食品乳化剂ppt课件

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掌握食品乳化剂概念、作用原理及HLB值概念，熟悉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。

第八章食品乳化剂

（4学时）

第八章食品乳化剂

第一节乳化和乳化剂的基本理论

第二节乳化剂的制备及其应用举例

第三节几种重要的乳化剂及其应用

作业

什么是食品乳化剂？乳化液的制备中如何确定乳化剂的HLB值？乳化剂筛选的主要理论依据是什么？

什么是HLB值？计算HLB值的方法有哪些？研究HLB值有何意义？非离子型复合乳化剂HLB值如何计算？

简述临界胶束浓度（CMC）的概念，测定CMC范围在乳化剂使用中有何作用？

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

食品乳化剂的概念

内相

外相

（分散相）

（连续相）

1.1 食品乳化剂概念

乳化剂：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。

乳状液：油相（水相）以微小颗粒均匀分布于水相（水相）中的二元体系

乳状液的类型：按乳状液的分散相和连续相分：油包水（W/O）型和水包油（O/W）型。

一食品乳化剂概念

乳化液的类型

多相体系

天然乳化液

人工乳化液

牛奶

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

椰奶水

油

水

油

乳化剂

乳化液

乳化现象

这些微小的油滴较连成一片的油相具有高得多的能量。这种能量（也称为表面能或表面张力）同表面平行，并阻碍油滴的分布。

反抗表面张力必须要做功，所消耗的功W与表面积增ΔF和表面张力δ成比例，

即W＝ΔF·δ。

界面张力

使物体保持最小表面积的趋势

10ml油

分散

0.1μm

小油滴

300m2

100万倍

面积

1.2 乳化剂分子结构特点

甘油基团(极性的、容易水化的）

碳氢链（非极性、

焙烤食品与面点面食的膨松剂、乳化剂、酶制剂、保湿剂的功能与作用【第一集】

首发|杜德春

食品添加剂是溯源第一次与第二次工业革命的浪潮下崛起的，1949年、德国食品博士戈夫曼在慕尼黑食品世界论坛会上发言：“食品添加剂是食品界的一次里程碑的革命......”。

很多人对食品添加剂有很多片面的认识与非理性的判断，一切东西都有其两面性：双刃剑，那么、如果你深度认知，并且善用；那么、它是非常美妙的。

美国有食品添加剂4千多种、欧洲与日本也有几千种，我国准入的有3千多种；那么、我们只要执行国标2760-2014以及各种食品国标法规，就可以做到食品安全。

对于焙烤食品与面点面食而言，新型的食品膨松剂、乳化剂、酶制剂、保湿剂、酥松剂、防腐剂、抗氧化剂、保色剂、准色剂、香精香料、增稠剂、湿润剂、营养强化剂、面粉增白剂改良剂、酸味剂、鲜味剂、甜味剂等；通过根据不同面点面食的产品品类复配，可以对产品有系统改良、改善、乳化、催化、保湿等诸多作用；可以做到四两拔千斤的作用。

特别是在一个害怕高糖、高油、高盐的时代；那么、时代更加需要低糖低油、无糖无油的焙烤食品与面点面食产品的来到；无疑、各种食品添加剂的科学复配与协作匹配，无疑是未来食品安全最好的替代品。

焙烤食品与面点面食的膨松剂：

(一)碱性膨松剂

碱性膨松剂主要是碳酸氢盐，如碳酸氢钠和碳酸氢铵等，它们在焙烤时会自身直接分解而产生气体。

1.碳酸氢钠碳酸氢钠又名重碳酸钠、酸式碳酸钠、小苏打、小起子、焙碱。化学式为NaHCO3，相对分子质量84.01。 2.5~ 碳酸氢钠为白色晶体粉末，无臭，味咸，相对密度220，熔吸湿

点270℃。加热自50℃起开始失去CO;加热至270~300℃经2h，

氧化转变为碳酸钠。在干燥空气中稳定，在潮湿空气中缓慢分解，失去解度， COz。易溶于水，8.8g/mL(15℃);11.2g/100mL(30℃);13.86g 酸， 100mL(45℃)。水溶液呈弱碱性，pH为8.3，遇弱酸则强烈分解。水溶液放置稍久，或振摇，或加热，碱性则增强。

饲料添加剂之乳化剂

乳化剂是一类具有亲水和亲油基的表面活性剂，能降低油滴的表面活性张力，在小改变其面积的情况下降低系统表面能，使分散系得以稳定。乳化剂的这种作用，可使不溶于水的物质充分与水融合增大两相界面，形成均一的乳浊液。对于动物消化道，在乳化剂的作用下可促进脂肪、蛋白质等水不溶物质与水中的消化酶充分接触，促进其消化作用。

乳化剂

磷脂类脂肪酸酯糖苷酯类胆汁酸盐类

磷脂或卵磷脂山梨醇苷脂肪酸(Span，即司盘）聚氧乙烯山梨醇苷脂肪酸脂(Tween，即吐温)

单甘酯

蔗糖酯胆汁酸盐名称英文商品名规格（相应HLB值）类型分子式和分子量物理性质化学性质特点或优点制备方法功用及用量用途

卵磷脂 lecithin 胆碱磷脂(phoshotidy choline，简称PC) 液态卵磷脂的号有：3F-SB、3F-UB、A、S、152、273SS

[2] 天然乳化剂由磷酸、胆碱、脂肪酸、甘油、糖脂、甘油三酸酯、磷脂组成的混合物[3] 呈白色至橘黄色的粉末状或团块状，有微弱的特异气味，味淡；易溶于氯仿，可溶于乙醚、乙醇，不溶于丙酮、水。[1] 表现在它的酯键、脂肪酸链和磷脂的取代基(X)上,主要包括乳化作用、凝聚作用、皂化反应、水解反应、氢化作用、硫化作用以及氧化作用、络合作用、两作为饲料添加剂所起的作用：

①作为油脂代替品，提高饲料的能量；

②提供胆碱、肌醇、亚油酸和亚麻酸等营养素．提高饲料的营养价值；

③改善饲料的适口性；

④有助于动物对油脂和脂溶性维生素的消化吸收；

⑤保护饲料中的1、溶剂法

2、柱层析法

3、制备薄层色谱法

4、膜分离法

5、无机盐复合沉淀技术

6、高效液相法

7、乙醇分蒸馏法

8、乙酰化鱼饲料：建议添加量为2%～3%

乳猪：一般用量维0.5%～1.5%

母猪：1.5%～2.0%

肉鸡、蛋鸡：0.5%～3.0%

第四章乳化剂

Emulsifier

第一节概述

一、乳化剂的定义

1、乳浊（状）液：是两种以上不相混溶的混合物（不相溶物质有水、油或脂肪），其中一种液体以微粒形式分散到另一种液体里形成的分散体，被分散的间断的相叫分散相（或内相），外部的液体叫连续相（或外相）。

它包括水包油型和油包水型。

2、乳化剂是指能改善乳化体中各种构成相之间的表面张力，形成均匀分散的乳浊液的物质。

⑴亲水基：-OH（非离子型）；-NH2 （阳离子型）；-COOH （阴离子型）

⑵疏水基：-R(脂肪链)；-OR(酯)；-X(卤素)

3、乳化剂能稳定食品的物理性质，改进食品组织结构，简化和控制食品加工过程，改善风味、口感，提高食品质量，延长货架寿命等。

二、乳化剂的分类

乳化剂是分子中同时具有亲油基和亲水基的一类两亲性物质，可以在油水界面定向吸附，起到稳定乳液和分散体系的作用。

按其亲油亲水性分：

（1）亲油性乳化剂：HLB（亲水亲油平衡值）在3-6之间的乳化剂，如脂肪酸甘油酯类乳化剂等，易形成油包水型乳浊液（用W/O或水/油表示）。

（2）亲水性乳化剂：HLB在9以上的乳化剂，如低酯化度的蔗糖酯等，易形成水包油型乳浊液（用O/W或油/水表示）。

复合乳化剂的HLB值可由组成的各种乳化剂的HLB值，按重量百分比计算

如某一复合乳化剂的组成：

HLB4.7的山梨醇酐单硬脂酸酯（斯潘60）45%

HLB14.9的聚氧乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯(吐温60)55%

则复合乳化剂的HLB值为：

HLB=4.7×45%+14.9×55%=10.3

实际情况并非总是如此

HLB法并未考虑到下列因素：

乳化剂浓度

温度

乳化剂的离子化

与共存的其它化合物的相互作用等

三、乳化剂在食品体系中的作用

1、分散体系的稳定作用（两亲作用）

2、发泡和充气作用

3、破乳和消泡作用（HLB值较小者）

4、对体系结晶的影响（一般使晶粒细小）

牛乳饮品乳化剂

1 牛乳饮品乳化剂

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。从热力学的观点来看，这种状态是不稳定的因此会发生絮凝作用。乳化剂分子连续嵌入，形成具有外亲水结构的固体-乳化剂双层，生成可再溶剂化的粒子，从而使悬浮液稳定性增强。

新版粤教版九年级化学下册 7.2 食品乳化剂在饮料中的作用素材

食品乳化剂在饮料中的作用

乳化剂又称表面活性剂，具有亲水和亲油基二重性基团，能使油水均匀混合及分散。饮料中的乳化剂有赋香、起泡、着色等效果。

一、饮料中使用的乳化剂

添加到饮料中乳化剂要符合食品卫生、安全。日本卫生法规定食品用的乳化剂有甘油脂肪酸酯、甘油醋酸脂肪酸酯、甘油乳酸脂肪酸酯、甘油柠檬酸脂肪酸酯、甘油琥珀酸脂肪酸酸、甘油乙酰酒石酸脂肪酸酯、山梨糖醇酐脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、丙二醇脂肪酸酯、大豆磷脂。其中以后四种脂肪酸酯及大豆卵磷脂应用最多较广。

饮料中可使用的乳化剂一般与乳化稳定剂、分散剂并用，可提高乳化稳定性。应用的乳化剂有天然乳化剂卵磷脂、皂草苷、单宁；含成乳化剂甘油脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、丙二醇脂肪酸酯。起表面活性剂的乳化作用；分散助剂糊精、饮糖，分散作用的阿拉伯胶、黄蓍胶类、增黏作用的果胶类果胶纤维素，保护胶质作用的蛋白类（干酪、明胶）、海藻酸等。

二、饮料中乳化剂的作用

饮料中使用的乳化剂应具备六个条件：安全、HLB值高、耐酸、耐盐、水解性好、耐乙醇。乳化剂在饮料中具有乳化、润湿、分散、起泡、助溶和抗菌等作用。

1．乳化作用

起乳化作用的有乳化香料，赋予饮料以香气和浊度，用高HLB值的聚甘油脂肪酸酯及皂树皂苷，可调制成乳化香料。添加乳化香料的饮料多属酸性，而聚甘油脂肪酸酯和皂树苷耐酸性优，因而十分合适。亲水性好与耐酸性高的卵磷脂也可使用。

酒精饮料、咖啡饮料、人造炼乳可使用甘油酸酯、山梨糖醇酐脂肪酸酯、丙二醇脂肪酸酯等低

HLB值的亲油性乳化剂和其他亲水性乳化剂配合，可提高饮料及炼乳的乳化稳定性。

2．分散湿润作用

巧克力饮料中加乳化剂可提高分散性，可可饮料中加乳化剂也使分散性好，酸性饮料加乳化剂容易分散，粉末饮料中加乳化剂可提高其在水溶液中的润湿性、分散性。

3．起泡作用

一般在水中乳化剂的起泡力以脂肪酸碳数12附近的最大，皂树皂苷的起泡力也很强。欧美各国的起泡性饮料，都添加皂树皂苷作起泡剂，使具有存在大量微细空气泡口感良好，产品质量提高。

饲料添加剂之乳化剂 2

饲料添加剂之乳化剂

乳化剂是一类具有亲水和亲油基的表面活性剂，能降低油滴的表面活性张力，在小改变其面积的情况下降低系统表面能，使分散系得以稳定。乳化剂的这种作用，可使不溶于水的物质充分与水融合增大两相界面，形成均一的乳浊液。对于动物消化道，在乳化剂的作用下可促进脂肪、蛋白质等水不溶物质与水中的消化酶充分接触，促进其消化作用。

乳化剂

磷脂类脂肪酸酯糖苷酯类胆汁酸盐类

磷脂或卵磷脂山梨醇苷脂肪酸(Span，即司盘）聚氧乙烯山梨醇苷脂肪酸脂(Tween，即吐温)

单甘酯

蔗糖酯胆汁酸盐名称英文商品名规格（相应HLB值）类型分子式和分子量物理性质化学性质特点或优点制备方法功用及用量用途

卵磷脂 lecithin 胆碱磷脂(phoshotidy choline，简称PC) 液态卵磷脂的号有：3F-SB、3F-UB、A、S、152、273SS

[2] 天然乳化剂由磷酸、胆碱、脂肪酸、甘油、糖脂、甘油三酸酯、磷脂组成的混合物[3] 呈白色至橘黄色的粉末状或团块状，有微弱的特异气味，味淡；易溶于氯仿，可溶于乙醚、乙醇，不溶于丙酮、水。[1] 表现在它的酯键、脂肪酸链和磷脂的取代基(X)上,主要包括乳化作用、凝聚作用、皂化反应、水解反应、氢化作用、硫化作用以及氧化作用、络合作用、两作为饲料添加剂所起的作用：

①作为油脂代替品，提高饲料的能量；

②提供胆碱、肌醇、亚油酸和亚麻酸等营养素．提高饲料的营养价值；

③改善饲料的适口性；

④有助于动物对油脂和脂溶性维生素的消化吸收；

⑤保护饲料中的1、溶剂法

2、柱层析法

3、制备薄层色谱法

4、膜分离法

5、无机盐复合沉淀技术

6、高效液相法

7、乙醇分蒸馏法

8、乙酰化鱼饲料：建议添加量为2%～3%

乳猪：一般用量维0.5%～1.5%

母猪：1.5%～2.0%

肉鸡、蛋鸡：0.5%～3.0%

第三章乳化

一、教学内容

1．乳化体系

2．乳化理论

3．乳化技术

二、教学目的和要求

1．掌握乳化体系的构成成分及类型

2．了解乳化体类型的辨别方法

3．掌握3种乳化技术

4．了解乳化的相关基本设备类型

三、教学重难点

1．乳化的机理

2．乳化技术运用

3．乳化过程中HLB值是计算及应用

四、教学学时：6

五、教学内容：

作为人们日常使用化学品的化妆品，其种类繁多，其形态也四各种各样，有水溶液、悬浮体、气溶胶、乳化体等，乳化体是化妆品中最广泛的剂型，从水样的流体到粘稠的膏霜等。它主要是将一种或几种液态物质分散与另一种液态物质所形成的分散系。因此，乳状液的讨论对化妆品的研究和生产及保存和使用有着极其重要的意义。本章就主要介绍乳化的相关理论知识，为各种化妆品的配制打基础。

第一节乳化体系

一、乳化体系的构成

1．定义：乳化体（或称乳状液）是一种（或几种）液体以液珠形式分散在另一不相混容的液体之中所构成的分散体系。

分散相（内相）：0.1μm～10μm

2．乳化体系连续相（外相）

乳化剂（表面活性剂）

分散相液珠直径约在0.1－10μm，故乳状液是粗分散体系的胶体。因此，稳定性较差和分散度低是乳状液的两个特征。两个不相混容的纯液体不能形成稳定的乳状液，必须要加入第三组分（起稳定作用），才能形成乳状液。例如，将苯和水放在试管里，无论怎样用力摇荡，静置后苯与水都会很快分离。但是，如果往试管里加一点肥皂，再摇荡时就会形成象牛奶一样的乳白色液体。仔细观察发现，此时苯以很小的液珠形式分散在水中，在相当长的时间内保持稳定，这就是乳状液。这里称形成乳状液的过程为乳化。而称在此过程中所加入的添加物（如肥皂）为乳化剂。

3．类型

（1）O/W：水包油（油相在乳化剂作用及一定工艺下分散于水相得到的乳化体）e.g.蜜、乳液

（2）W/O：油包水 e.g.防晒霜

乳化剂

近几年，由于养殖动物品种改良，高生长性能的品种不断出现，这些动物的营养需求也在提高。另一方面，由于养殖生产的实际需要，追求更快的生长效果，饲料要求的蛋白和能量水平越来越高，玉米和豆粕等主要原料价格不断上涨，配方师们不得不加大杂粕和非常规原料的使用量，这些原料的能量水平不高，添加油脂并加大使用量来提高饲料能量水平，越来越多应用于饲料配方。同时，植物性油脂的价格也不断提高，相对价格较低的混合油就成为饲料厂主要使用的原料。混合油成分比较复杂，但都含有大量的饱和脂肪酸，其碳链较长、熔点高，不易形成细小的乳化油滴，消化吸收率比较低。如何提高油脂的吸收率，也成了配方师们重视的问题，因此饲料乳化剂的应用越来越受重视。

现代的工业化生产中，乳化剂应用的行业已经非常广，食品加工、医药制造、化工行业等领域的使用更为广泛，技术也相当成熟。在饲料行业，由于近几年许多厂家的推广，不断有新的应用成功的例子。乳化剂是一类同时有亲水基团，又有亲油基团的表面活性剂，其具有亲水和亲油的双重性，可以降低油和水的表面张力，使油、水能够交融。

一、脂肪的吸收原理

脂肪消化和吸收最大的困难是因为它是不溶于水的物质，在水中由于表面张力的原因，成油团，不能分散，从而影响到脂肪和脂肪酶的接触，脂肪只有在胆汁酸盐等乳化剂的作用下，形成乳化的脂肪微粒才能和脂肪酶充分接触，从而被分解成脂肪酸和甘油，经小肠绒毛的上皮细胞吸收，进入体内淋巴系统，再通过血液循环，运送到身体的各个组织，参与细胞合成和提供能量代谢。可见乳化作用是脂肪的消化吸收过程中最关键，也是最重要的过程。目前饲料生产企业越来越多的添加外源性乳化剂，来帮助解决乳化的问题。

二、油脂乳化的作用

油脂的乳化是将脂肪分子分离，使其最小化，不再成团，让所有的脂肪分子失去互相之间的吸附力，充分地流动起来，在水中形成乳糜，没有改变脂肪分子的化学结构，其营养作用不变。饲料中添加的油脂，一般有植物油性油脂和动物性油脂，混合油是两者的混合物，比例、成分比较复杂，因此选择乳化剂要有针对性的。纯植物油的饲料里可以添加针对植物油乳化效果好的乳化剂，混合油就要选择复合型乳化剂，这样效果才会更好。