熟悉食品乳化剂概念、作用原理及HLB值概念，掌握常见食品乳化剂的基本特性及应用，了解食品乳化剂的应用现状。
乳化剂
食品乳化剂概念
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。
各组分的物理性质
食品组织状态
食品的“形”和质构
食品加工工艺性能
改善
水
蛋白质
脂肪
糖类
乳化剂
水
蛋白质
脂肪
糖类
乳化剂
一、乳化和乳化剂的基本理论
乳化现象
乳化液的类型
乳化剂的作用
HLB值
乳化剂分子结构特点与性能
HLB值与乳化剂的使用
CMC的概念
乳化现象
水
油
水
油
乳化剂
乳化液
界面张力
使物体保持最小表面积的趋势
10ml油
分散
小油滴
300m2
100万倍
面积
乳化剂的作用
表面活性剂
在分散相表面形成保护膜
降低界面张力
形成双电层
乳化剂分子结构特点
乳化剂是一类具有亲水基团(极性的、疏油的)和疏水基团〔非极性的、亲油的)的表面活性剂，而且这两部分分别处于分子的两端，形成不对称的结构。
乳化剂分子结构的两亲性特点，使乳化剂具有了油、水两相产生水乳交融效果的特殊功能。
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。
乳化剂分子性能
乳化液的类型
多相体系
天然乳化液
人工乳化液
牛奶
内相（分散相）
外相（连续相）
乳化液
油包水（W/O）型
奶油
水包油（O/W）型
乳
多重型（W/O/W）型
冰淇淋
椰奶
乳化剂的亲水性
决定乳化剂的两亲特性因素
亲水基的种类
亲油基的种类
分子结构与相对分子量
HLB值
脂肪基
带脂烃链的芳香基
芳香基
带弱亲水基的亲油基
分子结构
亲油基和亲水基与所亲合的基团结构越相似，则他们的亲合性越好。
亲水基位置在亲油基链一端的乳化剂比亲水基靠近亲油基链中间的乳化剂亲水性要好。
分子量
分子量大的乳化分散能力比分子量小的好
直链结构的乳化剂
8个碳原子
10~14个碳原子
乳化与分散性
HLB值
乳化剂的亲水亲油平衡值（Hydrophilic Lipophilic Balance）
乳化特性
许多功效
亲水基
亲油基
亲水性
憎水性
相当的平衡
格尔芬（Griffin）
HLB值表示乳化剂的亲水性
HLB值计算
差值式
HLB= 亲水基的亲水性—亲油基憎水性
比值式
HLB=
亲水基的亲水性
亲油基憎水性
戴微斯法
HLB= 7+∑亲水基团值 — ∑亲油基团值
川上法
HLB=
7+
亲水基部分相对分子量
亲油基部分相对分子量
复合乳化剂
HLBAB=
HLBA×mA+HLBB×mB
mA + mB
(HLB)值测定
通过乳化标准油实验来测定
石蜡（HLB=0）
标准
十二烷基硫酸钠
（HLB=40）
亲油性100%乳化剂
规定
其HLB为0
亲水性为100%乳化剂
其HLB为20
20等分
HLB值越高表明乳化剂亲水性越强，反之亲油性越强。
甘油单油酸酯
N
甘油单硬脂酸酯
N
甘油单月桂酸酯
N
二乙酰化甘油单硬脂酸酯
N
二乙酰化酒石酸单甘油酯
N
聚氧化乙烯（20）甘油单硬脂酸酯
N
山梨醇酐单油酸酯
N
山梨醇酐单硬脂酸酯
N
山梨醇酐单月桂酸酯
N
山梨醇酐三油酸酯
N
山梨醇酐三硬脂酸酯
N
聚氧化乙烯（20）山梨醇酐三硬脂酸酯
N
聚氧化乙烯（20）山梨醇酐三硬脂酸酯
N
聚氧化乙烯（4）山梨醇酐单月桂酸酯
N
聚氧化乙烯（20）山梨醇酐单硬脂酸酯
N
聚氧化乙烯（20）山梨醇酐单油酸酯
N
聚氧化乙烯（20）山梨醇酐单月桂酸酯
N
蔗糖二硬脂酸酯
N
30
蔗糖单月桂酸酯
N
乙二醇单硬脂酸酯
N
聚氧化乙烯（20）乙二醇单硬脂酸酯
N
硬脂酰乳酸钙
A
硬脂酰乳酸钠
A
大豆磷脂
N
HLB值与乳化剂的使用
HLB值
适用性
作用
~3
消泡性
消泡作用
~6
水/油型乳化剂
乳化作用（W/O）
7~9
润滑剂
润湿作用
8~18
油/水型乳化剂
乳化作用（O/W）
13~15
洗涤剂（渗透剂）
去污作用
15~18
溶化剂
增溶作用
乳化剂的分类
离子型乳化剂
非离子型乳化剂
阴离子型
阳离子型
两性乳化剂
烷基羧酸盐
磷酸盐
卵磷脂
甘油单油酸酯
乳化剂在食品中的作用
乳化作用
起泡作用
蛋糕
冷饮甜食
糖果
悬浮作用
泡沫是气体分散在液体里产生的
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
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
临界胶束浓度CMC
（Critical Micelle Concentration）
临界胶束浓度是乳化剂形成胶束的最低浓度，他是乳化剂的另一个重要指标。
乳化剂的浓度在稍高于临界胶束浓度时，才能充分显示其作用，所以CMC是充分发挥乳化剂功效的一个重要的量的理论指标。
破乳作用和消泡作用
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
冰淇淋
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。
络合作用
乳化剂可络合淀粉
面包
蛋卷
调理生面团，促进结构形成均匀，改善性能。
结晶控制
巧克力
花生奶油
糖果涂层
乳化剂捕捉游离的花生油而阻止分离
提高结晶速度、促进细小晶体形成
润湿作用
润滑作用
在焦糖中加入固体甘油单酸酯和甘油二酸酯能减少对切刀、包装物和消费者牙齿的黏结力。
极稀溶液
临界胶束浓度的概念
当乳化剂溶于水后，水的表面张力下降，不断地增大乳化剂的浓度，表面张力随乳化剂浓度增加而急剧下降之后，则大体保持不变。
水的界面上还没有很多乳化剂，界面的状态基本没变，水的表面特性与纯水差不多。
乳化剂的浓度稍有上升，表面张力曲线急剧下降，此时加入的乳化剂会很快地聚集到界面，使界面状态大大改变，同时水中的乳化剂分子也集聚在一起，亲油基靠拢，开始形成小胶束。
临界胶束浓度
乳化剂浓度升高到一定范围后，水的表面集聚了足量的乳化剂，形成了一个单分子覆盖膜。此时，水与空气间的界面被乳化剂最大限度地改变，完全不同于原来的情况，这时乳化剂的浓度称临界胶束浓度。
提高乳化剂浓度，乳化剂的分子就会在溶液内部进行集聚，构成亲油基向内、亲水基向外球状的胶束。
CMC是这个过程完成的标志
在临界胶束浓度时，界面状态再不改变，界面张力曲线基本上停止下降。
不互溶的两相之间的界面被乳化剂分子完全打通。
水溶液界面张力以及许多其他物理性质都与纯水有很大差异。
临界胶束浓度范围
乳化剂溶液的一些物理性质，除了界面张力外，电阻率、渗透压、冰点、蒸汽压、粘度、增溶性、光学散射性及颜色变化等，在CMC时都有显著变化，通过测定发生这些显著变化时的突变点，就可以得知临界胶束浓度。
临界胶束浓度的测量
