界面与胶体化学试卷A

系专业班学号姓名┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉密┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉封┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉线┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉乳化液的研究进展摘要针对目前国内外乳化液在食品、化妆品、医药等各类生活用品的应用及发展论述。

本文通过世界乳化液发展史，各类乳化液的作用延伸到现实生活中的应用，通过不同性质的物质经过实验加工合成各种各样对人们生产活动息息相关的乳化液。

乳化液的应用主要体现在食品添加剂、化妆品的乳化理论与乳化技术上，都是通过人民生产生活对其的要求日益提高，乳化液相关工作人员不断改进乳化液的原料、生产合成工艺逐步完善乳化液的功能。

得出了根据各种乳化液的HLB值不同、乳化液与分散相的亲和性、乳化液的配伍作用可以细分各类乳化液的相应及相对作用推广乳化液在各领域的使用。

关键字：乳化液，食品添加剂，化妆品，乳化液的HLB值引言乳化液广泛应用于化工、食品、造纸、涂料、印染、纺织、环保、石油、医药、金属加工、石油产品、废水处理等各个领域。

本文主要介绍乳化液的发展、制备、性质及应用，反映了乳化最新研究与应用成果，对乳化液的研究、开发和应用提供参考。

1.乳化液的乳化原理乳化液作为一类食品添加剂，在食品工业中扮演着重要的角色，它是现代食品工业的重要组成部分，在食品工业中的需求量约占添加剂的50%[1]。

基于其表面活性性质和与食品组分的相互作用，乳化液不仅在各种原料混合、融合等一系列加工过程中起乳化、分散、润滑和稳定等作用，而且还可以改进和提高食品的品质和稳定性。

比如，它可以使食品舌感润滑、保持质感，还被用作蛋糕的起泡剂、豆腐的消泡剂等。

在面包生产中，乳化液可以保护淀粉粒，防止老化，从而使面包食感得到改良，并在防氧化、抗菌和品质等方面得到改善。

乳化液是一种表面活性剂，既有亲水基团，又有亲油基团，两者分别处于两端，形成不对称的分子结构。

可将两种不溶物质“吸附”在一起。

乳化液是乳液的一种稳定剂，也是表面活性剂的一种。

乳化液可以分散在分散质的表面，形成薄膜或者是双电层，可以是分散相带有电荷，这样就可以阻止分散相的小液滴互相凝结，使形成的乳浊液比较稳定。

例如，在农药的原药（固态）或原油（液态）中加入一定量的乳化液，再把它们溶解在有机溶剂里，混合均匀后可制成透明液体，叫乳油。

常用的乳化液有肥皂、阿拉伯胶、烷基苯磺酸钠、硬脂酸钠盐、羧酸盐、硫酸盐等。

1.1液体物料中的乳化原理在两种不相混合的液体中（如油和水），乳化液分子能吸附于液体界面上，并定向排列，亲水基团指向水相，疏水基团指向油相，通过乳化液的“架桥”作用，使水和油两相紧密地融合在一起。

1.2 固体物料中的乳化原理乳化液与食品中的蛋白质、淀粉、脂类作用，改善食品结构。

碳水化合物是多羟基的醛、酮或多羟基醛、酮的缩合物。

由于单糖及配糖链的结构特性，故碳水化合物能够形成亲水和疏水区域，因此，乳化液与碳水化合物的相互作用有两种，即通过氢键产生的亲水相互作用及由疏水键产生的疏水相互作用。

借助氢键的形成，乳化液可加成在支链淀粉的外部分枝上，形成支链淀粉——乳化液复合体。

单糖或低聚糖有良好的水溶性，没有疏水层，因此与乳化液不发生疏水作用。

而高分子多糖则不然，它与乳化液发生疏水作用[2]。

2.乳化液的应用2.1 乳化液的应用前景由于乳化液在食品工业中应用广泛，而且在人体消化过程中可被分解为脂肪酸和多元醇，从而被人体吸收或排出体外，对人体无害，所以越来越受到人们的重视。

随着生物技术和遗传工程的应用，已经开发出一系列具有表面活性生物物质产品并用于食品生产，例如，从非生物蛋白中获得的蛋白基表面活性剂、蛋白水解产物和蛋白质衍生物等。

可以预见，乳化液对未来的食品工业将产生巨大影响。

通过食品乳化液和其他食品添加剂，特别是许多水解胶体以及结构改良剂的应用，将会对加工食品的结构、口感、货架期以及食品总体品质产生积极的作用。

另外，还要加大应用市场的开发，倡导开发天然、营养、多功能的食品添加剂，重点开发研制新型的复合乳化液，加强研究其作用机理，更快地开拓食品乳化液市场，为食品工业服务。

2.2 乳化液在食品中的应用在食品工业中，乳化液的主要作用是乳化，其不仅能提高食品质量，延长食品储藏期，改善食品的感官性状，而且还可以防止食品变质，便于食品的加工和保鲜，有助于新型食品的开发。

目前，乳化液在食品工业的需要量约占食品添加剂总量的1/2，在食品中占有相当重要的地位。

2.3 乳化液在化妆品中的应用乳化液可分为亲油和亲水两部分，按乳化液在两相中所形成乳化体系性质又可分为水包油（O/W）型和油包水（W/O）型两类。

衡量乳化性能最常用的指标是亲水亲油平衡值（HLB值）。

HLB值低表示乳化液的亲油性强，易形成油包水（W/O）型体系；HLB值高则表示亲水性强，易形成水包油（O/W）型体系。

而HLB值有一定的加和性，利用这一特性，可制备出不同HLB值系列的乳液。

3.乳化液的制备在实际生产过程中，有时虽然采用同样的配方，但是由于操作时温度、乳化时间、加料方法和搅拌条件等不同，制得的产品的稳定度及其他物理性能也会不同，有时相差悬殊。

因此根据不同的配方和不同的要求，采用合适的配制方法，才能得到较高质量的产品。

(1)油相的制备将油、脂、蜡、乳化液和其他油溶性成分加入夹套溶解锅内，开启蒸汽加热，在不断搅拌条件下加热至70－75℃，使其充分熔化或溶解均匀待用。

要避免过度加热和长时间加热以防止原料成分氧化变质。

容易氧化的油分、防腐剂和乳化液等可在乳化之前加入油相，溶解均匀，即可进行乳化。

(2)水相的制备先将去离子水加人夹套溶解锅中，水溶性成分如甘油、丙二醇、山梨醇等保湿剂，碱类，水溶性乳化液等加人其中，搅拌下加热至90－100℃，维持20min灭菌，然后冷却至70～80℃待用。

如配方中含有水溶性聚合物，应单独配制，将其溶解在水中，在室温下充分搅拌使其均匀溶胀，防止结团，如有必要可进行均质，在乳化前加入水相。

要避免长时间加热，以免引起粘度变化。

为补充加热和乳化时挥发掉的水分，可按配方多加3％～5％的水，精确数量可在第一批制成后分析成品水分而求得。

(3)乳化和冷却上述油相和水相原料通过过滤器按照一定的顺序加入乳化锅内，在一定的温度(如70－80℃)条件下，进行一定时间的搅拌和乳化。

乳化过程中，油相和生素或热敏的添加剂，则在乳化后较低温下加入，以确保其活性，但应注意其溶解性能。

乳化后，乳化体系要冷却到接近室温。

卸料温度取决于乳化体系的软化温度，一般应使其借助自身的重力，能从乳化锅内流出为宜。

当然也可用泵抽出或用加压空气压出。

冷却方式一般是将冷却水通人乳化锅的夹套内，边搅拌，边冷却。

冷却速度，冷却时的剪切应力，终点温度等对乳化液体系的粒子大小和分布都有影响，必须根据不同乳化体系，选择最优条件。

特别是从实验室小试转人大规模工业化生产时尤为重要。

(4) 陈化和灌装一般是贮存陈化l天或几天后再用灌装机灌装。

灌装前需对产品进行质量评定，质量合格后方可进行灌装。

4. 乳化液的发展4.1 食品乳化液的现状食品乳化液属于表面活性剂，由亲水和疏水(亲油)部分组成。

由于具有亲水和亲油的两亲特性，能降低油与水的表面张力，能使油与水"互溶"。

它具有乳化、润湿、渗透、发泡、消泡、分散、增溶、润滑等作用。

乳化液在食品加工中有多种功效，是最重要的食品添加剂，广泛用于面包、糕点、饼干、人造奶油、冰淇淋、饮料、乳制品、巧克力等食品。

乳化液能促进油水相溶，渗入淀粉结构的内部，促进内部交联，防止淀粉老化，起到提高食品质量、延长食品保质期、改善食品风味、增加经济效益等作用。

5.结论20世纪60年代以来，人们开始重视表面活性剂使用的安全性，加强了对无毒、生物降解性好的非离子乳化液的研究。

在食品、化妆品、医药等行业限制某些乳化液的使用，开发出山梨酸醇脂肪酸酯类、磷脂类、糖脂类乳化液等新型乳化液。

乳化液的应用范围是：烤及淀粉制品、淇淋、造奶油、克力、果、香糖、物蛋白饮料、化香精、焙产品。

6.参考文献[1]HASHIMOTOT;Kitamoto T Aqueous resin dispersion and process for preparing thesame1996[2]Mitsutaka H;Takenao H Curable emulsion containing a polymerizable silane and apolymerizable surfactant1996[3]Yamauchi Aqueous silicon-modified acrylate polymer emulsion1996[4]Hahn Karl;Doeren Klaus Process for manufacture of aqueous silicon-modified dispersionof plastics and use thereof1989[5] 范宏反应性齐聚物乳化液的制备、表征及其在乳液聚合中的应用[会议论文] 1999范宏聚合型乳化液及其乳液聚合中应用第五次全国工业表面活性剂技术论文集1997[6]Kao Corp Quaternary ammonium salt and reactive surfactants containing them forpolymer modifiers1985[7]Ichihara Akinobu Emulsifiers for aqueous resin dispersions1985Yokota K;Ichihara A Polyoxyalkylene allylphenyl ether surfaces as surfactants1986[8]Ichihara A;Niike H Emulsifers for water-dispersible polymers1986[9]Reactive surfactants in emulsion polymerization1994[10]凌宗庭.高桥石化,1994,9(3):10～12。