一、乳化剂的简介：
1. 乳化剂是一种双亲分子，是有一个亲油端及一个亲水端在体系中，分散相称为不连续相，在食品中，亲油基常是食品级油或脂的长链脂肪酸,亲水基可以是非离子型，如甘油,亲水基可以是阴离子型（带负电如乳酸盐）,亲水基可以是两性（如卵磷脂）,亲水基可以是阳离子型，具有毒性，一般不用。
2.乳化液：
常有O/W与W/O型分散液，总的说来，连续相是乳化剂的溶解度较大的一相。
3、HLB
亲水性与亲油性平衡值，理论上，HLB=（亲水性分子量/总分子量）×20=a/b×20
由此可见，HLB在0~20
较小值代表乳化剂在油相中更易溶解，较大值则相反,常见乳化剂的HLB值：
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硬脂酰乳酸钠 SSL 21.0 |
失水山梨醇单硬脂酸酯 |
5.9 |
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聚氧烯失水山梨酸单油酸酯 15.4( 吐温80) |
琥珀酰单甘酯 |
5.3 |
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聚氧乙烯失水山梨醇单硬脂酸酯14.4（吐温60） |
单硬脂酸甘油酯GMS |
3.7 |
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单硬脂酸蔗糖酯SSE 12.0 |
单硬脂酸丙二醇酯PGME |
1.8 |
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聚氧乙烯失山梨醇三硬脂酸酯10.5(吐温65) |
二硬脂酸蔗糖酯 |
8.9 |
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二乙酰酒石酸单甘油酯DATEM 9.2 |
单硬脂酸三甘油酯 |
7.2 |
两种乳化剂混合物的HLB=A×HLBa+B×HLBb
其中A、B表示质量百分数。
经研究：
HLB在3~6范围内有利于形成W/O型乳化液
HLB在11~15范围内，有利于形成O/W型乳化液
HLB在6~11范围内，无良好乳化性，只有湿润性能
O/W型乳化液在HLB=12**稳定，
W/O型乳化液在HLB=3.5**稳定。
二、乳化剂的作用：
1、乳化剂**重要的作用是使互不相溶的水、油两相得以乳化形成均匀、稳定的乳状液，保持油和水的两相稳定。
2、与淀粉作用：
淀粉在水中形成＠螺旋结构，内部有疏水作用，乳化剂疏水基进入淀粉＠螺旋结构，通过疏水键与之结合，形成复合物或络合物，降低淀粉分子的结晶程度，乳化剂进入淀粉颗粒内部会阻止支链淀粉的结晶程度，防止淀粉老化，使面包、糕点等淀粉类制品柔软，具有保鲜作用。
3、与蛋白络合，改善食品结构及流变特性增强面团强度。蛋白质因氨基酸极性不同具有亲水和疏水性，在面筋中，极性脂类分子以疏水键与麦谷蛋白结合，以氢键与麦胶蛋白结合，使面筋蛋白分子变大，乳化剂与蛋白络合，使产品保持柔软性，提高面团持气性，增大产品体积。这一类乳化剂比如双乙酰洒石酸甘油酯和硬脂酸酰酸盐。
4、与脂类化合物的作用：
在无水脂类中，油脂呈现多晶现象，在食品加工中加入适宜的乳化剂,可延缓和阻止晶型的变化.例如蔗糖酯、乳酸单双甘酯、SPAN-60、聚甘油酯。
5、其它作用：乳化剂食品被吸附在气—液界面，降低界面张力，增加气体和液接触的面积，有利于发泡和泡沫稳定。另外，食品乳化剂还有杀菌、促进营养吸收的作用。
三、乳化剂的种类：
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中文名称 |
英文名称 |
结构式或由来 |
HLB |
特点 |
用途 |
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硬脂酸单甘酯 |
GMS |
在甘油的α位上与硬脂酸酸反应 |
3.7 |
亲油非常好 |
W/O型 |
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不饱和脂肪酸单甘酯 |
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在甘油的α位上与不饱和脂酸酸反应 |
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塑性好，溶解性好 |
W/O型 |
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琥珀酰单甘酯 |
SMG |
单甘酯的3位上的羟基与琥珀酸酯化反应 |
5.3 |
面团增强剂 |
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乳酰单甘酯 |
LGM |
单甘酯的3位上的羟基与乳酸酯化反应 |
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α乳化剂 |
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乙酰单甘酯 |
AMG |
单甘酯的3位上的羟基与乙酸酯化反应 |
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α乳化剂 |
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二乙酰酒石酸单甘酯 |
DATEM |
单甘酯的3位上的羟基与酒石酸酯化反应,其中酒石酸上的两个羟基与乙酸反应. |
9.2 |
面团增强剂 |
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聚氧乙烯单甘酯 |
EMG |
单甘酯的3位上的羟基与聚氧乙烯酯化反应 |
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丙二醇单甘酯 |
PGME |
单甘酯的3位上的羟基被氢取代 |
1.8 |
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W/O型 |
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蔗糖酯 |
SE |
蔗糖有八个羟基,它们都可以发生酯化作用,当一个到三个脂肪酸发生酯化时,有乳化作用,这些脂肪酸有硬脂酸,棕榈酸,油酸,芥酸或其混合酸. |
1~16 |
HLB范围广,有亲水性的也有亲油性的. |
W/O型或O/W型 |
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聚甘油酯 |
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甘油在碱性催化剂作用下,在1位上发生聚合,通常有3、6、8、10聚，再与脂肪酸发生酯化反应
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3.6~14.5
HLB取决于聚甘油链的长度和酯化程度， |
HLB范围广,有亲水性的也有亲油性的。还可以用于糖霜，有充气作用。 |
W/O型或O/W型 |
失水山梨醇酯类 |
Span系列 |
山梨醇失水环化形成山梨醇五元环,剩下的1 位羟基被酸酯化.当脂肪酸为月桂酸时,叫Span20,棕榈酸Span40,硬脂酸Span60,油酸Span80,三硬脂酸Span65,三油酸Span85 |
span20 8.6
span40 6.7
span60 4.7
span80 4.3
span65 2.1
span85 1.8 |
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聚氧乙烯失水山梨醇酯 |
Tween系列 |
山梨醇五元环中的2位羟基与聚氧乙烯脱水, 剩下的羟基被酸酯化,相应对应以上. |
Tween80 14.9 Tween60 15
Tween40 15.6
Tween20 16.7 |
亲水性好，增强面团的稳定性 |
O/W型 |
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硬脂酰乳酸钠 |
SSL |
乳酸分子中同时有羟基和羧基，会发生自身酯化反应，形成聚乳酸，其中羟基与酸酯化生成SSL |
21，亲水性**强 |
亲水性**强 |
O/W型 |
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十二烷基硫酸钠 |
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硫酸加氢氧化钠和月桂酸发生酯化反应 |
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亲水性强，有充气作用。 |
O/W型 |
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卵磷脂 |
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甘二酯经磷酸酯化形成磷脂酰基团，这个基团再与乙醇胺（PE）或胆碱（PC）或肌醇（PI）反应得到。 |
7~9
PC高HLB
PE中HLB
PI低HLB |
中间的HLB可以作为湿润剂 |
W/O型或O/W型 |
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改性卵磷脂 |
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在卵磷脂中，甘二酯上的不饱和脂肪酸在双键部位发生羟基化，因此亲水性加强，同时也可以通过乙醇来处理来分离。 |
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改性的卵磷脂的亲水性或亲油都加强了 |
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四、乳化剂的复配：#p#分页标题#e#
1、选用乳化剂的原则：
1）相似相溶原理，乳化剂的亲油基部分要和被乳化的油脂结构越相似越好，越容易相溶，结合越紧密，不易分离。
2）选择适当的HLB值，HLB越小，亲油越强，亲水性越弱。
3）要考虑乳化剂对产品风味的影响。
4）要考虑乳化剂的成本和卫生要求。
5）要考虑法律、法规和**大添加量。
2、乳化剂复配的原则：
1）HLB高低搭配：水、油在中间形成界面膜，当把低和高HLB值的乳剂混合时，它们在界面上吸附形成复合物，定向排列紧密，具有较高的强度，从而能很好的防止聚结，增加乳状液的稳定性。
2）分子结构相似的搭配：分子结构相似、亲油基相同的复合乳化剂在界面吸附后形成的界面膜为一混合膜，乳化剂分子的定向紧密，强度也较大。例如Span系列各Tween系列的复配。
3）离子型互补：根据亲水基团在水中的性能，乳化剂可分为阴离子型、两性离子和非离子型。一般说来非离子型乳化剂的乳化能力较强，但是与其它另外互补会更好。
4）亲水基团构象互补：乳化剂的性质差异主要表现在亲水基团不同上，从构象这个角度来看，可以把食品乳化剂的亲水基团的结构分为线性和环状两大类，例如单甘酯和蔗糖酯的复配。
5）助乳化剂的使用：助乳化剂主要是极性有机物，用于食品的有乙醇、丙二醇、D-山梨糖醇。
6）应用缓冲体系，提高乳化剂的稳定性：各种聚磷酸盐、偏磷酸盐、焦磷酸盐及柠檬酸、柠檬酸钠等。
3、乳化剂在食品中的应用：
1）复合乳化剂在乳饮料中的应用：主要是单甘酯、蔗糖酯、span60的复配。
2）复合乳化剂在冰淇淋中的应用：主要是单甘酯、蔗糖酯、span60、丙二醇酯、卵磷脂的复配
3）复合乳化剂在果汁、蛋白饮料中的应用：主要是单甘酯、蔗糖酯、span60、Tween80 的复配。
4）复合乳化剂在乳酸菌饮料中的应用：主要是单甘酯、蔗糖酯、span60、Tween80 的复配。
5）复合乳化剂在肉制品中的应用：主要是单甘酯、蔗糖酯、span60的复配。
6）乳化剂在人造奶油中的应用
1、 常用于人造奶油的乳化剂有：卵磷脂、单甘酯，甘二酯聚甘油脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、失水山梨醇酯、丙二醇脂肪酸酯等。
2、 乳化剂可单独使用，也可复配使用，如：单甘酯+甘二酯+蔗糖酯
单甘酯+蔗糖酯
甘油单脂肪酸酯40%+蔗糖酯20%+失水山梨醇酯35%+大豆卵磷酯5%
3、 人造奶油中一般添加0.1%~1%的乳化剂，但对于特殊用途的人造奶油如烘烤食品用人造奶油，乳化剂添加量较高（6%~25%）
卵磷脂可作为人造奶油的乳化剂和抗溅剂用量为0.15%~0.5%
甘油单脂肪酸酯主要对人造奶油起稳定性作用，用量为0.5%~1%
柠檬酸甘油一、二酸酯是人造奶油稳定剂和抗溅剂
乙酸和乳酸甘油一、二酸酯是人造奶油塑性改进剂，常与单甘酯复配使用。
聚甘油脂肪酸酯是人造奶油用乳化剂和抗溅剂，乙酸甘油一酸酯可提高热稳定性
植物油的乙酸甘油二酸酯和硬化油配合，可制得各种塑性人造奶油
失水山梨醇硬脂酸酯是人造奶油乳状液的优良稳定剂，并可用作防溅剂，还可防止人造奶油发沙。
二乙酰酒石酸甘油一酸酯可用作人造奶油，蛋黄酱等的乳化剂，较蔗糖酯有更大的乳化容量，故可用作低脂肪人造奶油乳化剂
制造“掼奶油”可使用高HLB的蔗糖脂肪酸酯
30%聚甘油与70%硬脂酸的复配物用作人造奶油乳化剂，可制得分散度，稳定性好的人造奶油乳状液，
在制乳脂时加入失水山梨醇脂肪酸酯，甘油单酸酯或卵磷脂，可使乳脂稳定，不易分离。
奶油中添加蔗糖单硬脂酸酯，可制得易溶的奶油粉，
大蛋糕上的奶油花用搅打奶油是以乳脂肪,植物脂肪为原料,添加乳化剂和乳蛋白等调制而成的水包油型 （O/W）乳状液，所用的乳化剂应具有乳化稳定性和搅打时不稳定性两种相反的效果，常用的有甘油脂肪酸酯，失水山梨醇脂肪酸酯，吐温60，吐温80和蔗糖脂肪酸酯等。
山梨醇脂肪酸酯:
（一）司盘系列： HLB
span 20 C12:0 8.6
span 40 C16:0 6.7
span 60 C18:0 4.7
span 80 C18:1 4.3
span 65 3.C18:0 2.1
span 85 3C18:1 1.8
(二)吐温系列：聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸.
吐温 HLB
Tween 80 14.9
Tween 60 15
Tween 40 15.6
Tween 20 16.7
三．常见乳化剂
1、单甘酯 GB21760-86含量W≤6g/kg
2饱和脂肪酸甘油酯W≤10g/kg
3卵磷脂（抗氧化剂），日本规定：人造奶油、起酥油，占总脂肪含量的0.1~0.5%,巧克力0.3~0.5%，乳脂糖0.2~0.5%.面条、饼干、蛋糕0.2~0.5%，冰淇淋0.5%，（改善味觉，防止乳糖结晶）
4单双甘油酯
5.常见的乳化剂:
离子性乳化剂： 非离子性乳化剂：
胆盐（Bile Salt） 胆固醇（cholesterol）#p#分页标题#e#
磷脂（卵磷脂） 石配醛草素（saponin）
Acy laety lates 单甘酯（Monpglyconsde）
Soaps Progylene Glycol Mone elter
Dioctyl Sodium Sulfosulcinate(DSS) Glycerol Monoesters
Sodium Lauryl Sulfate(SLS) Sucrose Esters
Monoglyceride citrate Polyglylerol Esters
Callium Stearoyl-2-lactylate(CSL) Sorbitan Esters
Satium Stearoyl-2-laetylate(SSL) Polyoxyethylene Sorbitan
Dioctyle Sodium Sulfosiecinate Complex Esters
Sodium Stearoylo Fumovrate(SSF) Polysorbate 65
Succinylated Monoglyceride Roly Sorbate 80
Sorbitan Mone Stearate
Polysorbate 60
Ethoxylated Mone-and Digycerides
