Ein Emulsionssystem ist ein mehrphasiges System, das durch Dispergieren einer oder mehrerer Substanzen in einer anderen dispergierten Phase gebildet wird. Zu den Emulsionssystemen gehören Öl-in-Wasser-Emulsionen (O/W) und Wasser-in-Öl-Emulsionen (W/O), wobei erstere in der Lebensmittelindustrie am häufigsten verwendet werden. Emulsionssysteme gehören jedoch zu den instabilen Systemen, und während der Langzeitlagerung können aufgrund thermodynamischer Instabilität und des Angriffs freier Radikale Veränderungen wie Delaminierung und Oxidation auftreten, so dass die Stabilität von Emulsionssystemen der wichtigste Faktor ist, der die Qualität emulgierter Lebensmittel beeinflusst.
Die Ursachen für Delamination und Ausflockung in Emulsionen, die Proteine als Emulgatoren verwenden, hängen mit vielen Faktoren zusammen, wie z. B.: der Struktur der Proteinadsorptionsschicht, der Viskosität der kontinuierlichen Phase, den Aggregations- und rheologischen Eigenschaften des Emulgiersystems, der Lagertemperatur, der Proteinkonzentration, der durchschnittlichen Partikelgröße, der Verteilung der Partikelgröße, dem Volumenanteil des Öls, der Art des Öls und der kristallinen Form des Fetts.
Im Allgemeinen ist die Partikelgröße der Öltröpfchenmoleküle des Emulgiersystems der wichtigste Faktor bei der Bestimmung der Stabilität des Emulgiersystems, der rheologischen Eigenschaften, der Lagerfähigkeit, der Farbe usw. Je kleiner die Partikelgröße der Öltröpfchen ist, desto besser ist die Stabilität.
Beim Homogenisierungsprozess kann Protein schnell an der Öl-Wasser-Grenzfläche adsorbiert werden, um die Grenzflächenspannung zu verringern und einen Schutzfilm auf der Oberfläche der Öltröpfchen zu bilden, der die Aggregation der Öltröpfchen verhindert.
Andererseits können Proteine bei pH-Werten, die unter oder über dem isoelektrischen Punkt von Proteinen liegen, den Öltröpfchen eine elektrische Ladung verleihen, und diese positive oder negative Ladung erzeugt Abstoßungskräfte, die eine Aggregation und Ausflockung zwischen Öltröpfchen verhindern und die Stabilität des Emulgiersystems erhöhen.
Die stabilisierende Wirkung von Proteinen auf das Emulsionssystem kann von der Oberflächenhydrophobie der Proteine, der molekularen Flexibilität und der Tatsache abhängen, dass Proteine Grenzflächenfilme auf der Oberfläche von Öltröpfchen bilden können.