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從牛奶到巧克力：Ramsden乳液如何改變食品工業？
在食品工業中，乳液的穩定性對於提升產品的質量和市場價值至關重要。Ramsden乳液，亦稱為Pickering乳液，通過固體顆粒的幫助，已經顯著變革了許多食品的生產過程和配方。這篇文章將探討Ramsden乳液的特性及其在食品工業中的重要應用。
Ramsden乳液的概念始於1903年，Walter Ramsden首次察覺了這一現象，而S.U. Pickering於1907年進一步描述了這一乳液形式。
Ramsden乳液的特點在於它能夠更好地穩定水和油的混合物，這是通過加入固體顆粒來實現的。這些顆粒能夠在水與油的界面吸附，從而防止小油滴的合併，這樣可以進一步提高乳液的穩定性。這種乳液可以是水包油或油包水的形式，但更複雜的系統如水包水和油包油的乳液也同樣存在。
研究顯示，顆粒的特性，如疏水性、形狀、大小，還有連續相的電解質濃度與兩相的體積比，都會影響乳液的穩定性。
當油和水混合時，如果不添加任何穩定劑，小油滴會因為能量的降低而自行合併。然而，當我們加入固體顆粒時，它們會吸附到界面上並避免這個合併過程。這些顆粒的接觸角特性則反映了它們的疏水性。如果顆粒的接觸角較低，則顆粒會被液滴大部分潤濕，從而難以防止液滴的合併。在實際應用中，接觸角約為90°時，穩定性達到最佳。
在食品行業中，最常見的Ramsden乳液形式是油包水乳液，因為大多數有機顆粒具有親水性。例如，均質牛奶就是一個Ramsden穩定的乳液，它的牛奶蛋白（酪蛋白）能夠在牛奶脂肪球的表面上吸附，並充當表面活性劑，從而替代在均質化過程中損壞的牛奶脂肪球膜。除了牛奶之外，低脂巧克力、沙拉醬和人造黃油等產品，在其配方中也可以利用Ramsden乳液來提升穩定性。
隨著對環境、健康和成本問題的關注，Ramsden乳液的研究得到了如火如荼的推進，特別是在過去20年內。
隨著時間的推移，研究者們發現，合成納米顆粒可作為Ramsden乳液的穩定劑，這些顆粒的大小和組成均可明確控制。然而，最近，自然有機顆粒也越來越受到重視，因為它們在成本效益和可生物降解性上實現了突破，並且來自可再生資源。這些發現為食品製造業提供了更環保的選擇。
此外，Ramsden乳液在油氣增產和水處理等應用中表現出色。某些Ramsden乳液甚至在胃內條件下保持穩定，並顯示出對胃脂酶解異常的抵抗力，這使得它們能夠在口服遞送系統以及增進飽腹感方面具有潛在的應用價值。
值得注意的是，利用两性“Janus顆粒”，即一側疏水而另一側親水的顆粒，也有助於提高Ramsden乳液的穩定性。
這些Janus顆粒對液-液界面的吸附能量較高，進而強化了乳液的整體穩定性。同樣，乳膠顆粒也能被利用於Ramsden穩定，並最終形成可滲透的殼或膠囊，這被稱為膠體殼。Ramsden乳液的液滴也適合作為微膠囊的模板，形成不透水的膠囊。此外，這種包埋的形式也可被應用於水包水乳液（即相分離的水性聚合物溶液的分散），同時這種過程也可能是可逆的。即便如此，Ramsden穩定的微氣泡在超聲對比劑方面同樣有著良好的應用前景。
隨著對Ramsden乳液進一步的研究和應用，其在食品工業中的影響只會愈加深遠，究竟未來的食品製造會朝著什麼方向發展？
