乳化劑精品課件

1、關(guān)于乳化劑第一張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月 食品產(chǎn)品是含有水、蛋白質(zhì)、脂肪、糖類等組分的多相體系，這種分散體系熱力學(xué)上是不穩(wěn)定的，容易出現(xiàn)相分離現(xiàn)象，從而導(dǎo)致食品出現(xiàn)質(zhì)量問題。 食品乳化劑能降低界面的表面活性能，使兩種或兩種以上液體均勻分散。乳化劑具有乳化、潤濕、滲透、發(fā)泡、分散、增溶等作用，能穩(wěn)定食品的物理狀態(tài)，改善食品的組織結(jié)構(gòu)，改善控制加工過程，提高產(chǎn)品質(zhì)量，延長貨架期。一、概述第二張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月1、乳狀（化）液：兩不混溶得液相，一相以微粒狀（液滴或液晶）分散在另一相中形成的兩項(xiàng)體系稱為乳狀液。2、乳化劑：能使兩種或兩種以上不相混溶的液體均勻分散

2、的物質(zhì)，稱為乳化劑。3、乳化現(xiàn)象：穩(wěn)定的乳化液靜置時(shí)難以分層，這種現(xiàn)象稱為乳化現(xiàn)象。二、基本概念第三張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月4、分散相：乳狀液中以液滴形式存在的一相叫做分散相，或者內(nèi)相、不連續(xù)相。5、分散介質(zhì)：乳狀液中使連成一片的，稱為分散介質(zhì)，或稱外相、連續(xù)相。6、親水相：乳狀液中一向是水溶液，則統(tǒng)稱為親水相。7、疏水相：乳狀液中另一相與水不相混溶的有機(jī)相，則成為親油相、疏水相。 第四張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月三、乳化劑分子特征與類型1.乳化劑分子特征： 乳化劑分子結(jié)構(gòu)是由親水基和親油基組成，這兩種基團(tuán)存在于一個(gè)結(jié)構(gòu)中，使乳化劑具有減弱油、水兩相相互排斥的性

3、質(zhì)。 乳化劑分子結(jié)構(gòu)的兩親特性，使乳化劑具有了把油和水兩相產(chǎn)生水乳交融效果的特殊功能。乳化劑的加入使原來互不相容的物質(zhì)得以均勻混合，形成均質(zhì)狀態(tài)的分散體系，改變了原來的物理狀態(tài)，進(jìn)而改善了食品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提高了食品的質(zhì)量。 第五張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月 在油水兩相的界面上，親油基呈尾狀伸入油相與之結(jié)合，而親水基則溶于水，分別吸附在油和水兩相互相排斥的相面上，并在其上定向排列，形成薄分子層，在溶液內(nèi)部則締合而形成膠束，由于發(fā)生以上這樣一系列物理化學(xué)變化，因此能顯著降低兩相的界面張力，改變體系的界面狀態(tài)，不但乳化劑自身處于穩(wěn)定狀態(tài)，還改變了油、水界面原來的特性，使其中的一相能在另

4、一相中均勻分散，形成穩(wěn)定的乳化液。第六張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月水包油型：連續(xù)相（外相）是水，分散相（內(nèi)相）為油的乳化液，其基本特性由水決定。如牛奶。油包水型：連續(xù)相（外相）是油，分散相（內(nèi)相）是水，其基本特性由油制約，如人造奶油。多重型： 2、乳化液的類型第七張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月影響乳化劑的兩親性的因素主要有：1、乳化劑的親水性；2、親水基的種類；3、親油基的種類；4、分子結(jié)構(gòu)與相對(duì)分子量第八張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月四、乳化作用機(jī)理與指標(biāo)1.作用機(jī)理： 在物體相界面上存在界面張力，它有使物體保持最小表面積的趨勢(shì)。 在油與水接觸面上則表現(xiàn)

5、為盡量縮小接觸面積。在界面張力和重力的作用下，只有油、水分離接觸面積才最小，體系才穩(wěn)定。第九張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月 乳化液存在著巨大的比表面積，在內(nèi)相直徑趨向極小時(shí)界面能和界面張力趨向最大，界面張力促使同類物質(zhì)聚集，降低界面張力就可以降低內(nèi)、外相各自聚集的動(dòng)力和能量。乳化劑就能起到這個(gè)作用。 同時(shí)乳化劑分子膜能將內(nèi)相包住，防止內(nèi)相液滴的碰撞與聚集，使各相相互乳化、分散，形成一定穩(wěn)定程度的乳化體系。第十張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月乳化劑的主要作用機(jī)理：在分散相外圍形成具有一定強(qiáng)度的親水性或親油性的吸附層，防止液滴的合并，調(diào)節(jié)分散相的比重，使分散相與連續(xù)相比重相似

6、。降低兩相間的界面張力，使兩相接觸面積大幅增加，促進(jìn)乳化液微粒的分散于穩(wěn)定。利用離子乳化劑在兩界面上的配位，形成單、雙電層，增加分散相液滴的電荷，增強(qiáng)其同相排斥，阻止液滴的聚合。第十一張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月2.乳化劑的表面活性性質(zhì) 對(duì)于許多食品來講，特別是在食品加工中，外相是水的分散體系有著重要的意義，這些分散體系是：泡沫氣/水體系；乳狀液液/水體系；懸濁液固/水體系，牛乳、酸乳、面包、巧克力等大多數(shù)食品總是涉及一種或兩種以上的分散體系，因此在加工過程中可以遇到多種界面，乳化劑能夠在這些街面上發(fā)揮其特殊作用。 第十二張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月乳化劑在泡沫中的

7、界面活性 在水溶液中的氣泡界面上，表面活性劑或乳化劑的疏水基團(tuán)朝向氣泡內(nèi)部定向排列富集。當(dāng)所產(chǎn)生的氣泡沖破液相表面時(shí)，表面活性劑或乳化劑就吸附到氣泡的表面上形成一種受兩個(gè)表面活性劑或乳化劑膜限制的液膜（泡沫膜），表面活性劑或乳化劑的親水基團(tuán)朝向液膜的內(nèi)部定向排列，而疏水基團(tuán)朝向液膜的外部定向排列。兩膜之間還存在有從溶液里帶走的液體。多個(gè)這種氣泡相結(jié)合，便形成了泡沫。第十三張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月乳化劑在乳濁液中的界面活性 在油/水體系中加入乳化劑，在兩種物質(zhì)間的界面上吸附，形成界面膜，在這種界面膜中，乳化劑分子內(nèi)發(fā)生定向排列，即親油部分伸向油，而親水部分朝向水定向排列，其結(jié)果

8、是油分子和乳化劑的親油部分為一方與水分子和乳化劑的親水部分為另一方之間相互作用，這種作用使一種液體以液滴的形式分散與另一種液體中，形成乳濁液，形成的界面膜具有一定的強(qiáng)度，對(duì)分散相液滴起保護(hù)作用，使液滴在相互碰撞中不易凝結(jié)。 第十四張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月乳化劑在懸浮液中的界面活性 把不溶性的固體物質(zhì)加到一種液體中既產(chǎn)生一種新的固-液界面，當(dāng)固體物質(zhì)被精細(xì)的分散時(shí)，則獲得懸浮液。由于乳化劑具有兩親分子的結(jié)構(gòu)，在懸浮液中也與固體相互作用，形成界面膜。懸浮液及懸浮介質(zhì)可以使親水的，也可以使疏水的。第十五張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月 對(duì)于親水的固體/水的體系，表面具有極

9、性結(jié)構(gòu)基團(tuán)的親水固體，在這種體系中加入乳化劑時(shí)，親水的固體表面與乳化劑的親水部分相互作用，而乳化劑的疏水部分朝著水定向排列，乳化劑分子連續(xù)嵌入形成具有外親水結(jié)構(gòu)的固體-乳化劑雙層，生成可再溶劑化的粒子。 第十六張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月 對(duì)于疏水的固體/水體系，表面為疏水的固體物質(zhì)由于不能形成水合物層，而難以分散與水中，將親水性的乳化劑加入這種體系中，則會(huì)圍繞疏水部分形成水合物外殼。 第十七張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月2.乳化劑特性的指標(biāo)親水親油平衡值（HLB） 乳化劑宏觀表現(xiàn)的傾向，取決于親水基和親油基作用強(qiáng)弱的比較，是這兩種親和力平衡所決定的。 這種平衡可用H

10、LB值表示。HLB值是乳化劑的親水親油相對(duì)強(qiáng)度“中和”后宏觀表現(xiàn)的特征。 第十八張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月 在食品體系中，食品乳化劑的HLB值范圍一般在1-20，HLB值越大，說明乳化劑的親水性越強(qiáng)，反之，親油性越強(qiáng)。 HLB值在3-5間的乳化劑能形成W/O乳化液，在10以上，則形成O/W乳化液，而10左右的可以形成各種形態(tài)的乳化液。第十九張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月用于計(jì)算HLB的基團(tuán)數(shù)（HLB基團(tuán)數(shù)）親水基團(tuán)基團(tuán)數(shù) 親油基團(tuán)基團(tuán)數(shù)SO4NaSO3NaCOOKCOONaN（叔胺）酯（失水山梨醇環(huán)）酯（自由）COOH-OH（自由）O OH（失水山梨醇環(huán)）（CH2C

11、H2O） 38.7 37.4 21.1 19.1 9.4 6.8 2.4 2.1 1.9 1.3 0.5 0.33CH CH2 CH3CH CH2CH2CH2O CH（CH3）CH2O CH2CH（CH3）O CF2 CF3苯環(huán)0.475 0.475 0.475 0.475 0.15 0.15 0.15 0.87 0.87 1.662第二十張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月乳化劑臨界膠束濃度CMC 在低濃度時(shí)，乳化劑在水中形成一種分散的溶液，這時(shí)溶解的乳化劑分子與表面上的乳化劑分子相平衡，界面的狀態(tài)基本沒有改變；乳化劑的濃度上升，此時(shí)加入乳化劑會(huì)很快聚集到界面，使界面的狀態(tài)大大改變，界

12、面張力急劇下降，同時(shí)乳化劑分子也聚集在一起。親油基靠攏，形成小膠束；當(dāng)乳化劑濃度升高到一定范圍后，界面上就會(huì)形成一個(gè)單分子層，此時(shí)界面性質(zhì)被最大程度的改變，此時(shí)的乳化劑濃度稱為臨界膠束濃度（CMC）。 第二十一張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月 乳化劑的濃度只有稍高于臨界膠束濃度時(shí)，才能充分發(fā)揮其乳化作用，在使用時(shí)，如果乳化劑濃度低于CMC，那么在分散相表面所形成的界面膜密度達(dá)不到所需的程度，乳化效果就不好。因此，臨界膠束濃度是乳化劑另一個(gè)重要的指標(biāo)。第二十二張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月3、乳化劑的選擇1、在使用乳化劑時(shí)，首先要了解被乳化物質(zhì)的性質(zhì)。根據(jù)被乳化乳濁液的類型

13、，即屬W/O型或O/W型，選擇相應(yīng)的乳化劑。2、除HLB值外，還要考慮分子結(jié)構(gòu)的影響。3、分子量和分子結(jié)構(gòu)也會(huì)對(duì)乳化效果產(chǎn)生影響 4、乳化劑的混合使用。第二十三張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月4、乳化劑的功能乳化作用絡(luò)合淀粉（保鮮） 大多數(shù)分子中含有直脂肪酸鏈的乳化劑能夠與淀粉的可溶性直鏈淀粉組分絡(luò)合。這一特性在延緩面包和糕點(diǎn)的老化方面是十分重要的。第二十四張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月與蛋白質(zhì)相互作用 具有離子結(jié)構(gòu)的乳化劑與許多食品中的蛋白質(zhì)作用，以改善結(jié)構(gòu)特性。在面包中，它們能夠與小麥面筋作用，使蛋白質(zhì)產(chǎn)生較大的彈性，因而導(dǎo)致提高面包的體積。 第二十五張，PPT共四十

14、五頁，創(chuàng)作于2022年6月粘度改良劑 某些乳化劑添加到含在油脂分散的糖晶體的食品產(chǎn)品中時(shí)，能夠通過在糖晶體上形成一層膜而降低系統(tǒng)的粘度。這一特性在改進(jìn)溶化的巧克力的流動(dòng)性質(zhì)時(shí)相當(dāng)有用。第二十六張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月發(fā)泡與充氣 含飽和脂肪酸鏈的乳化劑能夠穩(wěn)定液相泡沫，因而在方便甜食點(diǎn)心、蛋糕粉、裱花料及其他傳統(tǒng)食品中是有效的發(fā)泡劑。含不飽和脂肪酸鏈的乳化劑能夠降低泡沫，因而在乳制品和蛋加工中用作消泡劑。第二十七張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月改變質(zhì)構(gòu) 如在通心粉、脫水馬鈴薯、面包和餅干中減少淀粉的凝集，改善其密度和均勻性。潤滑作用 乳化劑通過潤滑模具，使擠壓淀粉產(chǎn)品

15、具有特別好的潤滑特性。也用于降低糖果和口香糖中，改善產(chǎn)品的粘性或膠粘性。 第二十八張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月改變結(jié)晶 人造奶油、起酥油、巧克力和花生醬中脂肪晶體的多聚形式、大小和生長速率受到一定的與最佳化加工條件相關(guān)的乳化劑的影響。 這種脂肪的晶體大小的最佳化提高了發(fā)泡性并改進(jìn)了焙烤性能。這一功能也可以用于糖和鹽系統(tǒng)(氯化鈉)。 第二十九張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月濕潤。 乳化劑通過降低固體和液體表面之間的界面張力以使液體快速均勻地在表面上展開而起作用，如噴霧干燥的速溶甜食、人造奶油、速溶飲料、方便早點(diǎn)、脫水椰果及干燥蔬菜。 增溶。 改進(jìn)液體在液體中分散形成清澈溶

16、液的能力。各種色素和風(fēng)味系統(tǒng)需要乳化劑幫助增溶。第三十張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月1、工藝： 一般情況下3%即可。工藝應(yīng)掌握好確定、配比和調(diào)整三個(gè)環(huán)節(jié)。確定： （1）確定乳化劑的HLB值 （2）根據(jù)HLB值確定乳化劑的“對(duì)”： （3）確定最佳的單一乳化劑 （4）確定最佳乳化劑的用量五、乳化液的制備第三十一張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月配比：（1）使各組分乳化劑的配比保證乳濁液類型的要求（2）調(diào)整乳化劑的配比，使其大體符合最佳HLB值，避開相轉(zhuǎn)變點(diǎn)。第三十二張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月調(diào)整：（1）調(diào)整乳化劑的比例，使用量適合于全液相（2）調(diào)整PH值（3）調(diào)

17、整黏度第三十三張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月 1）乳化劑在油中法 2）乳化劑在水中法 3）輪流加液法 3.乳化液制備設(shè)備： 主要有混合攪拌機(jī)、膠體磨、均質(zhì)機(jī)等2.乳化液制備技術(shù)第三十四張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月1、通過控制油滴和脂肪球的分散、附聚狀態(tài)，使乳狀液或泡沫穩(wěn)定或部分失穩(wěn)，促進(jìn)水乳交融，避免富脂食品或飲品的分層與脂圈的出現(xiàn)提高食品的持水性，改善產(chǎn)品的組織結(jié)構(gòu)，提高產(chǎn)品質(zhì)量。六、乳化劑在食品中的作用第三十五張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月通過與淀粉、蛋白質(zhì)組分的相互作用，改善食品的貨架期、質(zhì)構(gòu)和流變特性，防止老化，提高制品的感官質(zhì)量與品質(zhì)；通過影響中

18、性脂肪的晶形來控制以脂肪為基質(zhì)的產(chǎn)品的組織結(jié)構(gòu)和形狀，改善制品的口感質(zhì)量。第三十六張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月可滲透微生物細(xì)胞壁，抑制其繁殖活性，具有一定的防腐殺菌作用。可提高乳化后的食品營養(yǎng)成分的生物利用率。第三十七張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月 1、天然類： 主要包括： 磷脂：大豆磷脂、蛋黃（主要是卵磷脂） 蛋白：酪蛋白、酪蛋白酸鈉；植物分離蛋白 膠質(zhì)：植物膠、動(dòng)物膠、微生物膠 藻類：海藻酸鹽七、常用的乳化劑第三十八張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月 主要包括：酯類：甘油脂肪酸酯類、蔗糖脂肪酸酯類、山梨糖醇酐脂肪酸酯、單硬脂酸丙二醇酯、檸檬酸硬脂酰單甘油酯、單乳酸甘油二酸酯環(huán)糊精：、-環(huán)糊精甾類：膽酸、脫氧膽酸鹵代油：溴化植物油類 2、合成類第三十九張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月1、單硬脂酸甘油酯： 簡稱單甘酯，為白至蠟狀薄片或珠粒固體，無臭、無味，不溶于水，但與熱水強(qiáng)烈震蕩混合時(shí)可分散在水中至乳化狀。單甘酯在含油脂和蛋白質(zhì)的飲料，例如豆乳、花生乳等飲料中，可提高溶解度和穩(wěn)定性，具有乳化和穩(wěn)定的作用。用量：一般為食品量的0.5%以下。幾種常用的乳化劑第四十張，PPT共四十五頁，創(chuàng)作于2022年6月 簡稱蔗糖酯（SE），是由蔗糖和脂肪酸酯化而成。白色至黃色的粉末、塊或無色至微黃色的黏稠樹脂狀物質(zhì)