一、乳化劑的簡介：
1. 乳化劑是一種雙親分子，是有一個親油端及一個親水端在體系中，分散相稱為不連續相，在食品中，親油基常是食品級油或脂的長鏈脂肪酸,親水基可以是非離子型，如甘油,親水基可以是陰離子型（帶負電如乳酸鹽）,親水基可以是兩性（如卵磷脂）,親水基可以是陽離子型，具有毒性，一般不用。
2.乳化液：
常有O/W與W/O型分散液，總的說來，連續相是乳化劑的溶解度較大的一相。
3、HLB
親水性與親油性平衡值，理論上，HLB=（親水性分子量/總分子量）×20=a/b×20
由此可見，HLB在0~20
較小值代表乳化劑在油相中更易溶解，較大值則相反,常見乳化劑的HLB值：
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硬脂酰乳酸鈉 SSL 21.0 |
失水山梨醇單硬脂酸酯 |
5.9 |
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聚氧烯失水山梨酸單油酸酯 15.4( 吐溫80) |
琥珀酰單甘酯 |
5.3 |
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聚氧乙烯失水山梨醇單硬脂酸酯14.4（吐溫60） |
單硬脂酸甘油酯GMS |
3.7 |
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單硬脂酸蔗糖酯SSE 12.0 |
單硬脂酸丙二醇酯PGME |
1.8 |
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聚氧乙烯失山梨醇三硬脂酸酯10.5(吐溫65) |
二硬脂酸蔗糖酯 |
8.9 |
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二乙酰酒石酸單甘油酯DATEM 9.2 |
單硬脂酸三甘油酯 |
7.2 |
兩種乳化劑混合物的HLB=A×HLBa+B×HLBb
其中A、B表示質量百分數。
經研究：
HLB在3~6范圍內有利于形成W/O型乳化液
HLB在11~15范圍內，有利于形成O/W型乳化液
HLB在6~11范圍內，無良好乳化性，只有濕潤性能
O/W型乳化液在HLB=12**穩定，
W/O型乳化液在HLB=3.5**穩定。
二、乳化劑的作用：
1、乳化劑**重要的作用是使互不相溶的水、油兩相得以乳化形成均勻、穩定的乳狀液，保持油和水的兩相穩定。
2、與淀粉作用：
淀粉在水中形成＠螺旋結構，內部有疏水作用，乳化劑疏水基進入淀粉＠螺旋結構，通過疏水鍵與之結合，形成復合物或絡合物，降低淀粉分子的結晶程度，乳化劑進入淀粉顆粒內部會阻止支鏈淀粉的結晶程度，防止淀粉老化，使面包、糕點等淀粉類制品柔軟，具有保鮮作用。
3、與蛋白絡合，改善食品結構及流變特性增強面團強度。蛋白質因氨基酸極性不同具有親水和疏水性，在面筋中，極性脂類分子以疏水鍵與麥谷蛋白結合，以氫鍵與麥膠蛋白結合，使面筋蛋白分子變大，乳化劑與蛋白絡合，使產品保持柔軟性，提高面團持氣性，增大產品體積。這一類乳化劑比如雙乙酰灑石酸甘油酯和硬脂酸酰酸鹽。
4、與脂類化合物的作用：
在無水脂類中，油脂呈現多晶現象，在食品加工中加入適宜的乳化劑,可延緩和阻止晶型的變化.例如蔗糖酯、乳酸單雙甘酯、SPAN-60、聚甘油酯。
5、其它作用：乳化劑食品被吸附在氣—液界面，降低界面張力，增加氣體和液接觸的面積，有利于發泡和泡沫穩定。另外，食品乳化劑還有殺菌、促進營養吸收的作用。
三、乳化劑的種類：
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中文名稱 |
英文名稱 |
結構式或由來 |
HLB |
特點 |
用途 |
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硬脂酸單甘酯 |
GMS |
在甘油的α位上與硬脂酸酸反應 |
3.7 |
親油非常好 |
W/O型 |
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不飽和脂肪酸單甘酯 |
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在甘油的α位上與不飽和脂酸酸反應 |
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塑性好，溶解性好 |
W/O型 |
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琥珀酰單甘酯 |
SMG |
單甘酯的3位上的羥基與琥珀酸酯化反應 |
5.3 |
面團增強劑 |
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乳酰單甘酯 |
LGM |
單甘酯的3位上的羥基與乳酸酯化反應 |
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α乳化劑 |
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乙酰單甘酯 |
AMG |
單甘酯的3位上的羥基與乙酸酯化反應 |
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α乳化劑 |
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二乙酰酒石酸單甘酯 |
DATEM |
單甘酯的3位上的羥基與酒石酸酯化反應,其中酒石酸上的兩個羥基與乙酸反應. |
9.2 |
面團增強劑 |
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聚氧乙烯單甘酯 |
EMG |
單甘酯的3位上的羥基與聚氧乙烯酯化反應 |
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丙二醇單甘酯 |
PGME |
單甘酯的3位上的羥基被氫取代 |
1.8 |
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W/O型 |
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蔗糖酯 |
SE |
蔗糖有八個羥基,它們都可以發生酯化作用,當一個到三個脂肪酸發生酯化時,有乳化作用,這些脂肪酸有硬脂酸,棕櫚酸,油酸,芥酸或其混合酸. |
1~16 |
HLB范圍廣,有親水性的也有親油性的. |
W/O型或O/W型 |
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聚甘油酯 |
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甘油在堿性催化劑作用下,在1位上發生聚合,通常有3、6、8、10聚，再與脂肪酸發生酯化反應
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3.6~14.5
HLB取決于聚甘油鏈的長度和酯化程度， |
HLB范圍廣,有親水性的也有親油性的。還可以用于糖霜，有充氣作用。 |
W/O型或O/W型 |
失水山梨醇酯類 |
Span系列 |
山梨醇失水環化形成山梨醇五元環,剩下的1 位羥基被酸酯化.當脂肪酸為月桂酸時,叫Span20,棕櫚酸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 |
山梨醇五元環中的2位羥基與聚氧乙烯脫水, 剩下的羥基被酸酯化,相應對應以上. |
Tween80 14.9 Tween60 15
Tween40 15.6
Tween20 16.7 |
親水性好，增強面團的穩定性 |
O/W型 |
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硬脂酰乳酸鈉 |
SSL |
乳酸分子中同時有羥基和羧基，會發生自身酯化反應，形成聚乳酸，其中羥基與酸酯化生成SSL |
21，親水性**強 |
親水性**強 |
O/W型 |
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十二烷基硫酸鈉 |
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硫酸加氫氧化鈉和月桂酸發生酯化反應 |
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親水性強，有充氣作用。 |
O/W型 |
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卵磷脂 |
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甘二酯經磷酸酯化形成磷脂酰基團，這個基團再與乙醇胺（PE）或膽堿（PC）或肌醇（PI）反應得到。 |
7~9
PC高HLB
PE中HLB
PI低HLB |
中間的HLB可以作為濕潤劑 |
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，甘二酯上的不飽和脂肪酸在雙鍵部位發生羥基化，因此親水性加強，同時也可以通過乙醇來處理來分離。 |
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改性的卵磷脂的親水性或親油都加強了 |
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四、乳化劑的復配：#p#分頁標題#e#
1、選用乳化劑的原則：
1）相似相溶原理，乳化劑的親油基部分要和被乳化的油脂結構越相似越好，越容易相溶，結合越緊密，不易分離。
2）選擇適當的HLB值，HLB越小，親油越強，親水性越弱。
3）要考慮乳化劑對產品風味的影響。
4）要考慮乳化劑的成本和衛生要求。
5）要考慮法律、法規和**大添加量。
2、乳化劑復配的原則：
1）HLB高低搭配：水、油在中間形成界面膜，當把低和高HLB值的乳劑混合時，它們在界面上吸附形成復合物，定向排列緊密，具有較高的強度，從而能很好的防止聚結，增加乳狀液的穩定性。
2）分子結構相似的搭配：分子結構相似、親油基相同的復合乳化劑在界面吸附后形成的界面膜為一混合膜，乳化劑分子的定向緊密，強度也較大。例如Span系列各Tween系列的復配。
3）離子型互補：根據親水基團在水中的性能，乳化劑可分為陰離子型、兩性離子和非離子型。一般說來非離子型乳化劑的乳化能力較強，但是與其它另外互補會更好。
4）親水基團構象互補：乳化劑的性質差異主要表現在親水基團不同上，從構象這個角度來看，可以把食品乳化劑的親水基團的結構分為線性和環狀兩大類，例如單甘酯和蔗糖酯的復配。
5）助乳化劑的使用：助乳化劑主要是極性有機物，用于食品的有乙醇、丙二醇、D-山梨糖醇。
6）應用緩沖體系，提高乳化劑的穩定性：各種聚磷酸鹽、偏磷酸鹽、焦磷酸鹽及檸檬酸、檸檬酸鈉等。
3、乳化劑在食品中的應用：
1）復合乳化劑在乳飲料中的應用：主要是單甘酯、蔗糖酯、span60的復配。
2）復合乳化劑在冰淇淋中的應用：主要是單甘酯、蔗糖酯、span60、丙二醇酯、卵磷脂的復配
3）復合乳化劑在果汁、蛋白飲料中的應用：主要是單甘酯、蔗糖酯、span60、Tween80 的復配。
4）復合乳化劑在乳酸菌飲料中的應用：主要是單甘酯、蔗糖酯、span60、Tween80 的復配。
5）復合乳化劑在肉制品中的應用：主要是單甘酯、蔗糖酯、span60的復配。
6）乳化劑在人造奶油中的應用
1、 常用于人造奶油的乳化劑有：卵磷脂、單甘酯，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、 乳化劑可單獨使用，也可復配使用，如：單甘酯+甘二酯+蔗糖酯
單甘酯+蔗糖酯
甘油單脂肪酸酯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%的乳化劑，但對于特殊用途的人造奶油如烘烤食品用人造奶油，乳化劑添加量較高（6%~25%）
卵磷脂可作為人造奶油的乳化劑和抗濺劑用量為0.15%~0.5%
甘油單脂肪酸酯主要對人造奶油起穩定性作用，用量為0.5%~1%
檸檬酸甘油一、二酸酯是人造奶油穩定劑和抗濺劑
乙酸和乳酸甘油一、二酸酯是人造奶油塑性改進劑，常與單甘酯復配使用。
聚甘油脂肪酸酯是人造奶油用乳化劑和抗濺劑，乙酸甘油一酸酯可提高熱穩定性
植物油的乙酸甘油二酸酯和硬化油配合，可制得各種塑性人造奶油
失水山梨醇硬脂酸酯是人造奶油乳狀液的優良穩定劑，并可用作防濺劑，還可防止人造奶油發沙。
二乙酰酒石酸甘油一酸酯可用作人造奶油，蛋黃醬等的乳化劑，較蔗糖酯有更大的乳化容量，故可用作低脂肪人造奶油乳化劑
制造“摜奶油”可使用高HLB的蔗糖脂肪酸酯
30%聚甘油與70%硬脂酸的復配物用作人造奶油乳化劑，可制得分散度，穩定性好的人造奶油乳狀液，
在制乳脂時加入失水山梨醇脂肪酸酯，甘油單酸酯或卵磷脂，可使乳脂穩定，不易分離。
奶油中添加蔗糖單硬脂酸酯，可制得易溶的奶油粉，
大蛋糕上的奶油花用攪打奶油是以乳脂肪,植物脂肪為原料,添加乳化劑和乳蛋白等調制而成的水包油型 （O/W）乳狀液，所用的乳化劑應具有乳化穩定性和攪打時不穩定性兩種相反的效果，常用的有甘油脂肪酸酯，失水山梨醇脂肪酸酯，吐溫60，吐溫80和蔗糖脂肪酸酯等。
山梨醇脂肪酸酯:
（一）司盤系列： 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)吐溫系列：聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸.
吐溫 HLB
Tween 80 14.9
Tween 60 15
Tween 40 15.6
Tween 20 16.7
三．常見乳化劑
1、單甘酯 GB21760-86含量W≤6g/kg
2飽和脂肪酸甘油酯W≤10g/kg
3卵磷脂（抗氧化劑），日本規定：人造奶油、起酥油，占總脂肪含量的0.1~0.5%,巧克力0.3~0.5%，乳脂糖0.2~0.5%.面條、餅干、蛋糕0.2~0.5%，冰淇淋0.5%，（改善味覺，防止乳糖結晶）
4單雙甘油酯
5.常見的乳化劑:
離子性乳化劑： 非離子性乳化劑：
膽鹽（Bile Salt） 膽固醇（cholesterol）#p#分頁標題#e#
磷脂（卵磷脂） 石配醛草素（saponin）
Acy laety lates 單甘酯（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
