Zmiana struktury emulsji o/w w przepływie wzdłużnym

• Autorzy: Sylwia Różańska , Lubomira Broniarz-Press , Jacek Różański , Marek Ochowiak , Szymon Woziwodzki , Piotr Tomasz Mitkowski

Warianty tytułu

Change of the Structure of the Oil-in-Water Emulsion in the Lengthwise Flow

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

W pracy przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych nad zmianą struktury kropel emulsji podczas przepływu rozciągającego między dwoma przeciwstawnymi dyszami. Badania modelowe przeprowadzono dla emulsji o/w stabilizowanych dodatkiem soli sodowej karboksymetylocelulozy oraz politlenku etylenu. Fazę rozproszoną stanowił olej mineralny o lepkości dynamicznej 0,2182 Pa·s. Emulsje zawierały krople o średnicy Sautera od około 20 do 86 μm. Eksperyment został przeprowadzony w zakresie naprężeń rozciągających τ_E od 15 do 2450 Pa i szybkości odkształcenia ε& od 28,3 do 1019 s^-1. Uzyskane na podstawie zdjęć rozkłady średnic kropel wskazują, że w warunkach eksperymentu nie następowała znacząca ich zmiana pod wpływem naprężeń rozciągających. W przypadku gdy emulsja składała się z kropel stosunkowo małych (d₃₂ ≤ 50 μm), uzyskane rozkłady kropel przed i po przepływie rozciągającym są praktycznie takie same. Stosunkowo większe zmiany zaobserwowano dla emulsji, które zawierały duże krople (d₃₂ = 86,7 μm). W tym przypadku emulsja po przepływie rozciągającym zawierała więcej kropel o mniejszej średnicy. Dodatkowo zanikły bardzo duże krople o średnicach większych od 120 μm. (abstrakt oryginalny)

EN

The paper presents the experimental research results on the change of the structure of emulsion drops during the flow extending between two opposite nozzles. Model research was carried out for oil-in-water emulsion stabilized with addition of sodium salt, carboxymethylcellulose and polyethylene oxide. Mineral oil of dynamic viscosity of 0.2182 (Pa·s) constituted a dispersed phase. Emulsions included drops of Sauter diameter from approximately 20 to 86 μm. The Experiment was carried out within tensile stresses τ_E from15 to 2450 Pa and the deformation speed ε& from 28.3 to 1019 s^-1. Distributions of drops diameters obtained on the basis of pictures prove that in the conditions of experiment, no significant change occurred influenced by tensile stresses. In case emulsion was composed of relatively small drops (d₃₂ ≤ 50 μm) the obtained distribution of drops before and after the extending flow are almost the same. Relatively bigger changes were reported in case of emulsions, which were composed of big drops (d₃₂ = 86.7 μm). In this case, emulsion after the extending flow included more drops of a smaller diameter. Additionally, very big drops of diameters bigger than 120 μm disappeared. (original abstract)

Słowa kluczowe

PL

Towaroznawstwo; Towaroznawstwo żywności; Badania towaroznawcze; Emulsje

EN

Commodity science; Food commodities; Commodity research; Emulsions

• Czasopismo: Inżynieria Rolnicza
• Rocznik: 17 (2013)
• Numer: nr 1 (141)
• Strony: 233--242

Twórcy

autor

Sylwia Różańska

• Politechnika Poznańska

autor

Lubomira Broniarz-Press

• Politechnika Poznańska

autor

Jacek Różański

• Politechnika Poznańska

autor

Marek Ochowiak

• Politechnika Poznańska

autor

Szymon Woziwodzki

• Politechnika Poznańska

autor

Piotr Tomasz Mitkowski

• Politechnika Poznańska

Bibliografia

• Coupland, J.N.; McClements, D.J. (2001). Droplet size determination in food emulsions: comparison of ultrasonic and light scattering methods. Journal of Food Engineering, 50, 117-120.
• Desplanques, S.; Renou, F.; Grisel, M.; Malhiac, C. (2012). Impact of chemical composition of xanthan and acacia gums on the emulsification and stability of oil-in-water emulsions. Food Hydrocolloids, 27, 401-410.
• Dickinson, E.; Elverson, D.J.; Murray, B.S. (1989). On the film-forming and emulsion-stabilizing properties of gum Arabic: dilution and flocculation aspects. Food Hydrocolloids, 3(2), 101-114.
• Elbing, B.R.; Winkel, E.S.; Solomon, M.J.; Caccio, S.L. (2009). Degradation of homogeneous polymer solutions in high shear turbulent pipe flow. Experiments in Fluids, 47, 1033-1044.
• Fuller, G.G.; Cathey, C.A.; Hubbard, B.; Zebrowski, B.E. (1987). Extensional viscosity measurements for low-viscosity fluids. Journal of Rheology, 31, 235-249.
• Pal, R. (2000). Shear viscosity behavior of emulsions of two immiscible liquids. Journal of Colloid and Interface Science, 225, 359-366.
• Rivero, D.; Gouveia, L.M.; Müller, A.J.; Eduardo Sáez, A. (2012). Shear-thickening behavior of high molecular weight poly(ethylene oxide) solutions. Rheologica Acta, 51, 13-20.
• Teipel, U. (2002). Influence of droplet size on the rheological behavior of emulsions. Chemical Engineering & Technology, 25, 6, 609-615.
• Wanga, B.; Wangb, L.J.; Li, D.; Adhikaric, B.; Shid, J. (2011). Effect of gum Arabic on stability of oil-in-water emulsion stabilized by flaxseed and soybean protein. Carbohydrate Polymers, 86, 343-351.
• Wei, J.J.; Kawaguchi, Y.; Li, F.C.; Yu, B.; Zakin, J.L.; Hart, D.J.; Zhang, Y. (2009). Drag-reducing and heat transfer characteristics of a novel zwitterionic surfactant solution. International Journal of Heat and Mass Transfer, 52, 3547-3554.