乳化原理與乳化技術(shù)-課件

乳化原理與乳化技術(shù)1乳化原理與乳化技術(shù)1

乳化原理與乳化技術(shù)

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乳化原理與乳化技術(shù)2精品資料3精品資料3你怎么稱呼老師？如果老師最后沒有總結(jié)一節(jié)課的重點(diǎn)的難點(diǎn)，你是否會(huì)認(rèn)為老師的教學(xué)方法需要改進(jìn)？你所經(jīng)歷的課堂，是講座式還是討論式？教師的教鞭“不怕太陽(yáng)曬，也不怕那風(fēng)雨狂，只怕先生罵我笨，沒有學(xué)問(wèn)無(wú)顏見爹娘……”“太陽(yáng)當(dāng)空照，花兒對(duì)我笑，小鳥說(shuō)早早早……”44第一節(jié)乳化機(jī)理

一、表面張力與界面張力二、乳化體的穩(wěn)定三、乳化體的分層、變型及破乳

5第一節(jié)乳化機(jī)理一、表面張力與界面張力5一、表面張力與界面張力

分子間在短距離內(nèi)存在范德華引力，但表面層分子與內(nèi)部分子不同。分子處于液體內(nèi)部，受四周鄰近相同分子的作用力是對(duì)稱的，各個(gè)方向的力彼此抵消。分子處于液體表面，受的引力不等，氣體分子的引力小于液體分子的引力，結(jié)果表面（界面）上的分子受到一種垂直指向液體內(nèi)部的引力。如果要形成新的表面，必須把體相內(nèi)的分子遷移到表面層，就要克服吸引力而消耗功。形成一單位面積新表面所需消耗的功稱為（比）表面能。6一、表面張力與界面張力分子間在短距離內(nèi)存在

界面張力是突破兩個(gè)不相混溶的液體界面的力，當(dāng)油水兩相的界面張力降低時(shí)，乳化體迅速形成。從熱力學(xué)上說(shuō)，當(dāng)界面張力等于零時(shí)，乳化體將自動(dòng)形成，界面張力比零大，乳化體從熱力學(xué)上說(shuō)是不穩(wěn)定的。實(shí)質(zhì)上，一般化妝品乳化體，要求有2～3年的穩(wěn)定性壽命，而不是，也不可能是永恒穩(wěn)定的。二、乳化體的穩(wěn)定7界面張力是突破兩個(gè)不相混溶的液體界面的力，當(dāng)油水兩相的

(1)降低界面張力

(2)界面上的保護(hù)膜

(3)粒子的帶電

(4)分散相的濃度和黏度

乳化體的穩(wěn)定性決定于下列幾個(gè)因素：

8(1)降低界面張力

乳化體的穩(wěn)定性決定于下列幾個(gè)（1）分層（2）變型（3）破乳三、乳化體的分層、變型及破乳

9三、乳化體的分層、變型及破乳9第二節(jié)乳化劑一、乳化劑的選擇二、HLB的意義三、化妝品中乳化劑的發(fā)展四、乳化體的類型與配制五、乳化技術(shù)

10第二節(jié)乳化劑一、乳化劑的選擇10乳化劑乳化劑是表面活性物質(zhì)的一種，理論上，我們把能顯著降低表面張力的物質(zhì)稱為表面活性物質(zhì)。從表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來(lái)看，一個(gè)分子包括親水和親油兩個(gè)部分，在油水界面上，由于“相似相溶”特性將油相和水相連接起來(lái)，從而降低了界面的張力。同時(shí)也由于表面活性劑分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)也降低了油、水相的極性差，引起了穩(wěn)定作用。11乳化劑乳化劑是表面活性物質(zhì)的一種，理論上，我們把能顯著降

乳化劑的選擇和應(yīng)用必須考慮其類型和效率：

1.從經(jīng)濟(jì)以及質(zhì)和量的關(guān)系方面考慮，應(yīng)該采用最便宜的乳化劑，或是在穩(wěn)定性允許之下，用最少量的乳化劑。

2.從化學(xué)方面考慮，應(yīng)注意如何為一個(gè)指定體系選擇合適的乳化劑，外界條件對(duì)這一選擇有何影響，乳化劑與化妝品中其他組成的適應(yīng)性。

3.從商品方面考慮，色相要白，無(wú)臭味及不愉快的氣味，無(wú)毒性，在皮膚上的感覺、稠度等都要適中，穩(wěn)定性好，不隨時(shí)間的變化而變色、變味。

4.化妝品中可用的乳化劑有200～300種，品種繁多，性能各異。

一、乳化劑的選擇12乳化劑的選擇和應(yīng)用必須考慮其類型和效率：一、乳化劑的選

格列芬（Griffin）提出了HLB方法部分地解決了選擇乳化劑的關(guān)鍵問(wèn)題。表面活性劑分子中親水基的親水性與親油基的親油性之比，決定了活性劑的性質(zhì)和用途，用數(shù)字來(lái)表示這個(gè)關(guān)系的方法稱為HLB方法。HLB即意味親水親油的平衡（Hydrophile-Lipophile-Balance）。實(shí)質(zhì)上，HLB值是由分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)、極性的強(qiáng)弱或者是分子中的水合作用決定的。一般來(lái)說(shuō)，可溶于油中或親油性的物質(zhì)具有較低的HLB值；反之，那些溶于水中或親水性的物質(zhì)具有較高的HLB值。

二、HLB的意義

13格列芬（Griffin）提出了HLB方法部

化妝品所使用的乳化劑為數(shù)很多，縱觀這類乳化劑的變遷，則與化妝品的發(fā)展和乳化技術(shù)密切相關(guān)。

三、化妝品中乳化劑的發(fā)展

14化妝品所使用的乳化劑為數(shù)很多，縱觀這類乳化劑的變1、油/水型乳化體2、水/油型乳化體3、微乳化體4、無(wú)水乳化體5、彩色乳化體

四、乳化體的類型與配制

151、油/水型乳化體

四、乳化體的類型與配制

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油/水型乳化體

欲制備油/水型乳化體，必須選用一種在乳化體的水相中溶解度較大的乳化劑。16

油/水型乳化體

欲制備油/水型乳化體，必須選用水/油型乳化體

欲制成水/油型乳化體，乳化劑必須具有以下的特性：(1)必須在油相中的溶解性良好；(2)必須能降低兩相界面張力；(3)必須能形成一種無(wú)電荷的堅(jiān)強(qiáng)界面膜（這種類型的膜將會(huì)阻止分散水珠的聚集）；(4)必須在油水界面上能迅速吸附。17水/油型乳化體欲制成水/油型乳化體，乳化劑必須具1.“微乳化體”、“透明乳化體”、“可溶性油”、“膠束乳化體”、“膠束溶液”是一些變化地用于視覺上定義確切的水油乳化體系的術(shù)語(yǔ)，微乳化體是一種新的化妝品載體。2.形成微乳化體必須具備條件

微乳化體181.“微乳化體”、“透明乳化體”、“可溶性油”、“膠束乳化體形成微乳化體必須具備條件：

（1）乳化劑的類型和在體系中的濃度必須能產(chǎn)生一個(gè)較穩(wěn)定的負(fù)表面張力；乳化劑與分散相比，大到足以保證在分散相最小的液珠周圍形成一層保護(hù)膜。（2）界面膜不能發(fā)生太強(qiáng)的凝聚，否則不能產(chǎn)生足夠高的曲率，不宜促使形成小120nm的液。（3）非極性油必須與界面膜相互滲透結(jié)合在一起。一種較穩(wěn)定的負(fù)界面張力，引起液珠自然分裂，避免相分離。當(dāng)液珠變小，界面張力增加，乳化劑由于吸附而減少，巨大的表面積說(shuō)明需要大量的乳劑才能形成微乳化體。若體系中加入了一種非離子型脂肪族化合物，可形成具有較強(qiáng)的結(jié)構(gòu)而很少凝聚的膜。

19形成微乳化體必須具備條件：（1）乳化劑的類型和在體系中的濃

1、不同與含油、水兩相一般乳化體

2、采用各種多元醇和橄欖油等油類作為兩相制成乳化體的無(wú)水的乳化體。

3、通常用橄欖油、甘油、丙烯乙二醇、聚氧乙烯400與陰離子型乳化劑可以制得無(wú)水乳化體。

無(wú)水乳化體

201、不同與含油、水兩相一般乳化體無(wú)水乳化體20

當(dāng)油、水相具有相同的折光率，或者分散相液珠直徑小于1/4可見光的波長(zhǎng)時(shí)，可以得到一透明乳化體。當(dāng)果當(dāng)油、水兩相中存在十分不同的色散率，那么就能得到一種彩色乳化體。

彩色乳化體

21當(dāng)油、水相具有相同的折光率，或者分散相液珠直徑(一)加入乳化劑的方式(二)混合方式五、乳化技術(shù)

22五、乳化技術(shù)22加入乳化劑的方式1、劑在水中法2、劑在油中法3、初生皂法4、輪流加液法

23加入乳化劑的方式1、劑在水中法23劑在水中法此法將乳化劑直接溶于水中，在激烈攪拌下將油加入。此法可直接產(chǎn)生油/水乳化體，若欲得水/油型的，則繼續(xù)加油直至發(fā)生變型。24劑在水中法此法將乳化劑直接溶于水中，在激烈攪拌下將油加入。此

劑在油中法

將乳化劑溶于油相。有兩種方式可得乳化體：（1）將混合物直接加入水中，油/水型乳化體自發(fā)地形成；（2）將水直接加入混合物中，即得水/油型乳化體，如欲得油/水型的，則須繼續(xù)加水直到變型。25

劑在油中法將乳化劑溶于油相。有兩種方式可得乳化體：

初生皂法

用皂穩(wěn)定的油/水或水/油型乳化體皆可用此法制備。將脂肪酸溶于油中，將堿溶于水中，兩相接觸，在界面即有皂生成，因而得到穩(wěn)定的乳化體。26

初生皂法用皂穩(wěn)定的油/水或水/油型乳化體皆可用此法輪流加液法將水和油輪流加入乳化劑中，每次只加少量。27輪流加液法將水和油輪流加入乳化劑中，每次只加少量。271、機(jī)械攪拌混合法2、膠體磨混合法3、超聲波乳化器混合法4、均質(zhì)器混合法混合方式

281、機(jī)械攪拌混合法混合方式28機(jī)械攪拌混合法

方法:用螺旋槳攪拌器較高速度制備乳狀液優(yōu)點(diǎn):設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便缺點(diǎn):是分散度低，不均勻，且易混入空氣。應(yīng)用:實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)化生產(chǎn)中常用29機(jī)械攪拌混合法方法:用螺旋槳攪拌器較高速度制備乳狀液2

膠體磨混合法

方法:將待分散的體系由進(jìn)料斗加入到膠體磨中，在磨盤間切力的作用下使待分散物料分散為極細(xì)的液滴，乳狀液由出料口放出。上下磨盤間的隙縫可以調(diào)節(jié)。30

膠體磨混合法

方法:將待分散的體系由進(jìn)料斗加入到膠超聲波乳化器混合法

用超聲波乳化器制備乳狀液是實(shí)驗(yàn)室中常用的乳化方式，它是靠壓電晶體或磁致伸縮方法產(chǎn)生的超聲波破碎分散的液體。大規(guī)模制備乳狀液的方法則是用哨子形噴頭，將待分散液體從一小孔中噴出，射在一極薄的刀刃上，刀刃發(fā)生共振，其振幅和頻率由刀的大小、厚薄以及其他物理因素來(lái)控制。31超聲波乳化器混合法用超聲波乳化器制備乳狀液

均質(zhì)器混合法

均質(zhì)器實(shí)際是機(jī)械加超聲波的復(fù)合裝置。將待分散的液體加壓，從一可調(diào)節(jié)的狹縫中噴出，在噴出過(guò)程中超聲波也在起作用.

均質(zhì)器設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，其核心是一臺(tái)泵，可加壓到60MPa，一般在20～40MPa下操作。均質(zhì)器的優(yōu)點(diǎn)是分散度高、均勻空氣不易混入。32

均質(zhì)器混合法

均質(zhì)器實(shí)際是機(jī)械加超聲波的復(fù)第三節(jié)影響乳化的因素

1、乳化設(shè)備2、乳化時(shí)間3、乳化溫度4、攪拌速度

33第三節(jié)影響乳化的因素1、乳化設(shè)備33乳化設(shè)備制備乳狀液的機(jī)械設(shè)備主要是乳化機(jī)，它是一種使油、水兩相混合均勻的乳化設(shè)備乳化機(jī)的類型：乳化機(jī)的類型及結(jié)構(gòu)、性能等與乳狀液微粒的大?。ǚ稚⑿裕┘叭闋钜旱馁|(zhì)量（穩(wěn)定性）有很大的關(guān)系。與攪拌式乳化機(jī)相比，膠體磨和均質(zhì)器是較好的乳化設(shè)備。近年來(lái)乳化機(jī)械有很大的進(jìn)步，用真空乳化機(jī)制備出的乳狀液的分散性和穩(wěn)定性極佳。34乳化設(shè)備制備乳狀液的機(jī)械設(shè)備主要是乳化機(jī)，它是一種使油、水兩乳化時(shí)間乳化時(shí)間影響乳狀液的質(zhì)量,

乳時(shí)間的確定，主要根據(jù)油相、水相的容積比，兩相的黏度及生成乳狀液的黏度，乳化劑的種類及用量，乳化溫度等因素。乳化時(shí)間的多少還與乳化設(shè)備的效率緊密相連，為使體系進(jìn)行充分的乳化，可依據(jù)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)來(lái)確定乳化時(shí)間。35乳化時(shí)間乳化時(shí)間影響乳狀液的質(zhì)量,乳時(shí)間的確定，主要根據(jù)油1.乳化溫度對(duì)乳化液有很大的影響,如乳化溫度對(duì)乳狀液微粒大小也有影響。2.對(duì)溫度并無(wú)嚴(yán)格的限制,溫度根據(jù)原料性質(zhì)不同而選擇適宜的溫度;3.當(dāng)油、水兩均為液體時(shí)，在室溫下借助攪拌，就可達(dá)到乳化。4.一般情況下，乳化溫度取決于兩相中所含有的高熔點(diǎn)物質(zhì)的溫度，同時(shí)還要考慮乳化劑種類及油相與水相的溶解度等因素。5.兩相的溫度需保持相同，尤其對(duì)含有較高熔點(diǎn)（70℃以上）的蠟、脂等油相成分，進(jìn)行乳化時(shí)，勿將低溫的水相加入，以防止在未乳化前而將蠟、脂結(jié)晶析出，造成塊狀或粗糙不勻乳狀液。6.一般來(lái)說(shuō)，在進(jìn)行乳化時(shí)，油、水兩相的溫度皆可控制在75～85℃之間，如油相中有高熔點(diǎn)的蠟等成分，則此時(shí)乳化溫度就要高一些。7.在乳化過(guò)程中如黏度增加很大，而影響攪拌，則可適當(dāng)提高一些乳化溫度。8.若使用的乳化劑具有一定的轉(zhuǎn)相溫度，則乳化溫度也最好選在轉(zhuǎn)相溫度左右。

乳化溫度

361.乳化溫度對(duì)乳化液有很大的影響,如乳化溫度對(duì)乳狀液微粒大小

1.乳化設(shè)備對(duì)乳化有很大影響的原因之一就是攪拌速度對(duì)乳化的影響。

2.攪拌速度適中是為使油相與水相充分地混合，攪拌速度過(guò)低，顯然達(dá)不到充分混合的目的，但攪拌速度過(guò)高，會(huì)將氣泡帶入體系，使之成為三相體系，而使乳狀液不穩(wěn)