September 2
Rhéologie est l'étude des propriétés d'écoulement et mécaniques des fluides, mais dans des domaines comme la science des aliments et de la formulation des cosmétiques, il est quelque chose de beaucoup moins abstraite. Il est une quantification de la façon dont un produit "toucher" à un consommateur. Substances semi-solides comme les crèmes ont des propriétés rhéologiques complexes qui se combinent en une impression générale des propriétés de manipulation du produit.
Une crème est un mélange semi-solide de l'huile et de l'eau dans laquelle les gouttelettes de liquide sont mises en suspension une dans l'autre. Cette structure, appelée une émulsion, est généralement stabilisée avec différents additifs. Aliments, y compris la mayonnaise, le yogourt, et, bien sûr, la crème de lait, peuvent être des crèmes, de même que les produits cosmétiques. Les crèmes peuvent être de plusieurs types différents d'émulsion, en fonction du rapport de l'huile, de l'eau et un stabilisant. Un O / W crème a une phase primaire avec de l'eau des gouttelettes d'huile dispersées dans tout en une crème W / O inverse possède la structure. Plus structures complexes existent également et comprennent un W / O / W crème qui est composée de gouttelettes d'eau dispersées dans des gouttelettes d'huile qui sont à leur tour dispersées dans un milieu aqueux.
Bien que l'émulsion est ce qui rend une crème d'une crème, les stabilisateurs qui sont ajoutés ont une influence énorme sur ses propriétés rhéologiques. La plupart des stabilisateurs sont des polymères qui présentent des caractéristiques à la fois de l'huile et de l'eau pour améliorer la compatibilité au mélange des deux liquides et décourager leur séparation. Les longues chaînes de polymères forment un réseau tridimensionnel qui, comme des spaghettis cuits et refroidis, prend une forme qui lui est propre.
Le réseau formé par des additifs polymères donne la plupart des crèmes viscoélastique propriétés rhéologiques: une crème peut se comporter comme un solide ou un liquide dans des conditions différentes. Cela donne une crème ses propriétés de manipulation et a une influence énorme sur la texture des aliments et des propriétés d'étalement. Le profil rhéologique d'une crème ou d'un autre matériau viscoélastique est généralement défini par son module de cisaillement, une mesure de la rigidité structurelle de la crème, et de la viscosité, une mesure de résistance à l'écoulement.
Le module de cisaillement est fortement dépendante de la manière dont est assurée la crème. Un bon exemple se frotte une crème entre les mains. À haute vitesse de frottement, la crème a tendance à agir davantage comme un solide depuis le réseau additif polymère n'a pas le temps de démêler et de réorganiser; il "casse" comme un solide place. A faible vitesse de frottement, la crème est plus rendement et se comporte plus comme un liquide.
La viscosité est directement liée à la structure chimique, la concentration et le poids moléculaire de différents additifs stabilisants dans une crème. A, non-circulant crème pour le visage épais est visqueux; une lotion aqueuse mince est non-visqueux. La viscosité, comme le module, peut dépendre de combien de force est appliqué comme une crème est poussé hors d'un tube ou frotté les mains. Certaines crèmes subissent une diminution de leur viscosité en fonction de part et la vitesse à laquelle elles sont faites à l'écoulement ou la longueur de temps pendant laquelle ils ont été en écoulement. Dans le premier cas, la crème est dit pseudo ou rhéofluidifiant, plus vite il coule, le plus liquide (ou moins visqueux), il se comporte. Dans le second cas, la crème est thixotrope, plus la crème est manipulé ou travaillé, moins il devient visqueuse.
Un scientifique alimentaire ou les cosmétiques formulateur sait que l'approbation des consommateurs d'un produit est en corrélation avec certaines gammes de propriétés rhéologiques et peut ajuster un nouveau produit d'être au sein de ces paramètres avant l'essai. Les propriétés fonctionnelles d'une crème, y compris la couverture et l'épaisseur du film, sont corrélées avec les propriétés rhéologiques. Instrumentation sensible qui permet un contrôle précis de la force appliquée, le taux d'application de la force, de la température et d'autres paramètres est disponible pour les crèmes de test et d'autres semi-solides dans une variété de configurations. Pratiquement toute la crème commerciale a subi des tests rigoureux avant qu'elle atteigne le juge ultime de ses propriétés rhéologiques: le consommateur.