استویا در مقابل ساکارز در امولسیون‌های دوگانه آب در روغن در آب حاوی زعفران: مکانیسم‌های تثبیت، عملکرد رئولوژیکی و تکامل ریزساختاری

این مطالعه، استویا را به عنوان جایگزین ساکارز در امولسیون‌های دوگانه آب در روغن در آب (W1/O/W2) حاوی زعفران در طول نگهداری ۲۸ روزه ارزیابی کرد. تجزیه و تحلیل شدت زمان، شیرینی ۰.۰۶٪ استویا را با ۴٪ ساکارز مطابقت داد (Imax ≈ ۶.۰). فرمولاسیون‌های استویا با ۰٪ خامه‌ای شدن، اندازه قطرات کوچکتر (۱۱.۹-۱۳.۳ میکرومتر)، توزیع اندازه باریک (span 1.53-1.76) و حفظ ویسکوالاستیسیته (G′: ۳.۸-۴.۴ پاسکال) در مقایسه با سیستم‌های ساکارز، پایداری بهتری نشان دادند. افزایش زعفران تا ۷.۵٪، پایداری را از طریق برهمکنش‌های بیوپلیمر افزایش داد. طیف‌سنجی FT-IR، کپسوله شدن زعفران را از طریق پیوند هیدروژنی (O-H/N-H در 3383 cm-1)، تثبیت سطح مشترک PGPR (پیوند دوگانه CO در 1746 cm-1) و برهمکنش‌های پلی‌ساکاریدی (پیوند تکی CO در 1022-1076 cm-1) تأیید کرد. عدم وجود باند پیوند دوگانه CC کروسین (1649 cm-1) بخش‌بندی فاز داخلی را تأیید کرد. نتایج نشان می‌دهد که غلظت‌های بالای استویا و زعفران به طور هم‌افزایی پایداری امولسیون را بهبود می‌بخشند و یک رویکرد برچسب‌گذاری تمیز برای نوشیدنی‌های کاربردی با قند کاهش‌یافته با حفظ فعالیت زیستی افزایش‌یافته ارائه می‌دهند.

This study evaluated stevia as a sucrose substitute in saffron-loaded water-in-oil-in-water (W1/O/W2) double emulsions during 28-day storage. Time-intensity analysis confirmed 0.06% stevia matched 4% sucrose sweetness (Imax ≈ 6.0). Stevia formulations exhibited superior stability with 0% creaming, smaller droplet sizes (11.9–13.3 μm), narrow size distributions (span 1.53–1.76), and maintained viscoelasticity (G′: 3.8–4.4 Pa) compared to sucrose systems. Increasing saffron to 7.5% enhanced stability through biopolymer interactions. FT-IR spectroscopy confirmed saffron encapsulation via hydrogen bonding (O-H/N-H at 3383 cm−1), PGPR interfacial stabilization (Cdouble bondO at 1746 cm−1), and polysaccharide interactions (Csingle bondO at 1022–1076 cm−1). Absence of crocin’s Cdouble bondC band (1649 cm−1) verified inner-phase compartmentalization. Results demonstrate stevia and elevated saffron concentrations synergistically improve emulsion stability, offering a clean-label approach for sugar-reduced functional beverages with enhanced bioactive retention.