第四章乳化剂

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1、第四章 乳化剂Emulsifier第一节 概述一、乳化剂的定义1、乳浊（状）液：是两种以上不相混溶的混合物（不相溶物质有水、油或脂肪，）其中一种 液体以微粒形式分散到另一种液体里形成的分散体，被分散的间断的相叫分散相（或内相）， 外部的液体叫连续相（或外相）。它包括水包油型和油包水型。2、乳化剂是指能改善乳化体中各种构成相之间的表面张力，形成均匀分散的乳浊液的物质。 亲水基：-OH （非离子型）；-NH2邙日离子型）；-COOH （阴离子型）疏水基：-R（脂肪链）；-OR（酯）；-X（卤素）3、乳化剂能稳定食品的物理性质，改进食品组织结构，简化和控制食品加工过程，改善风 味、口感，提高食品质量

2、，延长货架寿命等。二、乳化剂的分类 乳化剂是分子中同时具有亲油基和亲水基的一类两亲性物质，可以在油水界面定向吸附，起 到稳定乳液和分散体系的作用。按其亲油亲水性分：（1）亲油性乳化剂：HLB （亲水亲油平衡值）在3-6之间的乳化剂，如脂肪酸甘油酯类乳 化剂等，易形成油包水型乳浊液（用W/O或水/油表示）。（2）亲水性乳化剂： HLB 在 9 以上的乳化剂，如低酯化度的蔗糖酯等，易形成水包油型乳 浊液（用O/W或油/水表示）。复合乳化剂的HLB值可由组成的各种乳化剂的HLB值，按重量百分比计算 如某一复合乳化剂的组成：HLB4.7 的山梨醇酐单硬脂酸酯（斯潘60 ） 45%HLB14.9 的聚氧

3、乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯（吐温60）55%则复合乳化剂的 HLB 值为：HLB=4.7x45%+14.9x55%=10.3实际情况并非总是如此HLB 法并未考虑到下列因素：乳化剂浓度温度乳化剂的离子化与共存的其它化合物的相互作用等三、乳化剂在食品体系中的作用1、分散体系的稳定作用（两亲作用）2、发泡和充气作用3、破乳和消泡作用（HLB值较小者）4、对体系结晶的影响（一般使晶粒细小）5、与淀粉相互作用（与淀粉缔合,抑制糊化淀粉集聚和返生现象，延长食品存放期）6、与蛋白质络合作用（连接蛋白质中亲水基及亲油基,增加网络或空间结构,使面筋的抗拉力增强 )7、抗菌保鲜作用(亲水基朝里，疏水基朝外形成保护膜

4、，在果蔬表面形成一层连续保护膜 抑制呼吸与微生物渗透 )四、乳化剂在各主要食品中的作用(1) 面包、蛋糕类(2) 饼干类(3) 面条类(4) 鱼肉糜和香肠等(5) 糖果类(6) 胶姆糖(7) 豆腐(8) 巧克力(9) 冰淇淋(10) 果汁露(11) 人造奶油及起酥油(12) 奶粉、可可粉等粉状制品(13) 蛋黄酱、调味料(1) 防止面粉中直链淀粉的疏水作用，从而防止老化、回生；(2) 降低面团粘度，便于操作；(3) 促使面筋组织的形成；(4) 提高发泡性，并使气孔分散、致密；(5) 促进起酥油乳化、分散，改善组织和口感。(1) 使起酥油乳化、分散，改善组织口感；(2) 提高面团亲水性，便于配料

5、搅拌；(3) 提高发泡性，使气孔分散，致密。(1) 减少成品水煮时淀粉的溶出，降低损失；(2) 增强弹性、吸水性和耐断性；(3) 提高面团和亲水性，降低面团粘度，便于操作。(1) 使所加的油脂乳化、分散；(2) 提高组织的均质性；(3) 有利于表面被膜的形成，以提高商品性和保存性。(1) 使所加油脂乳化、分散，提高口感的细腻性；(2) 可使表面起霜，防止与包装纸的粘连；(3) 防止砂糖(水相基)结晶。(1) 提高胶基的亲水性，防止粘牙；(2) 使各组分均质；(3) 防止与包装纸的粘连。(1)抑制发泡；(2)提高豆浆的亲水性，使与豆渣充分分离，并因保水性的增强而使出浆率提高(3) 提高固化成型后

6、的保型能力。(1) 防止表面起霜，提高表面光泽度；(2)降低粘度；(3)提高耐热和保型能力。(1) 提高发泡能力；(2) 改善组织均匀性；(3) 提高耐热性，保持“干燥感”。(1) 促进冰结晶微小、稳定；(2) 提高发泡能力；(3) 提高耐热性。(1) 使人造奶油中的水分乳化、分散，防止水滴形成和分离；(2) 提高起酥、分散能力；(3) 提高被加工物料的使用效果(指工业用人造奶油和起酥油)。(1) 防止结块、结团；(2) 提高湿润时的分散性；(3) 提高脂肪的稳定性。(1)促使油脂乳化、分散；(2) 提高组织的均匀度和成品的保存期。五、乳化剂的选用方法乳化剂的HLB值部分地与溶解性有关，HLB

7、值决定形成乳状液的类型，它是物质特性的象 征。表面活性剂类乳化剂的 HLB 值表示组成乳化剂分子亲水、亲油基团的大小和程度。亲油乳化剂的HLB值小，通常小于10；亲水乳化剂的HLB值大，一般超过10。食品乳化 剂的HLB值从2.8到40不等。1、HLB 值-亲水亲油平衡值(Value of Hydrophility & Lipophility Balance)不同HLB值的乳化剂试验现象及功能:HLB值试验现 象主要作 用试剂特征物质1不溶于 水无乳化 能力有机溶 剂C H COOH1733油酸1.5-3不分散用于消 泡硅油类徹log廣琰茞瀾3.5-6略分散持水乳 化单甘酯嗷log廣琰茞瀾7-

8、9强搅拌 混浊互溶、润湿斯盘系嗷log廣琰茞瀾13-15分散近 透明溶脂、清洗蔗糖酯嗷log廣琰茞瀾16-18完全透 明低脂助 溶吐温系嗷log廣琰茞瀾20完全水 溶乳化力差低级醇油酸钾（离子 型）2、 HLB 值计算（1）HLB 值=亲水基的亲水性-亲油基憎水性（2）HLB 值=HLB=7+工亲水基团值-工亲油基团值 亲水基团值和亲油基团值可查。（3）川上法HLBAB=mA：A 种乳化剂质量；mB：B 种乳化剂质量；HLBA： A 的 HLB 值；HLBB： B 的 HLB 值；HLBAB： A、B 混合后复合乳化剂的 HLB 值；（4）乳化标准的实验测定以石蜡（HLB=O）、十二烷基硫酸钠

9、（HLB=40）为标准。3、HLB 值没有考虑分子结构的特异性。4、乳化剂的性质、功效与亲水亲油基的种类、分子的结构和相对分子质量有关5、不同种类烃基的乳化剂的亲油性强弱顺序为：脂肪基带脂烃链的芳香基芳香基带弱亲水基的亲油基6、亲油基和亲水基与所亲和得物料结构越相似，则它们的亲和性越好。 第二节 常用的乳化剂一、甘油单硬脂酸酯（Glycerin monostearate monostearin）亦称单硬脂酸甘油酯，简称单甘脂。1、性状：微黄色蜡状固体物，不溶于水，溶于乙醇、油和烃类。HLB值3.8。2、性能：良好的亲油性，为W/0型乳化剂，由于本身乳化性很强，也可作为O/W型乳化 剂。3、使用

10、： 糖果、巧克力：可防止油脂分离现象，提高糖果防潮性，减少变形，防止粘牙，改善口感。 冰淇淋：可使组织混合均匀，组织细腻、爽滑、膨化适度，提高保形性。 人造奶油：可防止油水分离分层现象，提高制品的质量。 饮料：加入含脂的蛋白饮料，可提高稳定性，防止油脂上浮和蛋白下沉。在乳化香精中还 可用作稳定剂。 面包：可改善面团组织结构，防止面包老化，使面包松软、体积增大、富有弹性。 糕点：可与其它乳化剂配伍作为糕点的发泡剂；可与蛋白形成复合体，从而产生适度的气 泡膜，使制得的糕点容积增大。 饼干：加入面团可使油脂以乳化状态均匀分散，有效防止油脂渗出，提高饼干的脆性等。二、蔗糖脂肪酸酯（Sucrose fa

11、tty acid ester）亦称脂肪酸蔗糖酯（SE）,可分为单脂肪酸酯、双脂肪酸酯和三脂肪酸酯。 以蔗糖部分为亲水基，长碳链脂肪酸部分为亲油基。X=OH 或脂肪酸1、性状：白色或微黄色粉末，在120C以下稳定，加热到145 C以上分解。HLB在3-15。 无味，无臭。易溶于乙醇、丙酮。单酯可溶于热水，但二酯、三酯难溶于水。单酯含量越多， HLB 值越高。2、应用：蔗糖脂肪酸酯是一种性能优良高效而安全的乳化剂； 对淀粉有特殊作用，使淀粉的特殊碘反应消失，提高淀粉糊化温度，并有明显的防老化作用。 蔗糖酯广泛应用在饮料（如豆奶、椰奶、花生奶、杏仁奶等）、冷饮、八宝粥、面包、糖果 糕点、方便面等。3

12、、安全性LD5030g/kgADI:0-10mg/kg三、斯盘系列Span（山梨糖醇酐脂肪酸酯）；（Sorbitan fatty acid ester）疏水型R= Cn + H2n+1，脂肪酸链长X=H 或 RY=H 或 RZ=H品名 化学名称外观HLB 值 n X YSpan20 山梨糖醇酐单月桂酸酯 淡褐色油状8.6 11Span40 山梨糖醇酐单棕榈酸酯 乳白或淡褐色蜡状 6.7 15Span60 山梨糖醇酐单硬脂酸酯Span65 山梨糖醇酐三硬脂酸酯Span80 山梨糖醇酐单油酸酯Span85 山梨糖醇酐三油酸酯4.7172.1174.3171.817白或浅黄色蜡状淡黄色蜡状 淡褐色油

13、状 淡褐色油状四、吐温系列 Tween （聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯） 亲水型R= Cn + H2n+1，脂肪酸链长S 聚合度品名化学名称外观HLB 值nsTween20 聚氧乙烯山梨醇酐单月酸酯 浅褐色油状 16.71120Tween40 聚氧乙烯山梨醇酐单棕榈酸酯 浅褐色油状15.61520Tween60 聚氧乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯 浅褐色油状14.61720Tween65 聚氧乙烯山梨醇酐三硬脂酸酯 浅褐色油状10.51720Tween80 聚氧乙烯山梨醇酐单油酸酯浅褐色油状15.01720Tween81 聚氧乙烯山梨醇酐单油酸酯浅褐色油状10.0175Tween85 聚氧乙烯山梨醇酐三

14、油酸酯浅褐色油状11.01720五、硬脂酰乳酸钙(Calcium stearyl lactylate)简称 CSL，OCH3 OC17H35COCCO2CaH1 、性状：白色至奶油色粉末或薄片状物，具有特殊的焦糖气味。难溶于冷水，微溶于热水 溶于乙醇、植物油和热猪油。HLB值5.1。2、性能：在小麦面粉中与面筋结合，可增强面得弹性和稳定性，因而增高面团的弹性和韧 性，可减少糊化，使面团膨松柔和，还可防止面包老化。六、卵磷脂（ phosphalipids） 大多数是大豆磷脂，为纯天然乳化剂。 卵磷脂是一种存在于大豆的各种磷脂甘油酯及其衍生物的脂质混合物，主要包括胆碱磷酯 （卵磷脂）、胆胺磷脂（脑磷脂）和肌醇磷脂，并含有一定的植物油。1、性状：精制磷脂为浅黄色至褐色透明或半透明粘稠状物质，无臭或微带坚果类特异气味。不溶于水，微溶于乙醚、苯、氯仿和四氯化碳；有吸湿性。不耐高温，80C开始变棕色，120 C 开始分解。2、性能：大豆磷脂在热水或pH值8以上时易起乳化作用；卵磷脂和促进O/W型乳状液的 形成；脑磷脂可促进W/O型乳状液的形成。3、使用：油炸食品；巧克力；饼干；口香糖；肉制品等。第三节 乳化剂使用注意事项（一）不同HLB值乳化剂可制备不同类