سس مایونز یک امولسیون روغن در آب است و اندازه قطرات روغن آن به طور متوسط حدود 640.2 میکرون است (امولسیون، مخلوطی از دو یا چند مایع است که به طور معمول غیر قابل مخلوط شدن اند).
این قطرات با یک غشاء یا لایه نازک با ضخامت تقریبی ۱۰۰ تا ۲۰۰ آنگستروم (واحدی معادل یک صد میلیونیم یک سانتی متر) پوشیده شده‌اند. فاز پیوسته فازی است که قطرات روغن در آن پخش و پراکنده شده‌اند و درواقع ترکیبی از ذرات با دانسیته (درجه فشردگی) بسیار کم در محیط آبی است. این ذرات با دانسیته کم از نظر شکل متفاوت اند و اندازهٔ آنها به طور متوسط حدود ۵۵۰ آنگستروم است.
لایه‌های نازک سطحی که قطرات چربی امولسیون شده را احاطه می کنند از لیپوپروتئین های با دانسیته (درجه فشردگی) کم و ذرات بسیار ریز مربوط به گرانول های زرده تخم مرغ تشکیل شده‌اند.
این لایه های نازک با چسبیدن به یکدیگر پل هایی را بین قطرات روغن به وجود می‌آورند. تشکیل پل‌های پروتئینی در خواص رئولوژیکی (جریان ماده و در درجه اول مایعات) سس مایونز تأثیر دارد و پوشش دادن سطح قطرات روغن به وسیله این پروتئین ها موجب ثبات و پایداری امولسیون تشکیل شده می شود.
به طور کلی سس مایونز دارای ۶۰ تا ۸۰ درصد روغن و حدود 5.2 درصد اسید استیک یا اسید سیتریک و تخم مرغ (امولسیفایر) و موادی مانند شکر، نمک و خردل و عوامل تثبیت کننده و ... است. برخی از سس های سالاد حاوی نشاسته هستند. این نوع سس‌ها معمولاً ۴۶ درصد روغن دارند و اندازه مولکول های چربی در آنها به 9.1 میکرون (یک میلیونیم متر) می رسد. در این نوع سس ها اشکال مختلفی از نشاسته در فاز پیوسته وجود دارد. نشاسته باعث افزایش پایداری امولسیون می شود.
نحوهٔ تشکیل امولسیون
اولین مرحله در تشکیل یک امولسیون پایدار، پخش و پراکنده شدن یک فاز در فاز دیگر است. فاکتور مهم در تثبیت امولسیون تشکیل شده، ایجاد یک لایه تک ملکولی در حد فاصل بین سطوح روغن و آب به وسیله امولسیفایر (ماده ای که باعث ثبات امولسیون می شود) است.
در طول زمان تشکیل امولسیون یا انجام اعمال مکانیکی مانند میکسر و هموژنایزر، تعداد قطرات افزایش می یابد و در نتیجه سطح قطرات به بیش از چندین هزار برابر افزایش می‌یابد. برای شکل‌گیری قطرات ریز باید مقادیر زیادی انرژی صرف شود. از طرفی امولسیفایر نیز کشش سطحی را کاهش می دهد و در نتیجه موجب کاهش مقدار انرژی مکانیکی جهت تشکیل امولسیون می‌شود.
مرحله اول در تشکیل امولسیون، تخریب و متلاشی شدن قطرات درشت است و سپس باید مقادیر کافی از امولسیفایر مناسب، در حد فاصل بین فاز آب و روغن جذب شود تا از تراکم و یکی شدن قطرات جلوگیری به عمل آید. اندازه قطرات موجود در امولسیون به روش تولید، مقدار امولسیفایر، نوع امولسیفایر و درجه حرارت امولسیون ارتباط دارد.
نیروهای مؤثر در تشکیل امولسیون
این نیروها به‌طور کلی شامل نیروهائی است که بین ذرات موجود در امولسیون عمل می‌کنند و عبارتند از:
1-نیروهای الکترواستانیک حدفاصل در لایه
2-نیروهای واندروالس
3-واکنش ناشی از حضور پلی مرها
4-نیروهای هیدروفوبیک (آبگریز(
5-نیروهای دافعه حاصل از هیدرائه شدن
علل عدم پایداری امولسیون‌ها
در یک امولسیون قطرات موجود در فاز پراکنده نسبت به یکدیگر دائم در حال حرکت و جنبش هستند. در حین این حرکات قطرات با یکدیگر برخورد می کنند و پس از آن ممکن است قطرات از یکدیگر جدا شوند (امولسیون پایدار) و ممکن است با حفظ یک لایه نازک در حد فاصل به یکدیگر بچسبند. یا ممکن است قطرات به‌هم چسبیده با هم یکی شده و یک قطره بزرگ تر را تشکیل دهند. به چنین پدیده ای فلوکولاسیون می گویند.
به هم چسبیدن قطرات، موجب تسریع سقوط قطرات به ته امولسیون می‌شود. افزایش سرعت سقوط قطرات موجود در فاز پراکنده، منجر به جدا شدن فازهای امولسیون از یکدیگر و عدم ثبات و پایداری و در نهایت شکسته شدن امولسیون خواهد شد.
نقش برخی از ترکیبات تشکیل دهنده در پایداری امولسیون سس مایونز
تخم مرغ
تخم‌مرغ یکی از اصلی ترین اجزای تشکیل دهنده سس مایونز و سس‌های سالاد است. مطالعات متعددی درباره نقش تخم مرغ و ترکیبات آن در ایجاد و پایداری امولسیون‌ها انجام گرفته است. زردهٔ تخم مرغ در بین مواد تشکیل دهنده سس مایونز بیشترین تأثیر را در ایجاد و تشکیل امولسیون دارد. سفیدهٔ تخم مرغ نیز با دارا بودن ترکیب آلبومن نقش کمتری را در مقایسه با زرده تخم مرغ در تشکیل امولسیون ایفا می کند.
عوامل فعال کننده کشش سطحی در زرده تخم مرغ به صورت مخلوط و به عبارتی به صورت ترکیب با اجزای پروتئین‌های تخم مرغ از قبیل لیپوویتلین، لیویتین و لیپوویتلنین هستند. افزایش مقدار زرده تخم مرغ تا ۱۲ درصد در ترکیب سس مایونز، می‌تواند باعث افزایش قوام سس شود. مقادیر بالاتر زرده تخم‌مرغ تأثیری بر قوام نخواهد داشت.
پودر خردل
پودر خردل یکی از اجزای تشکیل دهنده بیشتر سس‌های سالاد و سس مایونز است. پودر خردل دارای خواص امولسیفایری در امولسیون است. پودر خردل در مایونز به عنوان یک ادویه مورد استفاده قرار می گیرد و باعث ایجاد طعم و بو در مایونز نیز می‌شود. پودر خردل باعث ایجاد پایداری در امولسیون‌ها به خصوص امولسیون سس مایونز می‌شود.
نقش امولسیفایرها در بهبود تشکیل امولسیون روغن در آب
امولسیفایرها دارای خواص دو گانه چربی دوستی (Lipophilic) و آبدوستی (Hydrophilic) هستند. از کشش سطحی بین دو فاز که در حالت عادی غیر قابل اختلاط هستند به وسیله امولسیفایر کاسته می شود. بنابر این دو مایع می توانند یک امولسیون تشکیل دهند.
یک امولسیفایر شامل بخش های محلول در آب و بخش های محلول در روغن است. وقتی یک امولسیفایر به مخلوط آب و روغن اضافه می شود، امولسیفایر بر روی سطح تماس بین این دو قرار می گیرد به نحوی که بخش هیدروفیل آن به سمت آب و بخش لیپوفیل به سمت روغن متمایل می گردد. ژل امولسیفایرها باعث افزایش راندمان پراکندگی ذرات چربی در فاز آبی شده و روغن یا شورتنینگ را بصورت ذرات ریز در فاز آبی پراکنده می کند.