食品添加劑-H乳化劑

第八章乳化劑EmulsifiersEmulsifyingagents內(nèi)容*乳濁液和乳化劑的定義*乳化劑的親水親油平衡值(HLB值)*乳化劑的種類和分類*乳化劑的作用**常用乳化劑的特性與應(yīng)用**乳化劑的主要應(yīng)用食品**乳化劑使用注意事項(xiàng)*乳化劑應(yīng)用實(shí)例引言：品質(zhì)改良劑-乳化劑、增稠劑、膨松劑、面粉處理劑被統(tǒng)稱為“品質(zhì)改良劑”。-所謂“品質(zhì)改良劑”是一類用于改善和穩(wěn)定流體食品各組成的物理性質(zhì)和組織結(jié)構(gòu)的一類添加劑，其作用是賦予食品一定的形態(tài)和質(zhì)構(gòu)，滿足食品加工工藝性能。一、乳濁液、乳化劑的定義

1、乳濁液的定義及分類定義乳濁液(emulsions)是指一種細(xì)小液滴(0.01~10μm)

分散在與其互不相溶的液體中的分散體系，又叫乳狀液。

InEnglish:Anemulsionisasystemconsistingofatleastoneimmiscibleliquidintimatelydispersedinanotherintheformofdroplets,whosediameter,ingeneral,rangesin0.1-10μm.一、乳濁液、乳化劑的定義

-被分散的相叫間斷相(分散相、內(nèi)相)，外部的液體叫連續(xù)相(外相)。-習(xí)慣上一相叫油相，一相叫水相。-從廣義來(lái)講，許多食品本身是一種乳濁液，如豆奶、牛奶、人造奶油。食品中的乳濁液，水相往往包括水及極性大的親水性物質(zhì)，油相包括油脂及極性小的疏水性物質(zhì)。一、乳濁液、乳化劑的定義

分類*按內(nèi)相粒子大小和穩(wěn)定性：分為細(xì)乳濁液和粗乳濁液。-細(xì)乳濁液(microemulsions):內(nèi)相粒子直徑為0.01-0.1μm，穩(wěn)定性高。-粗乳濁液(macroemulsions):內(nèi)相粒子直徑>0.1μm，熱力學(xué)上不穩(wěn)定。*按連續(xù)相是水還是油：分為水包油型乳濁液和油包水型乳濁液。-水包油型（oil-in-water,O/W型）:水為連續(xù)相，油為分散相，水包圍在油粒周圍的乳濁液;-油包水型（water-in-oil,W/O型）:油為連續(xù)相，水為分散相，油包圍在水粒周圍的乳濁液。例子：水包油型內(nèi)相<30%牛奶、豆奶、冰淇淋、奶酪內(nèi)相30~70%重奶油、香腸內(nèi)相77%蛋黃醬、色拉調(diào)味品油包水型奶油、人造奶油一、乳濁液、乳化劑的定義一、乳濁液、乳化劑的定義

穩(wěn)定乳濁液的方法：

-降低兩相界面張力：如添加乳化劑。-使粒子表面帶上相同電荷以產(chǎn)生斥力，如添加離子型乳化劑。-添加大分子物質(zhì)，提高乳濁液的粘度，如使用增稠劑。一、乳濁液、乳化劑的定義

2、乳化劑的定義及作用原理定義

能使互不相溶的油相(疏水性物質(zhì))與水相(親水性物質(zhì))形成穩(wěn)定乳濁液的一類具有親水基(hydrophilicgroups)和親油基(疏水基,hydrophobicgroups）兩種基團(tuán)的物質(zhì),是一種表面活性劑。InEnglish:

Substanceswhichpossessbothhydrophilicandhydrophobicgroupsintheirmoleculesandcancausethemixturesoftwoimmiscibleliquidstoformstableemulsions.一、乳濁液、乳化劑的定義-親水基：一般是溶于水或能被水浸潤(rùn)的基團(tuán)，如-OH、-COOH等。-親油基：一般為與油脂中烷烴相似的碳?xì)浠衔镩L(zhǎng)鏈。-這兩種基團(tuán)一般分布于乳化劑分子的兩端，形成不對(duì)稱結(jié)構(gòu)。一、乳濁液、乳化劑的定義作用機(jī)理

-降低兩相界面張力。-在分散相表面形成保護(hù)膜。-賦予粒子電荷,使粒子產(chǎn)生靜電斥力。

O/W型乳濁液W/O型乳濁液二、乳化劑的親水親油平衡值1、定義

親水親油平衡值（hydrophiliclipophilicbalance,簡(jiǎn)稱HLB值）：是指乳化劑分子的親水基和親油基兩者親和力平衡后所表現(xiàn)的綜合效果。差值式：HLB=親水基的親水性－親油基的憎水性比值式：HLB=親水基的親水性÷親油基的憎水性

-乳化劑的HLB范圍一般為0-20。-HLB越小,親油性越大；HLB越大,親水性越大;二、乳化劑的親水親油平衡值-各種乳化劑都有特定的HLB值，而蔗糖酯依其單酯、多酯比例不同有HLB3-16的不同產(chǎn)品（連接）。(課本P190表8-1)-HLB在3-6的乳化劑最適合W/O型乳濁液，而8-18的乳化劑最適合O/W型乳濁液。-非離子乳化劑的HLB值具有加和性：HLB=(mA

HLBA+mB

HLBB)/(mA+mB)式中：mA、mB–乳化劑A和B的質(zhì)量；HLBA、HLBB–A和B的HLB值；二、乳化劑的親水親油平衡值例如：*單硬脂酰甘油酯（單甘酯）3.8。*丙二醇單硬脂酸酯3.4。

*硬脂酰乳酸鈉（SSL）8.3。*聚氧乙烯山梨醇酐單硬脂酸酯(吐溫60）

14.9。*蔗糖酯依其單酯、多酯的比例不同而HLB有3-16不同的產(chǎn)品。二、乳化劑的親水親油平衡值不同酯化度蔗糖酯的HLB值單酯/%二酯/%三酯/%四酯/%HLB712450156130611350361221146391329.54242142833491626二、乳化劑的親水親油平衡值2、HLB值的意義-是反映乳化劑性質(zhì)和用途的主要指標(biāo)。HLB值適用性實(shí)例3.5-6W/O型乳化劑單硬脂酸甘油酯，3.87-9濕潤(rùn)劑司盤(pán)20，8.68-18O/W型乳化劑吐溫20，16.715-18溶化劑吐溫80，15二、乳化劑的親水親油平衡值二、乳化劑的親水親油平衡值-是選擇乳化劑的重要參考依據(jù)油脂名稱適用HLB值油脂名稱適用HLB值可可脂6大豆油6玉米油8-10牛脂6棉籽油5-6豬油5棕櫚油7-10氫化花生油6-7菜籽油9蓖麻油14食用油脂乳化時(shí)適用的HLB值三、乳化劑種類和分類1.種類：我國(guó)允許使用的乳化劑約30種。(1)甘油酯類(glycerides)：9種

-單硬脂酸甘油酯(單甘酯)-雙乙酰酒石酸單(雙)甘油酯-乙?；瘑胃视椭舅狨?辛、葵酸甘油酯-松香甘油酯（酯膠)-氫化松香甘油酯-三聚甘油單硬脂酸酯-聚甘油單硬脂酸酯-聚甘油單油酸酯-脂肪酸甘油酯類-有機(jī)酸脂肪酸甘油酯類-松香甘油酯類-聚甘油脂肪酸酯類三、乳化劑種類和分類脂肪酸甘油酯結(jié)構(gòu)RCOOH+

甘油

脂肪酸脂肪酸甘油酯CH2OOCRCHOHCH2OH三、乳化劑種類和分類CH2OH+RCOOHRCOOCH2RCOOCH2一酯二酯三酯(2)蔗糖酯(sucroseesters)：2種-蔗糖脂肪酸酯：由蔗糖和食用脂肪酸所形成的單酯、二酯和三酯的混合物，脂肪酸可為硬脂酸、棕櫚酸和油酸等。-乙酸異丁酸蔗糖酯：由乙酸、異丁酸與蔗糖反應(yīng)而成。三、乳化劑種類和分類(3)

山梨糖醇脂肪酸酯(sorbitolfattyacidesters):包括2類*山梨醇酐脂肪酸酯類(Span,司盤(pán))：由山梨醇和脂肪酸進(jìn)行酯化反應(yīng)并脫水而成。*聚氧乙烯山梨醇酐脂肪酸酯類（Tween,吐溫）：由司盤(pán)在堿性條件下和環(huán)氧乙烷反應(yīng)而成，親水性比司盤(pán)大大提高。三、乳化劑種類和分類山梨醇酐脂肪酸酯結(jié)構(gòu)式+RCOOHOR1OOR2OR3聚氧乙烯山梨醇酐脂肪酸酯結(jié)構(gòu)式三、乳化劑種類和分類◆山梨醇酐脂肪酸酯包括(5種)：

-Span60-山梨醇酐單硬脂酸(18:0)酯；-Span65-山梨醇酐三硬脂酸酯；-Span80-山梨醇酐單油酸(18:1,9C)酯；-Span40-山梨醇酐單棕櫚酸(16:0)酯；-Span20-山梨醇酐單月桂酸(12:0)酯?！艟垩跻蚁┥嚼娲剪舅狨グ?4種)：-Tween60-聚氧乙烯山梨醇酐單硬脂酸酯；-Tween20-聚氧乙烯山梨醇酐單月桂酸酯；-Tween40-聚氧乙烯山梨醇酐單棕櫚酸酯；-Tween80-聚氧乙烯山梨醇酐單油酸酯。三、乳化劑種類和分類(4)

磷脂類(phosphalipids):1種,改性大豆磷酯-大豆磷脂：各種磷脂的混合物，磷脂酰膽堿(卵磷脂)19-21%磷脂酰乙醇胺(腦磷脂)8-10%磷脂酰肌醇20-21%其它磷脂5-11%-改性大豆磷酯：主要指羥基化卵磷脂，以天然磷脂為原料,進(jìn)行乙酰化和羥基化處理。-天然磷脂有異臭，不溶于水，穩(wěn)定性差，故需改性；-改性磷脂水分散性、溶解性、乳化性都得到改善三、乳化劑種類和分類三、乳化劑種類和分類(5)丙二醇脂肪酸酯(propyleneglycolfattyacidesters)：1種-丙二醇脂肪酸酯:丙二醇單雙酯的混合物，常用的如丙二醇單硬脂酸酯。三、乳化劑種類和分類(6)木糖醇酯(xylitolesters)：包括2種-木糖醇酐單硬脂酸酯-聚氧乙烯木糖醇酐單硬脂酸酯HH-C-OHH-C-OHHO-C-HH-C-OHH-C-OHH木糖醇木糖醇酐單硬脂酸酯三、乳化劑種類和分類(7)脂肪酸乳酸鹽(lactylatefattyacidesters):2種-硬脂酰乳酸鈉(sodiumstearoyllactylate,SSL)-硬脂酰乳酸鈣(calciumstearoyllactylate,CSL）

OCH3OCH3OC17H35-C-O-CH-C-O-CH-C-O-Na

OCH3OCH3OC17H35-C-O-CH-C-O-CH-C-O-Ca2SSLCSL三、乳化劑種類和分類(8)其他類:4種-硬脂酸鉀-酪蛋白酸鈉(酪朊酸鈉)-聚甘油蓖麻醇酯(97增補(bǔ))-辛烯基琥珀酸淀粉鈉(97增補(bǔ))2、

分類：四種方法-按來(lái)源分-按溶解性分-按作用分

-按在水中是否解離成離子分三、乳化劑種類和分類(1)按來(lái)源：分為天然乳化劑和合成乳化劑*天然乳化劑：大豆磷脂；*合成乳化劑：蔗糖酯、單甘酯等，占絕大多數(shù)；(2)按溶解性：水溶性乳化劑和油溶性乳化劑*水溶性乳化劑：高HLB值的蔗糖酯、吐溫等。*油溶性乳化劑：大豆磷脂、單甘酯、司盤(pán)等。三、乳化劑種類和分類(3)按作用：油包水型乳化劑和水包油型乳化劑*油包水型乳化劑：?jiǎn)胃术?、司盤(pán)等。*水包油型乳化劑：吐溫、改性大豆磷脂等。(4)按在水中是否解離成離子：

分為離子型乳化劑和非離子型乳化劑*陰離子型乳化劑：硬脂酰乳酸鈉及硬脂酰乳酸鈣*兩性離子型乳化劑：卵磷脂(大豆磷脂)*非離子型：蔗糖酯、司盤(pán)、吐溫等,占絕大多數(shù)；三、乳化劑的種類和分類主要乳化劑的HLB值、來(lái)源、溶解性名稱來(lái)源離子型HLB溶解性油中水中卵磷脂(大豆磷脂)天然兩性3~4可溶可分散羥化卵磷脂合成非7~10可溶可分散單硬脂酸甘油酯合成非3.8可溶不溶乙酰化單甘油脂肪酸酯合成非2~3.5可溶不溶雙乙酰酒石酸單(雙)甘油酯合成陰8~10可溶可分散三聚甘油單硬脂酸酯合成非1~16可溶可分散聚甘油單硬脂酸酯合成非11.3可溶可分散聚甘油單油酸酯合成非11.3可溶可分散聚甘油蓖麻油醇酯合成非可溶不溶三、乳化劑的種類和分類名稱來(lái)源離子型HLB溶解性油中水中辛葵酸甘油酯合成非12.5可溶可溶丙二醇脂肪酸酯合成非2~3可溶不溶硬脂酰乳酸鈣合成陰5.1可溶可分散硬脂酰乳酸鈉合成陰8.3可溶可分散硬脂酸鉀合成陰16~18不溶可溶司盤(pán)20合成非8.6不溶可分散司盤(pán)40合成非6.7可溶可分散司盤(pán)60合成非4.7可溶可分散司盤(pán)65合成非2.1可溶不溶司盤(pán)80合成非4.3可溶可分散三、乳化劑的種類和分類名稱來(lái)源離子型HLB溶解性油中水中吐溫20合成非16.9不溶可溶吐溫40合成非15.6不溶可溶吐溫60合成非14.9不溶可溶吐溫80合成非15.4可溶可溶蔗糖脂肪酸酯合成非3~16可分散可分散乙酸異丁酸蔗糖酯合成非可溶不溶聚氧乙烯木糖醇酐單硬脂酸酯合成非不溶可溶松香甘油酯（酯膠）合成非可溶不溶氫化松香甘油酯合成非可溶不溶木糖醇酐單硬脂酸酯合成非可分散四、乳化劑的作用1.乳化作用：防止食品油水分離。-在含脂飲料中（如蛋白飲料）使原不能相溶的油相和水相成為均勻的懸浮乳濁體。-防止糖和油脂起霜：如巧克力。-穩(wěn)定冰淇淋、奶油、蛋黃醬的組織和結(jié)構(gòu)。四、乳化劑的應(yīng)用2.對(duì)淀粉食品有很好的調(diào)理作用-防止淀粉老化：可與直鏈淀粉結(jié)合成穩(wěn)定的絡(luò)合物，使直鏈淀粉難以結(jié)晶析出。以高純度的單甘酯效果最明顯。-強(qiáng)化面團(tuán)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：能與面粉中的脂類和蛋白質(zhì)形成氫鍵或偶聯(lián)絡(luò)合物。以SSL、CSL效果最好。-因此乳化劑是面包、糕點(diǎn)、餅干、面條等淀粉食品的品質(zhì)改良劑。四、乳化劑的應(yīng)用3.調(diào)節(jié)食品的粘度:乳化劑有降低粘度的作用，便于生產(chǎn)操作?？捎糜诳谙闾?、巧克力、餅干的生產(chǎn)。4.起泡和穩(wěn)定氣泡作用：

-起泡作用：如當(dāng)單甘酯與蔗糖酯、吐溫合用時(shí),可用作糕點(diǎn)的起泡劑，通過(guò)“蛋白-單甘酯”復(fù)合體的形成，使蛋糕具有容積大、氣泡致密均勻等作用。國(guó)內(nèi)已大量用于“蛋糕速發(fā)油型復(fù)配乳化劑”。四、乳化劑的應(yīng)用-穩(wěn)定氣泡作用：含飽和脂肪酸的乳化劑對(duì)泡沫有穩(wěn)定作用，可作打擦發(fā)泡劑，用于冰淇淋等食品的生產(chǎn)。5.潤(rùn)濕和分散作用：奶粉、可可粉、速溶咖啡、麥乳精、粉末飲料沖劑等食品中利用此作用可提高冷水和熱水中的溶解性。四、乳化劑的應(yīng)用6.對(duì)油脂結(jié)晶的控制作用-乳化劑可與脂類物質(zhì)相互作用，作油脂結(jié)晶調(diào)節(jié)劑，控制食品中油脂的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，以改善食品口感質(zhì)量。例如：-在糖果、巧克力制品中，可通過(guò)乳化劑以控制固體脂肪結(jié)晶的形成、晶型和析出，防止糖果返砂，巧克力起霜；-防止冰淇淋中粗大結(jié)晶的形成。四、乳化劑的應(yīng)用7.破乳-消泡作用-不同乳化劑具有不同的乳化、破乳能力，而有時(shí)適當(dāng)?shù)钠迫樽饔檬潜仨毜?。例如：在冰淇淋生產(chǎn)中，就需要破乳，即使脂肪球粒表面上的蛋白質(zhì)被溶解，使油粒發(fā)生附聚，形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)而保持氣泡，并保持產(chǎn)品的“干燥感”。-含有不飽和脂肪酸的乳化劑具有較好的抑制泡沫的作用，可做消泡劑用于乳品、蛋品加工。四、乳化劑的應(yīng)用8.增溶作用：HLB值大于15的乳化劑可作脂溶性色素、香料、強(qiáng)化劑的增溶劑。9.潤(rùn)滑作用：飽和的單、雙甘油酯對(duì)淀粉制品擠壓時(shí)可獲得優(yōu)良的潤(rùn)滑作用。例如：在乳脂糖中加入0.5-1%的單、雙甘油酯可降低切塊、拉條、包裝、咀嚼時(shí)的強(qiáng)度和阻力。10.懸浮作用：利用此作用，乳化劑可用于懸浮體系食品，如巧克力飲料。常和增稠劑合用。四、乳化劑的應(yīng)用11.防粘作用乳化劑可在糖的晶體外形成一層保護(hù)膜，起防潮作用。12.抗菌、保鮮作用-蔗糖酯具有一定的抗菌性，可用作蛋品、水果、蔬菜等保鮮涂膜劑的乳化劑，提高其抗菌性能。-卵磷酯有抗氧化作用。五、常用乳化劑的特性與使用

親水基為蔗糖基，親油基為脂肪酸基。性質(zhì)-通常由單酯和多酯混合物組成。蔗糖上8個(gè)-OH，可接1-8個(gè)脂肪酸CH2OHRCOOCH2（一）蔗糖脂肪酸酯(Sucrosefattyacidesters,

簡(jiǎn)稱蔗糖酯，SE）CH2OH五、常用乳化劑的特性與使用-HLB單酯為10-16，可溶于熱水；二酯為7-10，三酯為3-7，均難溶于水。-酸堿穩(wěn)定性：蔗糖酯在弱酸弱堿下穩(wěn)定；在強(qiáng)酸強(qiáng)堿下易發(fā)生水解。-對(duì)油和水有良好的乳化作用：其分子結(jié)構(gòu)中含有強(qiáng)親水性的蔗糖基團(tuán)和親油性的脂肪酸基團(tuán)，所以它具有很強(qiáng)的表面活性。-商品蔗糖酯有3-16的系列產(chǎn)品。五、常用乳化劑的特性與使用安全性：GRAS,ADI暫定0-20mg/kg。應(yīng)用：-具有乳化、分散、穩(wěn)定、消泡、抗淀粉老化、調(diào)節(jié)粘度、抑制結(jié)晶、保鮮等作用。-在食品中主要有以下6方面的應(yīng)用五、常用乳化劑的特性與使用-乳化作用：蔗糖酯屬非離子型乳化劑，它的HLB值在1-16范圍內(nèi)。當(dāng)制備O/W乳濁液食品時(shí)，通常需用HLB高的SE。當(dāng)需要制備W/O乳濁液食品時(shí)，通常用HLB低的SE。五、常用乳化劑的特性與使用-分散作用：蔗糖酯的表面活性較強(qiáng)可以吸附在分散相固體小粒子上，使分散相固體微粒均勻分散不易沉淀，可應(yīng)用于固體飲料和液體飲料或易有糖結(jié)晶生長(zhǎng)的食品。-改善食品的加工性能：食品中加入蔗糖酯，加工方便，不粘模具，產(chǎn)品外觀光亮完整。五、常用乳化劑的特性與使用-與淀粉形成絡(luò)合物：蔗糖酯可以進(jìn)入淀粉的螺旋體結(jié)構(gòu)中，與淀粉形成絡(luò)合物，使面制食品具有良好的組織結(jié)構(gòu)，防止面粉中淀粉的敗壞，還可以作為面團(tuán)冷藏中的防凍劑。SE也可以控制面制食品中的水份含量，增強(qiáng)食品的抗老化，使面制食品長(zhǎng)期保持新鮮口