón litríocht: léirigh staidéir ar chórais eiblithe measctha PGPR DAG go n-eascraíonn an t-idirghníomhú sineirgisteach idir criostalú idir-éadan agus gníomhaíocht dromchla ard PGPR eibleachtaí le dáileadh aonfhoirmeach braoiníní agus cobhsaíocht reo den scoth-; in PGPR-ina bhfuil eibleachtaí W/O, is cúis le saill idir-éadanach go bhfeidhmíonn na braoiníní mar líontóirí gníomhacha, rud a threisíonn dolúbthacht agus cruas an chórais.

4 Tógáil Léaráid Chéim Fir Eiblithe agus Critéir Roghnúcháin Próisis

Bunaithe ar thorthaí trialacha córasacha, rinneamar léaráid de chéim lomadh eiblithe ag baint úsáide as dlús fuinnimh (Eᵥ) agus fuinneamh lomadh sonrach (SBE) mar dhá pharaiméadair, ag leagan amach na teorainneacha is infheidhme agus na caidrimh chomhlántacha idir HSH agus CM sa chóras seo.

Tábla 2 Léaráid Chéim Fir eiblithe le haghaidh PGPR/DMG Cumaiscthe W/O Eibleachtaí Ardchéime Inmheánacha

Fuinneog Ioiriúnach le haghaidh cóirithe sailéad a éilíonn ard-sreabhadh agus feidhmíocht easbhrúite den scoth. Anseo, is é PGPR an eiblitheoir ceannasach (Níos mó ná nó cothrom le 80%), le méid beag DMG ag soláthar cobhsaithe cúnta. Is féidir le dlús ardfhuinnimh HSH na braoiníní a bheachtú go leordhóthanach, agus cinntíonn an t-ábhar íseal DMG nach gcuireann éifeachtaí teirmeacha HSH isteach ar an ngréasán criostail lag. Tá strus toraidh thart ar 50–150 Pa ag an eibleacht mar thoradh air agus aisghabháil thixotrópach de thart ar 80%–100%, atá oiriúnach do tháirgí inse i mbuidéil.

Fuinneog IIis ionann é agus an réigiún comhlántachta is fearr idir HSH agus CM. Is é bunchoincheap na straitéise seo HSH a úsáid le haghaidh briseadh braoiníní bunscoile éifeachtach, agus CM ina dhiaidh sin chun mionchoigeartú struchtúrach tánaisteach a dhéanamh-lena n-áirítear aonchineálú méid braoiníní agus tógáil treo an líonra criostail DMG. Deimhníodh le turgnaimh gur féidir le próiseas comhuaineach de "HSH réamh-eiblithe (18,000 rpm, 1 min) + scagadh athfhillte CM (3,000 rpm, 3 pas)" míne braoiníní (d₃,₂ ≈ 10–15 μm) agus cobhsaíocht fhadtéarmach stórála (3,000 rpm, 3 pas) a bhaint amach ag an am céanna innéacs < 5%). Tá an próiseas seo oiriúnach le haghaidh cóirithe sailéid agus táirgí a scaipeadh a bhfuil riachtanais éilitheacha cobhsaíochta stórála acu.

Fuinneog IIIis é an réigiún ina ndéantar éifeacht líonra criostail DMG a bhaint amach go hiomlán. Tugann an t-am cónaithe níos faide agus saintréithe sreafa sínte CM neart deiseanna do DMG líonra criostail iomlán a thógáil ag an gcomhéadan agus sa chéim leanúnach. Is féidir leis an eibleacht mar thoradh air sin strus toraidh de 200-400 Pa a bhaint amach, aisghabháil thixotrópach níos mó ná 120%, agus tréithe an choirp phlaisteach -dearfach a choimeádann cruth faoi choinníollacha statacha (iomairí ar leith tar éis scúpála) agus friotaíocht slaodach measartha á léiriú le linn scaipeadh dinimiciúil. Tá an fhuinneog seo oiriúnach go háirithe do leatháin reoite/cuisnithe agus do roghanna ime atá bunaithe ar ghléasra a dteastaíonn cumas coinneála ardfhoirme uathu.

Fuinneog IVle fios nach féidir leis an síneadh ama CM go simplí nó le luas an rótair a mhéadú na heasnaimh struchtúracha de bharr dáileog PGPR neamhleor nó coinníollacha criostalaithe DMG neamhleor a chúiteamh.

5 Anailís Chainníochtúil ar Iompar Téarnaimh Thixotrópach agus Feabhsú Sineirgisteach PGPR/DMG

Is príomhtháscaire é iompar aisghabhála thixotrópach chun cáilíocht úsáide cóirithe sailéid agus leatháin a mheas-ní mór don táirge sreafaí maith a léiriú agus é á bhrú ó bhuidéal nó leathadh ar arán, ach caithfidh sé a struchtúr soladach a aisghabháil go tapa tar éis é a easbhrúite nó a leathadh chun titim agus ídiú ola a chosc.

Léirigh eibleachtaí nach raibh iontu ach PGPR aisghabháil thixotrópach de thart ar 70%–85%, le ráta aisghabhála mall (am sainiúil ~120–200 s). Níorbh fhéidir le heibleachtaí nach raibh iontu ach DMG lúb iomlán hysteresis thixotrópach a chruthú mar gheall ar bhraoiníní garbh agus comhdhlúthú trom (aisghabháil<50%). When the two were blended at a 7:3 ratio, the thixotropic recovery could reach 130%–140%-exceeding the theoretical upper limit of 100% and indicating that the recovered structure was stronger than the initial structure-with a substantially accelerated recovery rate (characteristic time ~20–40 s). This counterintuitive "super-complete recovery" phenomenon suggests that further structural reinforcement occurs during the recovery process: the DMG crystal network continues to evolve toward a more ordered structure under static conditions, while the PGPR interfacial film preserves droplet integrity throughout this evolution.

Ó thaobh na comhaontaithe de reiteolaíocht lomadh eiblithe, nochtann an páipéar seo an mheicníocht sineirgisteacha agus saintréithe freagartha PGPR agus DMG i gcórais feistis sailéid W/O ardchéime inmheánach, ag tairiscint na treorach seo a leanas maidir le hullmhú tionsclaíoch:

Prionsabail roghnúcháin trealaimh:Is fearr táirgí insreafa ard a tháirgeadh trí phróiseáil aonchéime HSH; moltar táirgí ó mheán-go{{{}}ardchobhsaíocht le haghaidh próiseála tandem HSH + CM; ullmhaítear táirgí coinneála ardfhoirme ar an mbealach is fearr agus úsáid á baint as próiseáil ilphas cheannasach CM.

Prionsabail dearaidh foirmlithe:Ba cheart foirmlithe cóimheas PGPR ard a mheaitseáil le dlús ardfhuinnimh HSH; ba cheart foirmlithe cóimheasa meánmhéide go-íseal PGPR a mheaitseáil leis an réimse sreafa lomadh leathnaithe de CM; le haghaidh gach méadú 10% ar chomhréir DMG, moltar am cónaithe CM a leathnú thart ar 20% nó athchúrsaíocht CM a mhéadú trí phas breise amháin.

D’fhéadfadh go n-áireofaí ar threoracha taighde amach anseo: an mhodheolaíocht léaráide céime lomadh a forbraíodh sa staidéar seo a shíneadh chuig córais eibleachta bia W/O eile (eg, margairín, uachtar fuipeála neamh-déiríochta); úsáid a bhaint as teicnící scaipthe uillinne beaga agus frithchaiteachais neodrón chun cinéitic criostalaithe idir-éadan DMG a shoiléiriú faoi choinníollacha fuaraithe; agus an próiseas comhuaineach HSH + CM a chur i gcomparáid le teicneolaíochtaí atá ag teacht chun cinn mar eiblithe micrea-shreabhach chun iniúchadh a dhéanamh ar an cruinneas rialaithe deiridh is féidir a bhaint amach in ullmhú eibleachtaí W/O ardchéime inmheánach.

Léiríonn gníomh sineirgisteacha PGPR agus DMG i gcórais chóireála sailéid ardchéime inmheánach W/O meicníocht chobhsaithe chomhlántach chomhlántach, lomtha, atá ag brath ar stair, bunaithe ar mheicníochtaí fisiceacha atá difriúil go bunúsach-viscoelasticity scannán idir-éadanach i gcoinne tógáil líonra criostail. Is é an rogha idir homogenization lomadh ard agus muilleoireacht colloid, go bunúsach, meaitseáil na "fuinneoga lomadh" faoi seach an dá eiblitheoirí: HSH meaitseálann asaithe tapa interfacecial de PGPR, agus CM meaitseálann an criostalú núiclithe interfacial agus tógáil líonra DMG. Is éard atá in úsáid i gcomhar an dá chineál trealaimh ná réiteach innealtóireachta a réitíonn éifeachtúlacht le cáilíocht. Soláthraíonn an "léaráid chéim lomadh eiblithe" a tógadh sa staidéar seo bunús teoiriciúil córasach agus treoir phraiticiúil maidir le roghnú trealaimh, dearadh próisis, agus leas iomlán a bhaint as foirmliú eibleachtaí W/O ardchéime inmheánach sa tionscal bia.