Stability of Orange Oil-in-Water Emulsions Prepared by Multilayer Membranes

Abstract

Due to the small molecular size of orange oil, primary orange oil–in-water emulsion can easily undergo Ostwald ripening destabilization. To improve the stability of orange oil emulsion, multilayer emul- sion was prepared using Citrem as emulsifier and gelatin as coated biopolymer. Firstly, primary emulsion containing 20 wt% orange oil and 0.4 wt% Citrem was produced. Since Citrem was an anionic emulsifier, the primary emulsion had a negative charge of ~ -57mV. Then, the primary emulsion was suspended in 0.5 wt% gelatin aqueous solution at pH 3 with the ratio of primary emulsion to gelatin aqueous solution of 1:1. The gelatin that was positively charged at this pH condition coated around the primary emulsion and double layer emulsion (secondary emulsion) with a ζ-potential value of ~ +20 mV was Produced. The particle sizes of primary and secondary emulsions at various time intervals were detected using a laser diffraction particle analyzer. The results showed that the average particle size (d3,2) of secondary emulsion on the first day was 1.5 (± 0.02) microns and that after storage at room temperature (~25 °C) for 14 days was 1.5 (± 0.02) microns, indicating good emulsion stability. The particle size of the primary emulsion (d3,2) increased from 1.3 (± 0.02) microns to 1.8 (± 0.02) micron, or increased by a factor of 1.4.

เนื่องจากน้ำมันส้มเป็นน้ำมันที่มีขนาดโมเลกุลขนาดเล็ก อิมัลชันน้ำมันส้มปฐมภูมิจึงสลายตัวได้ง่ายด้วยกลไกออสวาร์ดริพเพ็นนิ่ง งานวิจัยนี้ได้ศึกษาวิธีเพิ่มความคงตัวของอิมัลชันน้ำมันส้มโดยการเตรียมอิมัลชันแบบเมมเบรนหลายชั้น ซึ่งประกอบด้วยชั้นอิมัลซิไฟเออร์ซิเทรมเคลีอบด้วยชั้นพอลิเมอร์ชีวภาพเจลาติน ดำเนินการทดลองโดยเตรียม อิมัลชันปฐมภูมิที่มีความเข้มข้นน้ำมันส้มเท่ากับ 20% โดยน้ำหนักและซิเทรม 0.4% โดยน้ำหนัก ซิเทรมเป็นอิมัลซิไฟเออร์ที่มีหัวเป็นประจุลบ อิมัลชันปฐมภูมิมีค่าประจุไฟฟ้าเป็นลบ (~-57 มิลลิโวลต์) จากนั้นเติมสารละลายเจลาตินความเข้มข้น 0.5% โดยน้ำหนัก ที่ค่า pH เท่ากับ 3 ลงในอิมัลชันปฐมภูมิที่สัดส่วน 1:1 เจลาตินมีค่าประจุเป็นบวกที่ค่า pH ดังกล่าวเคลือบบานอิมัลชันปฐมภูมิโดยแรงดึงดูดที่เกิดจากขั้วประจุต่างกันก่อกำเนินเป็นอิมัลชันแบบเมมเบรนสองชั้น (อิมัลชันทุติยภูมิ) ที่มีค่าประจุไฟฟาเป็นบวก (~+20 มิลลิโวลต์) เมื่อตรวจวัดขนาดของอนุภาคน้ำมันอิมัลชันโดยใช้เครื่องวัดอนุภาคโดยใช้หลักการกระจายแสงที่ระยะเวลาต่างๆ พบว่าขนาดอนุภาคเฉลี่ยของอิมัลชันน้ำมันส้มทุติยภูมิ (d3,2) เมื่อเริ่มต้นเท่ากับ 1.5 (± 0.02) ไมครอน และหลังเก็บไว้ทที่อุณหภูมิห้อง (~25°C) เป็นเวลา 14 วันเท่ากับ 1.5 (± 0.02) ไมครอน ผลการทดลองแสดงว่าอิมัลชันน้ำ มันส้มทุติยภูมิมีความคงตัวสูง ในขณะที่อิมัลชันน้ำมันส้มปฐมภูมิมีขนาดอนุภาคเฉลี่ย (d3,2) เพิ่มขึ้นจาก 1.3 (± 0.02) ไมครอน เป้น 1.8 (± 0.02) ไมครอน หรือมีขนาดเพิ่มขึ้น 1.4 เท่า