乳化剂的作用机理及其应用
农药各乳化剂的功能
农药各乳化剂的功能
农药乳化剂是一种能够将农药与水混合均匀的助剂,它在农药制剂中起到以下几种功能:
1.乳化稳定性增强:农药往往是油性或胶体性的,不易与水充
分混合。
乳化剂能够使农药微粒分散均匀,并且形成稳定乳状悬浮液,提高农药与水的接触面积,增强药效。
2.降低表面张力:乳化剂可以降低液体的表面张力,使农药乳
液在施药过程中更容易润湿作物表面或病虫害的体表,提高药效。
3.增加粘附性:乳化剂能够增加农药颗粒与作物表面或病虫害
体表的粘附力,延长药效时间,提高防治效果。
4.提高吸收速度:乳化剂能够改善农药在植物体内的渗透性和
吸收速度,加快农药进入作物组织内部,提高药效。
5.减少病原菌的抗药性:乳化剂可以促使农药在病原菌体内的
渗透性和吸收速度增加,减少病原菌对农药的抗药性,提高防治效果。
需要注意的是,不同农药适用的乳化剂种类和浓度会有所不同,使用时应根据具体农药的要求选择合适的乳化剂。
乳化剂在食品中的作用原理
○食品添加剂○乳化剂在食品中的作用原理张佳程 周浩 摘要:本文简要介绍了乳化剂在食品中的三方面作用:降低界面张力;与淀粉和蛋白质相互作用;改进脂肪和油的结晶。
阐述了乳剂与食品中各成分的相互作用的基本原理。
关键词:乳化剂作用原理一、引言 早在1921年,在人造黄油工业中,就应用了单双甘油酯,不过直到15—20年后,食品乳化剂的生产才有较大的工业规模。
随着食品生产的工业化发展,对食品乳化剂提出了新的要求。
食品乳化剂的世界总需求量约25万吨,其中单甘油酯约占总消费量的2 3,其次是蔗糖酯。
我国单甘油酯产量约2200吨,也已开发了乳化能力强的高纯度(90%以上)的分子蒸馏单甘酯。
蔗糖酯我国从80年代开始开发,近来发展很快。
大豆磷酯是使用很普遍的乳化剂,兼有一定的营养价值。
但目前由于纯度不够,利用价值不高,有较大应用潜力。
二、食品乳化剂的概念乳化剂一词,仅仅指凭借界面作用,能够促进乳状液或泡沫的乳化作用或稳定作用。
不过,表面活性剂一词也常用在这些产品上。
在食品中,乳化剂一词有时易产生误解,因为有些产品中所谓乳化剂的实际功能,只能与淀粉蛋白质等成分相互作用,完全与乳化作用无关。
但是根据传统习惯,我们仍称它们为乳化剂。
通常食品乳化剂必须具有两种性质:表面活性和可食性。
因而,通常食品乳化剂定义为能改善乳化体中各种构成相互之间的表面张力,使之形成均匀的分散体或乳化体,从而改进食品组织结构、口感、外观,以提高食品保存性的一类可食性的具有亲水和亲油双重性的化学物质。
乳化剂一般分为油包水型和水包油型两类,以亲水亲油平衡值(H ydroph ilty and L i poph ilyty Balance,简称HLB)表示其特性。
规定100%亲油性的乳化剂HLB为0,100%亲水性的HLB为20,其间分20等分,以表示其亲水亲油性的强弱情况和不同的作用(如图1)。
在食品乳化剂中,一般亲油性占上风,但根据化学成分的不同,HLB值有相当大的变化。
乳化剂简介
• Krafft点:离子型表 点 面活性剂的溶解度 随温度变化的曲线, 随温度变化的曲线, 其特点是, 其特点是,在足够 低的温度下, 低的温度下,溶解 度随温度升高而慢 慢增大, 慢增大,当温度达 到某一定值后, 到某一定值后,溶 解度会突然增大, 解度会突然增大, 这种现象称为Krafft 这种现象称为 现象, 现象,溶解度开始 突然增大的温度称 为Krafft温度或是 温度或是 Krafft点。 点
乳化剂的性质及影响因素
1. 溶解特性 胶束( 胶束(micelles):当溶液内表面活性剂分子 : 数目不断增加时,其疏水部分相互吸引, 数目不断增加时,其疏水部分相互吸引, 缔合在一起,亲水部分向着水, 缔合在一起,亲水部分向着水,几十个或 更多分子缔合在一起形成缔合的粒子, 更多分子缔合在一起形成缔合的粒子,称 为胶束。 为胶束。 • 临界胶束浓度( critical micell 临界胶束浓度( concentration, CMC):表面活性剂分子缔 ):表面活性剂分子缔 ): 合形成胶束的最低浓度。 合形成胶束的最低浓度。
2. 增溶作用
非极性增溶 极性—非极性增溶 极性 非极性增溶 吸附增溶
增溶临界值: 增溶临界值: ①乳化剂化学结构的影响 ②增溶溶解质的化学结构的ห้องสมุดไป่ตู้响 ③电解质 ④温度
选择乳化剂的方法:
1. 经验法: 经验法: 优先选择离子型乳化剂,带电→静电斥力 优先选择离子型乳化剂,带电 静电斥力 选择与被乳化物结构相似的乳化剂, 选择与被乳化物结构相似的乳化剂,在被 乳化物中易溶解的乳化剂效果好; 乳化物中易溶解的乳化剂效果好;乳化剂 对单体有较大的增溶能力。 对单体有较大的增溶能力。非离子型与离 子型配合使用,产生协同效应。 子型配合使用,产生协同效应。尽量选择 CMC值小的乳化剂,以充分利用乳化剂 值小的乳化剂, 值小的乳化剂 价廉易得
第二章 食品乳化剂
2.1
聚氧化乙烯(20)山梨醇酐三硬脂酸酯 聚氧化乙烯(20)山梨醇酐三硬脂酸酯 聚氧化乙烯(4)山梨醇酐单月桂酸酯 聚氧化乙烯(20)山梨醇酐单硬脂酸酯 聚氧化乙烯(20)山梨醇酐单油酸酯 聚氧化乙烯(20)山梨醇酐单月桂酸酯 蔗糖二硬脂酸酯 蔗糖单月桂酸酯 乙二醇单硬脂酸酯 聚氧化乙烯(20)乙二醇单硬脂酸酯 硬脂酰乳酸钙 硬脂酰乳酸钠 大豆磷脂
乳化剂在食品中的作用
1.起泡作用 2.悬浮作用 悬浮液是不溶性物 质分散到液体介质 中形成的稳定分散 液
泡沫是气体分散在 液体里产生的 3.润湿作用
冷饮甜食 蛋糕 糖果
乳化剂,对不溶 性颗粒也有润湿 作用,这有助于 确保产品的均匀 性
巧克力 饮料
4.破乳作用和消泡作用
冰淇淋
采用相反类型乳化剂或投入超出所需 要的乳化剂起破乳化作用 控制破乳化作用,这有助于使脂肪形成 较好颗粒,形成最好的产品。
非离子型乳 化剂
甘油单油酸酯
(3)按其作用可分为:水包油型(O/W)和油包水型(W/
O)。
3<HLB<6,油包水型乳油液
HLB≥9,水包油型乳浊液
多相体系 天然乳化液 人工乳化液 牛奶 椰奶 奶油
油包水(W/O)型
水包油(O/W)型
多重型(W/O/W)型
乳
冰淇淋
二、乳化剂的作用机理
乳化现象
水
油
常 见 乳 化 剂
卵磷脂及其衍生物,脂肪酸甘油酯类,有机酸单甘脂
类,聚甘油脂肪酸酯类,脂肪酸丙二醇酯类,蔗糖脂肪酸酯
等。
单硬脂酸甘油酯(单甘酯)
1.性状:CH2OH—CHOH—CH2OCO(CH2)16CH3
白色或微黄色固体,不溶于水但可分散于水中,可溶于
乳化剂在食品中的作用原理
○食品添加剂○乳化剂在食品中的作用原理张佳程 周浩 摘要:本文简要介绍了乳化剂在食品中的三方面作用:降低界面张力;与淀粉和蛋白质相互作用;改进脂肪和油的结晶。
阐述了乳剂与食品中各成分的相互作用的基本原理。
关键词:乳化剂作用原理一、引言 早在1921年,在人造黄油工业中,就应用了单双甘油酯,不过直到15—20年后,食品乳化剂的生产才有较大的工业规模。
随着食品生产的工业化发展,对食品乳化剂提出了新的要求。
食品乳化剂的世界总需求量约25万吨,其中单甘油酯约占总消费量的2 3,其次是蔗糖酯。
我国单甘油酯产量约2200吨,也已开发了乳化能力强的高纯度(90%以上)的分子蒸馏单甘酯。
蔗糖酯我国从80年代开始开发,近来发展很快。
大豆磷酯是使用很普遍的乳化剂,兼有一定的营养价值。
但目前由于纯度不够,利用价值不高,有较大应用潜力。
二、食品乳化剂的概念乳化剂一词,仅仅指凭借界面作用,能够促进乳状液或泡沫的乳化作用或稳定作用。
不过,表面活性剂一词也常用在这些产品上。
在食品中,乳化剂一词有时易产生误解,因为有些产品中所谓乳化剂的实际功能,只能与淀粉蛋白质等成分相互作用,完全与乳化作用无关。
但是根据传统习惯,我们仍称它们为乳化剂。
通常食品乳化剂必须具有两种性质:表面活性和可食性。
因而,通常食品乳化剂定义为能改善乳化体中各种构成相互之间的表面张力,使之形成均匀的分散体或乳化体,从而改进食品组织结构、口感、外观,以提高食品保存性的一类可食性的具有亲水和亲油双重性的化学物质。
乳化剂一般分为油包水型和水包油型两类,以亲水亲油平衡值(H ydroph ilty and L i poph ilyty Balance,简称HLB)表示其特性。
规定100%亲油性的乳化剂HLB为0,100%亲水性的HLB为20,其间分20等分,以表示其亲水亲油性的强弱情况和不同的作用(如图1)。
在食品乳化剂中,一般亲油性占上风,但根据化学成分的不同,HLB值有相当大的变化。
7.食品乳化剂
8、润滑作用:甘油单酸酯都具有较好的润滑效果,在焦糖 中占有0.5%-1.0%的固体甘油单酸酯和甘油二酸酯都减少对
切刀、包装物和消费者牙齿的粘结力。
乳化剂使用中注意事项 ①各种乳化剂HLB是选择乳化剂的仅具参考性的数 据,只有结合实践经验,经过试验,选用适宜的乳化 剂,才可达到提高乳化体系稳定性的预期效果。 ②理想的乳化剂,应该是水相、油相的亲和力都较强。 故应用中多取HLB大和HLB小的两种乳化剂混用,常 致相乘效果。 ③选水溶性乳化剂时,乳化剂亲油基与乳化体系中的 有机溶液的结构越相似乳化效果越好。 ④使用中应与增稠剂和比重调节剂等配合使用,以提 高乳化剂的稳定作用。
使用量: 用于糖厂煮糖防垢:0.001%,复合调味 料:2%,油炸薯片:0.2%,烘焙产品(饼 干、面包等):0.4%,鲜湿米粉(以干粉 计):0.03-0.06%。
乳酸脂肪酸甘油酯 柠檬酸脂肪酸甘油酯 琥珀酸脂肪酸甘油酯 双乙酰酒石酸单(双)甘油酯 硬脂酰乳酸酯 硬脂酸钾
蔗糖脂肪酸酯中单酯含量与HLB值的关系
商品名称 化学名称 单酯含量 (%) 70 55 50 40 20 70 双酯、三酯 含量(%) 30 45 50 60 80 30 HLB
S-1570 S-1170 S-970 S-770 S-370 P-1570
蔗糖硬脂酸酯 同上 同上 同上 同上 蔗糖软脂酸酯
特性及应用:乙酰化单甘油酯是极性脂类化合物,属 于油包水(W/O)型乳化剂,其特殊性能在于乙酰化 单甘油酯分子中存在饱和的长链脂肪酸基团和短链乙 酸基团,所以能形成硬塑性和富有机械弹性的膜。可 作为 乳化剂、被膜剂、组织改良剂和润滑剂而被广 泛应用于食品保鲜、糖厂煮糖防垢、复合调味料、油 炸薯片或烘焙产品中,可提高产品的加工性能、阻止 产品的水份损失,还可以防止产品变干、受潮和微生 物污染。 使用方法:将乙酰化单甘酯与配料中的油脂(植物油、 棕榈油等)一起加热溶解,调入其它配料中即可。如 配料中无油脂,可用少量油脂溶解后再调入配料中。
第三章食品乳化剂
二、食品乳化剂的分类
1、来源分: 天然食品乳化剂和人工食品乳化剂。 2、按其离子性:
离子型(阴、阳离子、两性) 非离子型(食品中较多) 3、按亲水亲油性: 水包油型(O/W)和油包水型(W/O) 分散相(或称内相、不连续相): 乳状液中以液滴形式存在的那一相。 分散介质(或称外相、连续相): 连成一片的一相。
油酸钾(离子型)
二、HLB值的测定
1、根据乳化液的分子结构 烷烃无亲水性,HLB=0,亲水性最大,HLB =20 非离子型乳化剂的HLB 介于0—20之间
HLB=20(1-S/A) S—乳化剂的皂化值; A—原料脂肪酸的酸值。 2、HLB值等于乳化剂亲水基团相对分子质量百分数的1/5 3、复合乳化剂HLB值可用各组分乳化剂的HLB值按质量平均 值计算。
其中亲水基团一般是溶于水 或能被水湿润的基团,如羟 基;其亲油基团一般是与油 脂结构中烷烃相似的碳氢化 合物长键,故可与油脂互溶。 在乳化液中乳化剂分子为求 自身的稳定状态,在油水两 相的界面上乳化剂分子亲油 基伸入油相,亲水基伸入水相,这样不但使乳化剂自身处 于稳定状态,而且在客观上又改变了油、水界面原来的特 性,使其中一相能在另一相中均匀地分散,形成了稳定的 乳化液。
HLB值 试验现象 主要作用 试剂
特征物质
1 1.5-3
不溶于水 不分散
无乳化能力 有机溶剂 用于消泡 硅油类
C17H33COOH油酸
3.5-6 略分散
持水乳化 单甘酯
7-9
强搅拌混浊 互溶、润湿 斯盘系
13-15 分散近透明 溶脂、清洗 蔗糖酯
16-18 完全透明 低脂助溶 吐温系
20
完全水溶 乳化力差 低级醇
乳化剂,也叫表面活性剂主要有以下3个方面的作用, 按作用的主次排列如下:
乳化剂的性能和作用机理及其在化妆品配方当中的应用
乳化剂的性能和作用机理及其在化妆品配方当中的应用一、本文概述乳化剂是一种重要的表面活性剂,其独特的性能和作用机理使其在化妆品配方中占据重要地位。
乳化剂的主要作用是通过降低界面张力,使互不相溶的油水两相形成稳定的乳状液。
本文旨在深入探讨乳化剂的性能和作用机理,并详细分析其在化妆品配方中的应用,以期为化妆品的研发和生产提供有益的参考。
本文将介绍乳化剂的基本概念和分类,包括其化学结构和性质,以及不同类型乳化剂的特点。
接着,我们将详细阐述乳化剂的作用机理,包括其在油水界面上的吸附行为、降低界面张力的机制,以及形成乳状液的过程和稳定性原理。
随后,本文将重点分析乳化剂在化妆品配方中的应用。
我们将讨论乳化剂在不同类型化妆品(如乳液、膏霜、洗发水等)中的作用和选择原则,并探讨乳化剂与其他原料的相互作用和配伍性。
我们还将关注乳化剂对化妆品稳定性和安全性的影响,以及其在化妆品中的用量和使用方法。
本文将总结乳化剂在化妆品配方中的重要性,并展望其未来的发展趋势。
通过深入了解乳化剂的性能和作用机理,以及其在化妆品配方中的应用,我们可以为化妆品的研发和生产提供更加科学、合理和高效的解决方案。
二、乳化剂的性能乳化剂是一类具有特殊性质的表面活性剂,其分子结构通常包含亲水基团和亲油基团两部分。
这种两亲性结构使得乳化剂在油水界面上具有高度的活性,能够有效降低油水界面的张力,从而实现油水混合体系的稳定化。
乳化剂的主要性能表现在以下几个方面:界面活性:乳化剂能够在油水界面形成稳定的膜层,有效降低界面张力,这是乳化剂实现乳化作用的基础。
界面活性越高,乳化效果越好。
乳化能力:乳化剂能够将油相和水相混合形成稳定的乳状液,防止油水分离。
乳化剂的乳化能力与其分子结构、浓度、温度等因素密切相关。
稳定性:乳化剂形成的乳状液具有一定的稳定性,能够在一定时间内保持油水混合体系的稳定。
稳定性好的乳化剂能够有效延长产品的保质期。
安全性:乳化剂在化妆品中的使用需要符合相关法规标准,保证其对人体皮肤的安全性。
第十章食品乳化剂
❖ 用途:乳化剂、稳定剂、发泡剂、组织改良剂。用于面包、馒头可以提 高发酵面团的持气性和成品体积,还可以使面团的弹性、韧性、延展性 得到提高,并具有抗老化和使组织柔软的效果。用于蛋糕,可以使成品 体积增加,不宜塌陷和老化,组织均匀、柔软,不易变硬和掉渣。此外, 也用于糕点、饼干、馅料、膨化食品、植脂奶油、植脂末、干酪等。
略有苦味。不溶于水,但可分散于热水中,溶于乙醇和热的丙二醇、 大豆油、猪油。耐热稳定性较差,在酸、碱和脂肪分解酶的作用下, 易发生水解。属于O/W型乳化剂,HLB值18~21。硬脂酰乳酸钠与小 麦蛋白发生强烈的相互作用,形成面筋-蛋白复合物,使面筋网络更 为细致而有弹性,从而提高发酵面团的持气性和烘焙成品的体积。与 其他蛋白质,尤其是与乳蛋白相互作用,可以提高乳蛋白的搅打起泡 性和充气能力。与直链淀粉相互作用,形成稳定的不溶性复合物,这 种结构使面粉中的面筋蛋白与淀粉之间形成一种更为紧密、完整而不 易受机械破坏的状态,使面团在调制过程中提高弹性、延展性和韧性, 起到强化面团的作用。在焙烤过程中,由于其与直链淀粉的结合而抑 制了淀粉的重新结晶和回生,起到防止老化和使组织柔软的作用。
❖ 当两种或以上的乳化剂进行适当配伍时,可以增加乳化剂的 适用范围。目前烘焙食品中使用广泛的复配乳化剂、专用乳 化剂,大多数是依据这一原理开发和设计而成。
三、常用的食品乳化剂 1、大豆磷脂; 2、脂肪酸山梨醇酐酯(Span系列); 3、甘油单硬脂酸酯(单甘酯;单硬脂酸甘油酯) 4、硬脂酰乳酸钙(钠); 5、蔗糖脂肪酸酯(蔗糖酯,脂肪酸蔗糖酯,
❖ 性状:浅黄至棕色透明或半透明的粘稠液体,或白色至浅 棕色粉末或颗粒。有特殊的油脂气味。对热不稳定,气味 和口味都会明显变坏。在遇热、空气或光照条件下容易变 色,成为不透明的褐色。加热条件下,遇酸、碱、酶容易 发生水解。不溶于水,但可形成乳浊液,溶于乙醚、氯仿、 热的大豆油、猪油和甘油,不溶于乙醇、异丙醇。乳化作 用强,HLB值3~4,属于W/O型乳化剂。卵磷脂与蛋白质相 互作用,形成脂蛋白,不仅可以提高食品品质,还具有改 善心脑血管和神经系统功能的保健作用。
乳液聚合机理
乳液聚合机理详解乳液聚合是利用化学反应将不相容的两个或多个液体通过乳化剂的作用,加入特定催化剂反应,形成稳定的微胶粒体系。
本文将从乳化剂的作用、乳液聚合机理和应用方面三个部分详细介绍乳液聚合机理。
第一部分:乳化剂的作用乳化剂是乳液聚合的关键因素之一。
它能有效地将不相容的液体混合在一起,并提高反应速率,从而提高反应效率。
在乳液聚合中,乳化剂的作用主要有以下三点:1. 乳化剂可以将不可相容的液体分散成小的胶束,在液相中形成微乳液,增加了反应物体积,提高了反应效率;2. 乳化剂通过吸附在反应物的界面上,阻碍了反应物的分子间距离扩散,使得反应相更加稳定;3. 乳化剂还可以作为缓冲剂,稳定pH值,防止反应过程中的酸碱度变化,保证了反应过程的稳定性。
第二部分:乳液聚合机理乳液聚合一般分为两个步骤:第一步是乳化,将不相容的液体混合在一起形成胶粒;第二步是聚合,将胶粒中的单体化学反应,形成聚合物。
根据聚合反应类型不同,乳液聚合方式也有所不同。
例如自由基聚合反应中,聚合物的生成是通过多个单体共同开启聚合反应,将自由基连成链状结构。
离子聚合只有正负离子形成的聚合物,通常会有交联反应来提高聚合物的性能。
乳液聚合机理的基本要点是通过调整反应条件,使得化学反应更加迅速和完全。
第三部分:应用方面乳液聚合广泛应用于制备高分子材料、涂料、油墨等领域。
其应用优点在于可以调控反应条件,获取不同的反应产物,这种方式与传统溶液聚合相比,能够得到更高分子量、更宽分子量分布等更多的优势。
因此乳液聚合是一种非常有前景的材料制备方式。
总结来说,乳液聚合机理是一个复杂的过程。
在乳化剂的作用下,不相容的液体混合在一起,并形成胶粒,然后通过聚合反应生成聚合物。
乳液聚合广泛应用于材料制备、涂料、油墨等领域。
此外,根据不同的反应条件,还可以获取到不同的聚合产物。
食品乳化剂原理及应用
冰淇淋:连续 相是部分冷冻 的乳化液,添 加乳化剂可以 使口感光滑, 减少冰晶和空 气的粒径
6 减脂产品
乳化剂通过增加脂肪秋的表面积,减少 脂肪用量,增加光滑的口感。
小结
乳化剂的两亲特性,能增加食品组分间的亲合性,降低界 面张力,提高食品质量,改善食品原料的加工工艺性能。
与淀粉形成络合物,使产品形成较好的瓤结构,增大食品 体积,防止老化和保鲜。
3 方便食品 速溶饮料、方便面、方便饭:促进水的润湿和渗透,
更易于分散,提高食用性能和延长贮存期。
常用单甘酯。
4 焙烤食品和其他淀粉制品
和面工序中,乳化剂亲水基与麦胶蛋白结合,亲油 基与麦谷蛋白结合,形成络合物,改善了面团的内 部结构。(硬脂酰乳酸钠)
提高面团的气孔率,面团充气均匀,质构好,降低 蛋糕用蛋量
我国主要以脂肪酸多元醇酯及其衍生物和天然乳 化剂大豆磷脂为主。用量最大的是脂肪酸甘油酯, 其他还有司盘(Span)、吐温(Tween)、丙二醇酯、 木糖醇酯、甘露醇酯、硬酯酰乳酸钠和钙、大豆 磷脂等20多个品种,产量近3万t。
1.4 HLB值:(hydrophile- lipophile balance)
• 食品加工中的作用:乳化、分散、起酥、稳定、 发泡或消泡、改进风味、延长货架期。
分子结构:两亲性 亲水基:能被水湿润,易溶于水的基团 亲油基:与油脂中的烃类结构类似,易溶于油的基团
二、食品乳化剂的作用
降低油水两相表面张力,促进乳化和相平衡 与食品中的淀粉、蛋白质作用改变组织和流变
学特性 改变油脂结晶
Sucrose Esters of Fatty Acids (Sucrose ester)
There are many types of sorbitan esters with different kinds of fatty acids and various degrees of esterification.
模块八-乳化剂
离子型乳化剂
阳离子型
非离子型乳化剂
根据亲水亲油相对强弱分类:
亲水性乳化剂
形成水包油型 乳浊液
亲油性乳化剂
形成油包水型 乳浊液
5.乳化剂在食品中的应用
作为表面活性剂,能与脂类、蛋白质、碳水化合物等食品成分发生特殊的 相互链接,具有乳化或破乳、润湿或反润湿、起泡或消泡、分散、增溶、 润滑等一系列作用。因此,乳化剂在食品加工中可起到多种功效,几乎所 有的食品加工中都可以使用乳化剂 ── 焙烤制品、人造奶油、冷饮、乳制 品及仿乳制品、肉制品、豆制品、糖果、饮料、罐头、料理等食品成品或
石蜡HLB=0,十二烷基硫酸钠HLB=40
HLB值与乳化剂的作用
亲油基亲油性的强弱顺序:脂肪基>带脂烃链 的芳香基>芳香基>带弱亲水基的亲油基 亲水基和亲油基与所亲和的物料结构越相似, 亲和性越好。 结构方面:亲水基位置在亲油基链一端的乳化 剂亲水性>亲水基靠近亲油基链中间的 相对分子质量方面:大的>小的 直链结构的乳化剂:8个碳原子才表现出乳化性, 10-14个碳原子乳化分散性好。
悬浮作用: 悬浮液是不溶性物质分散到液体介 质中形成的稳定分散液,分散颗粒大小为 0.1—100um 。对不溶性颗粒也有润湿作用, 确保产品的均匀性,亲水性乳化剂,如吐温类 乳化剂,加人量为 0.1 %时效果较好。悬浮液 乳化剂通常和稳定剂或增稠剂共用,在食品工 业上,巧克力、乳酸饮料、植物蛋白饮料是常 见的悬浮液。 破乳作用和消泡作用:油水分离需要破乳,发酵 和豆制品生产中需要消泡。
3.对乳化剂的要求
降低界面张力 在分散相表面形成保护膜 形成双电层
二、食品乳化剂
1.乳化剂的分子结构特点 2.乳化剂的HLB值 3.乳化剂的作用 4.乳化剂的分类 5.乳化剂的发展方向
第3章乳化剂
• 配比:
(1)使各组分乳化剂的配比保证乳浊液类型 的要求 (2)调整乳化剂的配比,使其大体符合最佳 HLB值,避开相转变点。
调整: (1)调整乳化剂的比例,使用量适合于全液相 (2)调整PH值 (3)调整黏度
2.乳化液制备技术
1)乳化剂在油中法
2)乳化剂在水中法
3)轮流加液法 3.乳化液制备设备: 主要有混合搅拌机、胶体磨、均质机等
•甾类:胆酸、脱氧胆酸
•卤代油:溴化植物油类
几种常用的乳化剂
1、单硬脂酸甘油酯: 简称单甘酯,为白至蜡状薄片或珠粒固体,无 臭、无味,不溶于水,但与热水强烈震荡混合时可 分散在水中至乳化状。单甘酯在含油脂和蛋白质的 饮料,例如豆乳、花生乳等饮料中,可提高溶解度 和稳定性,具有乳化和稳定的作用。 用量:一般为食品量的0.5%以下。
可渗透微生物细胞壁,抑制其繁殖活性,具有 一定的防腐杀菌作用。 可提高乳化后的食品营养成分的生物利用率。
七、常用的乳化剂
1、天然类: 主要包括:
磷脂:大豆磷脂、蛋黄(主要是卵磷脂)
蛋白:酪蛋白、酪蛋白酸钠;植物分离蛋白
胶质:植物胶、动物胶、微生物胶
藻类:海藻酸盐
2、合成类
主要包括: •酯类:甘油脂肪酸酯类、蔗糖脂肪酸酯类、山梨糖 醇酐脂肪酸酯、单硬脂酸丙二醇酯、柠檬酸硬脂酰 单甘油酯、单乳酸甘油二酸酯 •环糊精:α、β、γ-环糊精
乳化剂在乳浊液中的界面活性
在油/水体系中加入乳化剂,在两种物质 间的界面上吸附,形成界面膜,在这种界面膜 中,乳化剂分子内发生定向排列,即亲油部分 伸向油,而亲水部分朝向水定向排列,其结果 是油分子和乳化剂的亲油部分为一方与水分子 和乳化剂的亲水部分为另一方之间相互作用, 这种作用使一种液体以液滴的形式分散与另一 种液体中,形成乳浊液,形成的界面膜具有一 定的强度,对分散相液滴起保护作用,使液滴 在相互碰撞中不易凝结。
食品添加剂实验--乳化剂、增稠剂的应用
乳化剂、增稠剂的应用1.前言1.1实验目的运用在课堂上所学过的食品添加剂的基础理论知识,查阅有关文献,结合实验室现有的条件,在教师的指导下,通过实验,达到以下目的:(1)熟悉琼脂、卡拉胶、海藻酸钠、羧甲基纤维素(CMC)、黄原胶的溶解性能、凝胶条件;(2)了解各种因素对食用胶凝胶性能(凝胶强度、融点、凝固点)的影响;1.2实验原理1.2.1增稠剂作用机理(1)无机类增稠机理用无机盐来做增稠剂的体系一般是表面活性剂水溶液体系,表面活性剂在水溶液中形成胶束,电解质的存在使胶束的缔合数增加,导致球形胶束向棒状胶束转化,使运动阻力增大,从而使体系的黏稠度增加。
但当电解质过量时会影响胶束结构,降低运动阻力,从而使体系黏稠度降低,这就是所说的“盐析”。
因此电解质加入量一般质量分数为1%~2%,而且和他类型的增稠剂共同作用,使体系更加稳定。
(2)纤维素类增稠剂纤维素增稠剂分子的疏水主链与周围水分子通过氢键缔合,提高了聚合物本身的流体体积,减少了颗粒自由活动的空间,从而提高了体系黏度。
也可以通过分子链的缠绕实现黏度的提高,表现为在静态和低剪切有高黏度,在高剪切下为低黏度。
这是因为静态或低剪切速度时,纤维素分子链处于无序状态而使体系呈现高黏性;而在高剪切速度时,分子平行于流动方向作有序排列,易于相互滑动,所以体系黏度下降。
(3)天然胶增稠剂天然胶增稠剂增稠机理是通过聚多糖中糖单元含有3个羟基与水分子相互作用形成三维水化网络结构,从而达到增稠的效果。
1.2.2乳化剂作用机理乳化剂是促进乳液稳定不可缺少的组成部分,对乳状液的稳定性起重要作用。
为了形成稳定的乳状液,使分散相分散成极小的液滴,乳化剂的使用和选择也很重要。
乳化剂主要是通过降低界面自由能,形成牢固的乳化膜,以形成稳定的乳状液。
降低界面自由能,液滴粒子形成球状,以保持最小表面积。
两种不同的液体形成乳液的过程是两相液体之间形成大量新界面的过程。
液滴越小,新增界面越大,液滴粒子表面的自由能就越大。
食品乳化剂
食品乳化剂及其应用张浩(09化学学号:09081053)一、概述食品乳化剂是指添加于食品后可显著降低油水两相界面张力,使互不相溶的油(疏水性物质)和水(亲水性物质)形成稳定乳浊液的食品添加剂[1]。
根据食品添加剂使用卫生标准GB2760 规定,食品添加剂分为21 大类,1460 种,加上1998 年全国食品添加剂标准化技术委员会审批通过的新品种11 种、香料3 种,共计1474 种[2]。
食品乳化剂是最重要的食品添加剂之一, 它不但具有典型的表面活性作用以维持食品稳定的乳化状态,还表现出许多特殊功能,在食品加工中可起到乳化、增溶、润湿、起泡等作用[3]。
二、基本理论简介1.乳化剂的作用机理[4]①降低表面张力,使两相自动收缩的趋势减小。
乳化剂分子是一种两亲分子,可优先吸附在两相界面上,与水相和油相同时发生作用,显著降低水相和油相的表面张力,两相自动收缩趋势减小。
②形成界面吸附膜,阻止液滴的聚结。
乳化剂分子优先吸附在两相界面上,在界面上发生定向排列,形成一定的组织结构,即界面吸附膜,可以阻止液滴的聚结。
2.乳化剂的作用于过程以空气和水的界面为例说明:第一阶段:在界面上定向排列,界面张力迅速下降。
第二阶段:形成界面吸附膜,表面张力的下降达到最大值。
此时的乳化剂浓度是一个临界浓度,成为临界胶束浓度(CMC)。
第三阶段:多余的乳化剂进入液相主体,开始形成胶束(乳化剂分子中长链的亲油基可以通过分子间的吸引力互相缔结在一起,亲水基朝向水中,即形成胶束,在W/O体系中形成的胶束称为反向胶束)。
对于乳化作用,当乳化剂浓度等于CMC时,表面张力降低到最小值,乳化作用最大,一般选用的浓度都在CMC左右的一个范围内。
对于增溶作用,食品中的许多难溶于水的小分子物质如色素、调味剂、防腐剂等,能够增溶到乳化剂胶束内部或表面,选用的浓度要超过CMC。
三、乳化剂的作用及实际应用1、乳化剂在食品中的作用①乳化作用食品工业应用最广是乳化作用。
第八章乳化剂
表面张力
长链效率高,有效值低。
C16
C14
C12
浓度
2、HLB(亲水亲油平衡值)
HLB是表征乳化剂表面活性性质的重要物理量之一 HLB值越高表明乳化剂亲水性越强,反之亲油性越 强 石 蜡 无 亲 水 性 HLB=0 , 聚 乙 二 醇 亲 水 性 很 强 HLB=20。 HLB的计算公式: (1)差值式 乳化剂亲水性(HLB)=亲水基的亲水性-亲油基 憎水性 (2)比值式 乳化剂亲水性(HLB)=亲水基的亲水性/憎水基 的憎水性
乳化剂在食品中的应用及效果
乳化剂在食品中作为一种高效的食品添加 剂被广泛应用,其主要作用如下: 增加食品组分间的亲合性,降低界面张力, 提高食品质量,改善食品原料的加工工艺性能; 与淀粉形成络合物,使产品得到较好的瓤结构, 增大食品体积,防止食品中淀粉的老化回生; 控制食品中油脂的结晶结构,阻止结晶还原, 改善食品口感质量;
悬浮作用: 悬浮液是不溶性物质分散到液体介质中形成的稳 定分散液,分散颗粒大小为0.1—100um。对不溶性颗粒也 有润湿作用,确保产品的均匀性,亲水性乳化剂,如吐温 类乳化剂,加人量为0.1%时效果较好。悬浮液乳化剂通常 和稳定剂或增稠剂共用,在食品工业上,巧克力、乳酸饮 料、植物蛋白饮料是常见的悬浮液。 破乳作用和消泡作用:油水分离需要破乳,发酵和豆制品生产 中需要消泡。 络合作用:可络合淀粉。如在面包和蛋卷生产中,乳化剂可调 理生面团,促进结构形成均匀,改善性能,防止老化。面 包碎屑的坚固性和淀粉结晶有关,理论上结晶与乳化剂有 关,甘油单酸酯和甘油二酸酯已应用多年,阻止颗粒状碎 屑的坚固化。单甘油酯和二甘油酯用量占面粉质量的0.25 %~0.5%。乳化剂在揉和好的生面筋结构中的作用是改善 面筋体积和颗粒,增强面筋结构。可以在面包生产中帮助 脱模。亲水乳化剂,如吐温和单甘油酯、二甘油酯混 合.具有抗硬化作用和调理面团两个特性。
乳化剂原理
乳化剂的作用机理乳化剂的作用机理牛乳饮品一般是由蛋白质、脂肪、糖类、食用纤维(水溶性或水不溶性)、淀粉类、维生素类(水溶性或油溶性)、矿物质类等物质组成的营养性饮料,是一种客观不稳定分散体系,既有蛋白质及果汁微粒形成的悬浮液、脂肪的乳浊液,又有以糖类、盐类形成的真溶液。
这一复杂体系即使采用最先进的加工机械和加工工艺,也很难达到饮料的质量要求,会发生油层上浮、蛋白质沉淀、色素凝聚等产品质量问题。
要解决这一问题,需要加入适量的乳化剂、增稠剂、品质改良剂等食品添加剂,以使饮料保持稳定。
1乳化剂的作用机理食品乳化剂的基本物理化学性质是表面活性和乳化增溶性。
因为乳化剂的分子内具有亲水基和亲油基,易在水和油的界面形成吸附层,属于表面活性剂的一种。
其余油基如烷基(碳氢化合物长链)与油脂中的烷烃结构相似,因此与油脂能互溶。
其亲水基一般是溶于水或能被水所润湿的原子团,如羟基。
牛乳饮品中主要的不稳定物质是油脂(易上浮)和蛋白质(易沉淀),我们主要从这两方面来探讨乳化剂在牛乳饮品中的作用机理。
1.1乳化剂对牛乳饮品中油脂的作用机理牛乳中的油脂和其它部分经机械搅拌混合均匀后,放置一段时间,油脂又会重新析出,在牛牛乳饮品表面形成一层乳白色油层。
在该体系中加入一种乳化剂后,它就在两种物质间的界面发生吸附,形成界面膜。
在这种界面膜中,乳化剂分子按其分子内极性发生定向排列。
即亲油部分伸向油,而亲水部分朝水定向排列。
其结果是油分子和乳化剂的亲油部分为一方,与水分子和乳化剂的亲水部分为另一方的相互作用。
这种相互作用使界面张力发生变化。
界面张力的变化可以使一种液体以液滴形式分散于另一种液体中,即形成乳状液。
界面膜具有一定的强度,对分散相液滴起保护作用,使液滴在相互碰撞中不易聚结。
1.2乳化剂对牛乳饮品中蛋白质的作用机理蛋白质是一种表面具有极性结构基团的亲水粒子,经水分子的加成后形成水合物层,从而防止这些悬浮粒子聚结。
在这种体系中加入乳化剂时,亲水的固体表面与乳化剂的亲水部分相互作用,而乳化剂的疏水部分朝着水定向排队列。
乳化剂的作用机理及其应用
乳化剂的作用机理是通过改变表面活性剂分子的结构,使其在水中形成稳定的乳状液。
乳化剂能够降低表面活性剂分子之间的相互作用力,使它们分散在水中形成乳状液。
乳化剂在工业生产中应用广泛,如乳制品、化妆品、食品、制药等领域。
其中,乳制品中的乳化剂主要有卵磷脂、大豆油、甘油二酯等;化妆品中的乳化剂主要有脂肪酸酰胺、脂肪醇等;食品工业中的乳化剂主要有卵磷脂、甘油三酸酯等;制药工业中的乳化剂主要有甘油三酸酯、甘油二酯等。
总之,乳化剂在工业生产中具有广泛的应用前景,其作用机理和应用范围也需要进一步研究和探索。
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义。
l 乳 化剂作 用机 理
形成乳化液所使用的乳化剂绝大多数都是表面 活性剂 , 由亲水基和疏水基两部分组成 , 它们能在相 互排斥 的油水界面形成分子薄膜从而降低其表面张 力。如按活性基 团的离 子类 型进行分类 , 这种表面
活性剂 可 以分为 非 离 子 型 、 阳离 子 型 、 阴离 子 型 、 两 性 离子 型 u 。这 四 种类 型 的表 面 活 性 剂 从 结 构 上 2 J
图 1 脂肪酸钠作用示意 图
在上述过程 中, 由于表面活性剂的存在使得非
极 性憎 水型 油滴 变 成 了带 负 电荷 的胶 粒 , 因此 获 并 得 了更 大 的表 面积具 有 了更 大 的表 面能 。 由于极 性 和表 面能 的作 用 , 负 电 的油 滴胶 核 吸附水 中的 反 带
而制得稳定的油/ 水分散相 , 主要用作无化学乳化剂
的抗过 敏配 方及 防晒 产 品配方 ¨。 妆 品 的添加 剂 。 。化 由于 固体颗粒 具 有 超 细 的粒 径 ( 于 20 m) 因此 小 0n , 具 有很 好 的皮肤 耐 受 性 , 对 于传 统 的表 面 活性 剂 相 而言刺 激性 大 大 降低 。此外 , 由于 固体 颗 粒 乳化 体
性 的作用 。乳化 剂用 于 面包制 造 主要是 维持 面包 松 软 的 口感 , 防止 淀粉 老化 , 此过 程 中乳化剂 与 淀粉 在 的相互作 用及 效果 受 到 淀 粉类 型 和乳 化 剂 链 长 、 结
甘油酯 、 蔗糖 脂 肪酸 酯等 。同时 , 能够加 的应 用
高乳化炸药的稳定性¨ 。 在矿石浮选 中乳化剂用于煤泥 、 金属矿 、 非金属
矿 的浮选 中 对 浮 选 剂 进 行 改 进 。 由于 在 浮 选 过 程 中, 浮选 剂 的乳化 分 散 程 度对 其 使 用 效 率及 浮选 效
在畜禽水产养殖中, 为了加快动物 的生长速度 、 提高 动物的生产性能、 降低料 肉比, 在饲料中普遍使用乳 化油脂。这样一来 , 消化高 比例 的油脂所需要的胆
制得 的微乳 化柴 油 和普 通 柴 油 相 比, 有 更 好 的燃 具
[ ]刘爱 国, 久春 , 勤. 4 张 王 乳化 剂在 冷食 品 中的应用 研究 [ ] 食品科学 ,0 12 ( )5 5 . J. 2 0 ,2 9 :5— 8 [ ]徐振波 ,王兴国 , 5 刘元 法.乳 化剂在全 牛油基人造奶油 配方 中应用 [ ] 中国油脂 ,08 3 ( )7一l. J. 2 0 ,3 7 : 2 [ ]顾相军 , 6 汪澜 , 明华.可聚合 乳化 剂在粘合 剂合成 中 吴 的应用 [ ] J .浙 江 理 工 大学 学 报 , 09 2 2 :9 2 0 ,6( ) 14—
环保型反应性乳化剂作为传统乳化剂的替代品得到 进一步应用 , 例如乳化剂 S 1 R一 0不仅乳化能力强、 环保性能优 良、 符合 各种物性要求并具有较低 的起 泡性等优点 。
23 乳化 剂在 养殖行 业 的应用 . 乳 化剂 在 养 殖行 业 主要 用 于养 殖 饲料 的改 性 。
也逐渐 增 多 。
2 4 乳化剂 在 日化行 业 的应 用 . 在 日化行 业 中乳化 剂被 广泛 应用 在洗护 产 品及 化妆 品 中 。使 用 到 的乳 化剂 包括 天然 表面 活性剂 和
构、 晶型及水分 、 温度等 因素的影响[ 。乳化剂用 3 】 于冷食品制造主要是提高产 品的膨胀率 , 对其研究 主要集 中在提高浆料 的乳化效果上 , 通常复合乳化
25 乳 化剂 在其 他行 业 的应 用 .
在 军 事工业 中乳 化剂 常 被添 加到 炸药 中制作乳
化炸 弹 。通 常 由不 溶 于 水 的碳 氢 燃料 作 为 连续 相 , 以过 饱 和硝酸 铵盐 水 溶 液 作 为 分 散相 , 过 乳 化 剂 通 的乳 化作 用 , 硝酸 铵 盐 水溶 液 以极 小 的液滴 分 散 在
活、 生产 中 已无处 不 在 , 泛 地 应 用 在 食 品 、 料合 广 材
成、 养殖 、 日化等 行业 , 并有 着广 阔的前 景 。 2 1 乳化 剂在食 品行 业 的应用 . 乳化 剂食 品行业 中常 用作 食 品添加 剂 。它一 方 面在原料 混合 、 合 等 加 工 过 程 中起 乳化 、 融 分散 、 润 滑 和稳定作 用 , 一 方 面起 着 提 高食 品 品质 和稳 定 另
今后乳化剂研发的重点和方 向。
关键 词 : 化 剂 ; 理 ; 用 乳 机 应
中图分类号 :Q 2 T 43
文献标识码 : A
文章编号:0 8一 2 x( O2)3—0 1 0 10 O 1 2 1 O 11— 3
F n t nM eh ns a dAp l ainS u yo u ci c a im n pi t td fEmus e o c o li r i f
肝利胆 、 节 肉质 , 其乳 化效 果并 不理 想 。而非离 调 但 子型饲 料乳 化剂 能 取 得 更高 的乳 化 性 , 单 硬脂 酸 如
直 到近代 工业兴 起 , 化 剂 的 应 用才 得 到 了进 一步 乳 发 展 。工业 加工 技 术 日益成 熟 的今 天 , 化 剂 在 生 乳
21 02年第 4 卷 1
一
千 年 以前 人 们 对油 水 乳 化 现象 就 有 所认 知 ,
化 及脂 肪在 肝 脏 的积 累 J 。为 此 , 择 适 合 的饲 选 料乳化 剂成 为乳 化剂 在养 殖行 业应 用 中的关键 。 目 前在畜 禽水 产养 殖 中使用 较 多 的是 离子 型 的胆 汁酸 盐类 和卵磷脂 类 乳 化 剂 , 类 乳 化 剂 主要 功 能是 保 这
果有着重要的影响, 因此乳化剂 的加入有助于提高 浮选机 的捕集性能 , 大大降低浮选剂的消耗量 。 】
汁酸盐量超过了畜禽体 内的分泌量 , 造成饲料不消
将乳化剂添加到水 、 甲醇和柴油的混合体系中
第 3期
王
宇 : 化 剂 的作 用 机 理 及 其 应 用 乳
・1 3 ・ l
迁移 , 能够提高涂膜的耐水性和附着力的可聚合乳
化 剂得 到 了进 一 步 研 究 J 。此 外 , 材 料 合 成 中, 在
碳氢燃料 中形成一种油包水特殊乳胶体系。由于乳 化炸药是热力学高度不稳定体系和不可逆体系 , 乳 化剂的作用在于大幅度降低油水界面张力 , 在界面
形 成界 面膜使 内相 的硝 酸铵 液 滴 难 以聚结 , 而 提 从
Ke r s: mu sfe y wo d e li r;me ha s ;a pl ai n i c nim p i to c
在 自然界 中 , 和 油 是 两 种 不 相 溶 的 物质 。为 水
了使水分散到油中, 常使用乳化剂使不相溶的油 通 水两相乳 化形 成稳定 的乳 化液¨ 。乳化剂作 为油 】
系 的稳 定性 不受 油 脂 性 质 的影 响 , 护肤 产 品 可 以更
22 乳 化剂在 材料 合成 行业 的应 用 . 乳化剂 在材 料合 成行业 的应用 主要 是利用 它进
行乳液聚合合成涂料 、 粘合剂等产品。寻找性能稳
定、 价格低廉的高效乳液聚合剂是该行业乳化剂的
研究发展方向。例 如在粘合剂的合成中 , 聚丙烯酸
NG u Y
( a zo e oh mi l olg f oai a T c n l y L nh u 3 0 0 C ia L nh uP  ̄ c e c l eo ct n l eh oo , azo 7 0 6 , hn ) aC e V o g
Ab t a t T e f n t n me h n s o mu sf rwa n r d c d h e a p iai n su y o mu s e a sr c : h u ci c a im fe li e si t u e .T p l t t d fe li r w s o i o c o i f i u n t d,e p ca l n t e i d sr ff o l mi ae l s e il i n u t o d,ma ei l r e i g o me i . Mo e v r tw sp i td y h y o tr ,b e d n ,c s t a c r o e ,i a on e h t mp u d a d e vr n n a mu s rs o l e t o e o p l t t d . t a o o n n n io me tle li e h u d b e c r fa p iai n su y c i f h c o
剂乳化 效 果 优 于 单 一 的乳 化 剂 J 。乳 化 剂 用 于乳 制 品加 工 主要 是制 作 人 造 奶 油 , 此 过 程 中 单一 乳 在
人工 合成 表 面活 性 剂 两 种 。前 者 来 自动 植 物 体 , 为 较 复杂 的高 分子 有机 物 , 常具 有较 高 的黏度 , 通 易于
第 3期
王
宇: 乳化剂 的作用机理及其应用
乳化剂的作用机理及其应用
王 宇
( 州石 化 职业技 术学 院 , 肃 兰州 兰 甘 706 ) 300
摘要: 介绍 TS 化剂的作用机理及其在食品 、 L 材料合成 、 养殖行业及 日用化学等行业 的应用 , 出复合乳化 剂和环保型乳化剂应是 指
1 7 9.
烧性能 、 的能耗、 更低 更少的污染。将具有一定乳化
能力 的生物 柴油 添加 到石 化柴 油 中不仅 可 以促进 可 再 生 能源行业 的发展 、 降低 排放 、 高燃 油 的环保 性 提
宽范 围地选 择油 脂 以制 备 出性 能更 佳 、 稳 定 的产 更