乳化劑
乳化劑
Emulsifier釋義:
乳化劑是乳濁液的穩(wěn)定劑,是一類表面活性劑。乳化劑的作用是:當(dāng)它分散在分散質(zhì)的表面時,形成薄膜或雙電層,可使分散相帶有電荷,這樣就能阻止分散相的小液滴互相凝結(jié),使形成的乳濁液比較穩(wěn)定。例如,在農(nóng)藥的原藥(固態(tài))或原油(液態(tài))中加入一定量的乳化劑,再把它們?nèi)芙庠谟袡C(jī)溶劑里,混合均勻后可制成透明液體,叫乳油。常用的乳化劑有肥皂、阿拉伯膠、烷基苯磺酸鈉等。
20世紀(jì)60年代以來,人們開始重視表面活性劑使用的安全性,加強(qiáng)了對無毒、生物降解性好的非離子乳化劑的研究。在食品、化妝品、醫(yī)藥等行業(yè)限制某些乳化劑的使用,開發(fā)出山梨酸醇脂肪酸酯類、磷脂類、糖脂類乳化劑等新型乳化劑。
20世紀(jì)80年代以來,人們對乳化劑提出多功能、高純度、低刺激、高效率的更高要求,開發(fā)出更多的新型乳化劑。
目前乳濁液的種類已從傳統(tǒng)的水包油型和油包水型擴(kuò)大到多重乳濁液、非水乳濁液、液晶乳濁液、發(fā)色乳濁液、凝膠乳濁液、磷脂乳濁液和脂質(zhì)體乳濁液等多種形式。。分類
乳化劑從來源上可分為天然物和人工合成品兩大類。而按其在兩相中所形成乳化體系性質(zhì)又可分為水包油(O/W)型和油包水(W/O)型兩類。
衡量乳化性能最常用的指標(biāo)是親水親油平衡值(HLB值)。HLB值低表示乳化劑的親油性強(qiáng),易形成油包水(W/O)型體系;HLB值高則表示親水性強(qiáng),易形成水包油(O/W)型體系。因此HLB值有一定的加和性,利用這一特性,可制備出不同HLB值系列的乳液。
乳化劑類型
乳化劑分子中有親水和親油兩個部分。根據(jù)它們的親水部分的特征,可以分為三種類型。
負(fù)離子型乳化劑 為在水中電離生成帶有烷基或芳基的負(fù)離子親水基團(tuán)的乳化劑,如羧酸鹽、硫酸鹽和磺酸鹽等。這類乳化劑最常用,產(chǎn)量最大,常見的商品有:肥皂(C15~17H31~35CO2Na)、硬脂酸鈉鹽(C17H35CO2Na)、十二烷基硫酸鈉鹽(C12H25OSO3Na)和十二烷基苯磺酸鈣鹽(結(jié)構(gòu)式如)等。負(fù)離子型乳化劑要求在堿性或中性條件下使用,不能在酸性條件下使用。在使用多種乳化劑配制乳液時,負(fù)離子型乳化劑可以互相混合使用,也可與非離子型乳化劑混配使用。負(fù)離子型和正離子型乳化劑不能同時使用在一個乳狀液中,如果混合使用會破壞乳狀液的穩(wěn)定性。
正離子型乳化劑 為在水中電離生成帶有烷基或芳基的正離子親水基團(tuán)。這類乳化劑的品種較少,都是胺的衍生物,例如 N-十二烷基二甲胺,可用于聚合反應(yīng)。
非離子型乳化劑 為一類新型的乳化劑,其特點(diǎn)是在水中不電離。它的親水部分是各種極性基團(tuán),常見的有聚氧乙烯醚類和聚氧丙烯醚類。它的親油部分(烷基或芳基)直接與氧乙烯醚鍵結(jié)合。典型的產(chǎn)品有對辛基苯酚聚氧乙烯醚(結(jié)構(gòu)式如)。非離子型乳化劑的聚醚鏈上的氧原子可以與水產(chǎn)生氫鍵締合,因而可以溶解在水中。它既可在酸性條件下使用,也可在堿性條件下使用,而且乳化效果很好,廣泛用于化工、紡織、農(nóng)藥、石油和乳膠等的生產(chǎn)。
乳化劑的種類
第一大類:非離子表面活性劑
一、醚類非離子助劑
1、烷基酚聚氧乙烯醚類
1)壬基酚聚氧乙烯醚 NP系列、農(nóng)乳100號 110 120 130 140
壬基酚/環(huán)氧乙烷質(zhì)量比 1:1 1:2 1:3 1:4
EO平均摩爾數(shù) 4-5 9-10 14-15 19-20
2)辛基酚聚氧乙烯醚 乳化劑OP系列、磷辛10號(仲辛基酚聚氧乙烯醚)
· 3)雙、三丁基酚聚氧乙烯醚 (C4H9)- -O(EO)nH
4)烷基酚聚氧乙烯醚聚氧丙烯醚 乳化劑11號(旅順化工廠)
5)苯乙基酚聚氧丙烯聚氧乙烯醚 乳化劑12號(旅順化工廠)
2、芐基酚聚氧乙烯醚
1)二、三芐基酚聚氧乙烯醚 乳化劑BP、梧乳BP,濁點(diǎn)65-70℃
2)二芐基聯(lián)苯酚聚氧乙烯醚 農(nóng)乳300號
3)芐基二甲基酚聚氧乙烯醚 農(nóng)乳400號
4)二芐基異丙苯基酚(又稱二芐基復(fù)酚)聚氧乙烯醚 乳化劑BC濁點(diǎn)69-71℃
5)二芐基聯(lián)苯酚聚氧丙烯聚氧乙烯醚 寧乳31號濁點(diǎn)76-84℃用量少泛用性廣
3、苯乙基酚聚氧乙烯醚
1)苯乙基酚聚氧乙烯醚 農(nóng)乳600號與500號復(fù)配環(huán)氧乙烷數(shù)20-27濁點(diǎn)83-92對有機(jī)磷乳化性最好,有兩種類型:
a三苯乙基酚聚氧乙烯醚,常用有三種規(guī)格
三苯乙基酚/環(huán)氧乙烷(質(zhì)量比) 濁點(diǎn)(1%水溶液) EO加成數(shù)
1:2.2-2.3 70-75 20-21 1:2.6-2.7 80-85 24-25
1:3.2-3.3 95-100 30-31
b雙苯乙基酚聚氧乙烯醚
2)苯乙基異丙苯基酚聚氧乙烯醚 農(nóng)乳600-2號 中間體/EO質(zhì)量比 濁點(diǎn)(1%水溶液) EO加成數(shù) 1:2.1-2.3 70-75 17-18
1:2.6-2.8 85-90 20-24
3)二苯乙基復(fù)酚聚氧乙烯醚 乳化劑BS,與500號復(fù)配對有機(jī)磷農(nóng)藥乳化性很好
聚合度中間體/EO質(zhì)量比1:1.7 1:2 1:2.3 1:2.6 1:3 1:3.5 1:4
濁點(diǎn) (1%水溶液) 51 70 75 82 89 96 86(5%CaCl2溶液 )
4)二苯乙基聯(lián)苯酚聚氧乙烯醚
5)苯乙基萘酚聚氧乙烯醚
4、脂肪醇聚氧乙烯醚及其類似產(chǎn)品
1)月桂醇聚氧乙烯醚,目前以椰子油醇(主要成分為C12醇)為主要原料生產(chǎn),滲透劑JFC濁點(diǎn)40-50℃滲透劑EA
2)異辛基聚氧乙烯醚 Igepal CA
3)十八烷醇基聚氧乙烯醚 平平加系列農(nóng)乳200號
4)異十三醇聚氧乙烯醚 赫斯特GenapolX系列 日本觸媒化學(xué)Softanol系列
5)脂肪醇聚氧乙烯醚
5、苯乙基酚聚氧乙烯醚聚氧丙烯醚及其類似產(chǎn)品
1)苯乙基酚聚氧乙烯醚 EPE型農(nóng)乳1601寧乳33號用于復(fù)配1656L/1656H,PEP型農(nóng)乳1602寧乳34號用于復(fù)配寧乳0211/0212
2)苯乙基苯丙基酚聚氧乙烯醚 農(nóng)乳1601-Ⅱ濁點(diǎn)79-80℃、1602-Ⅱ濁點(diǎn)73.5-80℃
3)苯乙基聯(lián)苯酚聚氧乙烯醚
6、脂肪胺聚氧乙烯醚
1)脂肪胺(又稱烷基胺)聚氧乙烯醚
2)脂肪酰胺聚氧乙烯醚
3)烷基胺氧化物
4)季胺烷氧化物及其類似產(chǎn)品
第二大類:酯類非離子助劑
1、脂肪酸環(huán)氧乙烷加成物
1)油酸聚氧乙烯酯
2)硬脂酸聚氧乙烯酯
3)松香酸聚氧乙烯酯
2、蓖麻油環(huán)氧乙烷加成物及其衍生物 國內(nèi)乳化劑By國外稱BL,寧乳110 120 130 140 乳化劑EL、PC
3、多元醇脂肪酸酯及其環(huán)氧乙烷加成物
失水山梨醇脂肪酸酯:斯潘系列20 40 60 80 85親油性較強(qiáng)
失水山梨醇脂肪酸酯環(huán)氧乙烷加成物:Tween系列水溶性比斯潘大
4、甘油為基本原料的非離子助劑
1)二聚甘油和脂肪酸酯
2)雙甘油聚丙二醇醚
3)甘油聚氧乙烯醚聚氧丙烯醚脂肪酸酯
第三大類:端羥基封閉的非離子助劑
1、對稱結(jié)構(gòu)的端羥基封閉的非離子助劑
2、不對稱結(jié)構(gòu)的端羥基封閉的非離子助劑
陰離子表面活性劑
一、磺酸鹽
1、烷基苯磺酸鹽
1)二烷基苯磺酸鈉
2)烷基芳基磺酸鈉
3)十二烷基苯磺酸鈉(鈣)DBS-Na((農(nóng)乳500號)
2、烷基萘磺酸鹽
1)丁基萘磺酸鈉 Nekal A潤濕劑HB
2)二丁基萘磺酸鈉 Nekal BX(拉開粉)
3)二異丙基萘磺酸鈉 Morwet RP
4)單、雙甲基萘磺酸鈉 Morwet M
3、烷基磺酸鹽
1)石油磺酸鈉 R為混合烷基平均分子量400-500
2)烷烯基磺酸鈉 RCH=CHCH2SO3Na
3)羥基烷基磺酸鈉 R- CH-CH2-CH2SO3NaOH
4、烷基丁二酸酯磺酸鹽
1)烷基丁二酸酯磺酸鈉 滲透劑T、潤濕劑CB-102(二異辛基丁二酸酯磺酸鹽)、Aerosol IB(二丁基丁二酸磺酸鈉)、 Aerosol MA(二己基丁二酸磺酸鈉)、Aerosol Ay(二戊基丁二酸磺酸鈉)
2)烷基聚氧乙烯醚丁二酸酯磺酸鹽
3)烷基酚聚氧乙烯醚丁二酸酯磺酸鹽 SSOPA(烷基酚聚氧乙烯醚甲醛縮合物丁二酸酯磺酸鈉)農(nóng)助2000(單烷基苯基聚氧乙烯基醚丁二酸磺酸鈉 產(chǎn)品為30%溶液)
5、烷基聯(lián)苯基醚磺酸鹽
6、萘磺酸甲醛縮合物
1)芐基萘磺酸甲醛縮合物 分散劑CNF
2)萘磺酸鈉甲醛縮合物 NNO
3)二丁基萘磺酸鈉甲醛縮合物 分散劑NO
4)甲基萘磺酸鈉甲醛縮合物 MF
7、N-甲基脂肪酰胺基?;撬猁} 洗滌劑209胰加漂T
8、N-烷基酰肌氨酸鹽 英卜內(nèi)門Lissapol LS即凈洗劑
9、異逐硫酸鹽衍生物
二、硫酸鹽
1、硫酸化蓖麻油 土耳其紅油
2、脂肪醇硫酸鹽 ROSO3Na
1)改性月桂醇基硫酸鈉
2)鯨蠟醇基硫酸鈉 C16H33OSO3Na
3)仲醇基硫酸鈉 CnH2n+1CH(CH3)OSO3Na
4)混合脂肪醇(C12-14)硫酸鈉
3、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽 Maprofix ES(月桂醇聚氧乙烯醚硫酸鈉)
4、烷基酚聚氧乙烯醚硫酸鹽 R- -O(EO)nSO3Na常用烷基為壬基、辛基
5、芳烷基酚聚氧乙烯醚硫酸鹽
三、磷酸鹽、亞磷酸鹽
1、烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯
O O
R- -O(EO)n-P-(OH)2 〔 R- -O(EO)n〕2-P-(OH)2
單酯 雙酯
目前有兩個系列R=C8H17 OPEPO4、R=C9H19 NPEPO4商品名:酚醚磷酸酯表面活性劑MAPP(單酯)、NPEPO4Na(或K)
2、苯乙基酚聚氧乙烯醚磷酸酯(游離酸型)代號SPEnPO4
O O ( -CHCH3)K- -O(EO)n-P-(OH)2 〔( -CHCH3)K- -O(EO)n〕2-P-(OH)2
單酯 雙酯
3、脂肪酸聚氧乙烯酯磷酸鹽
4、烷基磷酸鹽、芳基磷酸鹽 O
5、烷基胺聚氧乙烯醚磷酸酯 R=C12-14 n=10-16單酯商名為表面活性劑MAP RO(EO)n-P-(OH)2
6、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯
四、羧酸鹽(脂肪羧酸鹽)如松酯酸皂
高分子型助劑
一、非離子型
1、烷基酚聚氧乙烯醚甲醛縮合物 農(nóng)乳700號
2、芳烷基酚聚氧乙烯醚甲醛縮合物
1)苯乙基酚聚氧乙烯醚甲醛縮合物 寧乳36號、農(nóng)乳700-1號農(nóng)乳SPF
2)異丙苯基酚聚氧乙烯醚甲醛縮合物 農(nóng)乳700-2號、寧乳37號
3)芐基酚聚氧乙烯醚甲醛縮合物 日本Sorpol PPB150、200
3、聯(lián)苯酚聚氧乙烯醚甲醛縮合物
4、聚乙烯醇 完全水解的聚乙烯醇98-99%、部分水解的水解度為88-89%
5、聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物,聚醚類分子量2000-3000有良好的去污力,分子量更高的分散力較好,如環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丁烷共聚物、環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙烷-環(huán)氧丁烷共聚物
二、陰離子型
1、聚合羧酸鹽 聚丙烯酸、聚丙烯酸鈉、聚丙烯酰胺
2、烷基酚聚氧乙烯醚甲醛縮合物硫酸鹽 SOPA-Ⅱ(270)SOPA-Ⅴ(570)
3、烷基萘磺酸甲醛縮合物及其類似品種 MF MSF
4、酚甲醛縮合物磺酸鹽及其類似品種
1)酚磺酸萘磺酸甲醛縮合物鈉鹽
2)酚甲醛縮合物磺酸鈉鹽 分散劑HN(又稱分散劑S)分散劑C
3)酚-脲-甲醛縮合物磺酸鹽
5、縮甲基纖維素及其衍生物
6、黃原酸膠 XG
7、木質(zhì)素磺酸鹽 脫糖木質(zhì)素磺酸鈉M-9、16 脫糖縮合木質(zhì)素磺酸鈉M-10 木質(zhì)素磺酸鈉M-14 縮合改性木質(zhì)素磺酸鈉M-13、15 脫糖脫色木質(zhì)素磺酸鈉M-17
陽離子表面活性劑
一、銨鹽型
1、烷基銨鹽型
2、氨基醇脂肪酸衍生物型
3、多胺脂肪酸衍生物型
4、咪唑啉型
二、季銨鹽型
1、烷基三甲基銨鹽型 十二烷基三甲基氯化銨1231 十六烷基三甲基氯化銨1631 十八烷基三甲基氯化銨1831
2、二烷基二甲基銨鹽型
3、烷基二甲基芐基銨鹽型 十二烷基二甲基芐基氯化銨1227 晴綸勻染劑TAN
4、吡啶嗡鹽型
5、烷基異喹啉嗡鹽型
6、芐索氯胺型
兩性表面活性劑
一、氨基酸型
1、丙氨酸型2、甘氨酸型
二、甜菜堿型
三、咪唑啉型
四、氧化胺 氧化胺與兩性表面活性劑相似,既與陰離子表面活性劑相容,又與陽、非離子表面活性劑相容,在中、堿性溶液中顯示非離子特性,在酸性溶液中顯示弱陽離子特性。食用乳化劑功能
食用乳化劑除具有乳化作用外尚有以下功能:
1.與淀粉結(jié)合 防止老化,改善產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)。
2.與蛋白質(zhì)相互作用 增進(jìn)面團(tuán)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),強(qiáng)化面筋網(wǎng),增強(qiáng)韌性和抗力,使蛋白質(zhì)具有彈性,增加體積。
3.防粘及防熔化 在糖的晶體外形成一層保護(hù)膜,防止空氣及水分侵入,提高制品的防潮性,防止制品變形,同時降低體系的粘度,防止糖果熔化。
4.增加淀粉與蛋白質(zhì)的潤滑作用,增加擠壓淀粉產(chǎn)品流動性而方便操作。
5.促進(jìn)液體在液體中的分散,制備W/O乳化體系,改善產(chǎn)品穩(wěn)定性。
6.降低液體和固體表面張力,使液體迅速擴(kuò)散到全部表面,是有效的潤滑劑。
7.改良脂肪晶體 脂肪晶體有多種晶形,其中以β-晶形較為常見與穩(wěn)定,由于晶體粒子大,熔點(diǎn)高,不適于焙烤產(chǎn)品,容易產(chǎn)生“砂?!比榛瘎┛煽刂凭w性狀大小和生長速度,穩(wěn)定β-晶形,使之轉(zhuǎn)變成為β-晶形,改善以固體脂肪為基質(zhì)的產(chǎn)品組織結(jié)構(gòu),對裝飾用人造奶油、冰淇淋、巧克力等效果尤為顯著。
8.穩(wěn)定氣泡和充氣作用 內(nèi)含飽和脂肪酸的乳化劑,對水溶液中的泡沫有穩(wěn)定作用,可做泡沫穩(wěn)定劑,使產(chǎn)品形成堅(jiān)固的氣溶膠體,從而提高產(chǎn)品的多孔性,改善品質(zhì)。
9.反乳化-消泡作用 在某些加工過程中需要破乳和消泡,而加入相反作用的乳化劑,以破壞乳液的平衡,含有不飽和脂肪酸的乳化劑,具有抑制泡沫的作用,可做消泡劑用于乳制品加工。
10.抗腐敗保鮮作用 乳化劑可有一定的抑菌作用,常以表面涂層的方法用于水果保鮮。乳化劑在食品加工中用于以下方面:
1.焙烤及淀粉制品 高速面團(tuán),增加面筋網(wǎng)、促進(jìn)充氣、提高發(fā)泡性,使焙烤食品的結(jié)構(gòu)細(xì)密;增大體積,使產(chǎn)品膨松柔軟;保持濕度,防止老化,便于加工,延長貨架壽命。
在糕點(diǎn)中使脂肪均勻分散,防止油脂滲出,改善口感,提高脆性,并能減少蛋的用(用量一般為0.3%~1%)
2.冰淇淋 增強(qiáng)乳化、縮短攪拌時間。有利于充氣和穩(wěn)定泡沫,使制品產(chǎn)生微小冰晶和分布均勻的微小氣泡,提高比體積,改善熱穩(wěn)定性,從而得到質(zhì)地干燥、疏松、保形性好,表面光滑的冰淇淋產(chǎn)品。用量為0.2%~0.5%。
3.人造奶油 改善油水相容,將水分充分乳化分散,提高乳液的穩(wěn)定性,用量為0.1%~0.5%。
4.巧克力 增加巧克力顆粒間的摩擦力和流動性,降低粘度,增進(jìn)脂肪分散,防止起霜。提高熱穩(wěn)定性,提高產(chǎn)品表面光滑度。
5.糖果 使脂肪均勻分散,增加糖膏的流動性,易于切開和分離,提高生產(chǎn)效率,增進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)地,降低粘度,改善口感。
6.口香糖 提高基料混溶性、均勻性、改善可塑性、脆性、防止生產(chǎn)時的粘著,從而提高生產(chǎn)效率,改香料的乳化和分散,增進(jìn)風(fēng)味,一般油包水型乳化劑效果更佳。用量為0.5%~1%。
7.植物蛋白飲料 穩(wěn)定油脂不分層,制備穩(wěn)定的乳液。
8.乳化香精 穩(wěn)定天然香料油的乳化,防止制品中香料的損失。
9.其他 在調(diào)味品中作為水不溶物的增溶與分散劑。方便食品中能提高速溶性,延長保存期等。
乳化劑在烘焙產(chǎn)品中的作用:
乳化劑使一種具有親水基和親油基的表面活性劑。它能使互不相溶的兩相(如油與水)相互混溶,并形成均勻分散體或乳化體,從而改變原有的物理狀態(tài)。目前由于食品加工技術(shù)的提升,使得乳化劑在食品加工過程中扮演著相當(dāng)重要的角色,受到烘焙業(yè)者廣泛重視,并在烘焙產(chǎn)品中廣為利用,進(jìn)而改變產(chǎn)品的內(nèi)部結(jié)構(gòu),提高了產(chǎn)品品質(zhì)。
依據(jù)不同性質(zhì)的產(chǎn)品選擇不同的乳化劑,可以在產(chǎn)品品質(zhì)上發(fā)揮出下列關(guān)鍵作用:
乳化劑的功能
一、 乳化劑可以增強(qiáng)面筋和面團(tuán)的保氣性。
在烘焙制品中,乳化劑可與面筋蛋白相互作用,并強(qiáng)化面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),使得面團(tuán)保氣性得以改善,同時也可增加面團(tuán)對機(jī)械碰撞及發(fā)酵溫度變化的耐受性。
面粉在成團(tuán)過程中,面筋形成網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu),如果該結(jié)構(gòu)較為脆弱時,則由酵母產(chǎn)生的CO2將會消失。而當(dāng)面團(tuán)中添加了乳化劑如PANODAN、DATEM、SSL、ARTODAN等時,面筋結(jié)構(gòu)則得以加強(qiáng),從而將產(chǎn)生的CO2氣體良好的保持。
二、 乳化劑可在面筋與淀粉之間形成一光滑薄摸層結(jié)構(gòu)。
此結(jié)構(gòu)給予面筋一個良好的束縛,并使得面團(tuán)黏度下降,從而增加面筋蛋白質(zhì)網(wǎng)的延展性,使產(chǎn)品更加柔軟而易于整形。在這一方面以硬酯硫乳酸鈉(鈣)的效果最為理想。
三、 乳化劑可作為面團(tuán)面心軟化劑,延長烘焙產(chǎn)品的柔軟度及可口性。
飽和蒸餾的單甘油酸酯則使最具代表性的、有效的面團(tuán)軟化劑。小麥面團(tuán)中淀粉老化被認(rèn)為是面團(tuán)軟化的天敵。淀粉中的直鏈淀粉溶水膨脹,烘焙冷卻后形成相對穩(wěn)定的凝膠狀態(tài)以形成面包結(jié)構(gòu),而隨溫度的降低、時間延長、直鏈淀粉會回凝成不溶狀態(tài),進(jìn)而變硬、變脆,從而使面包的柔軟度大大降低。而當(dāng)單甘油酸酯等乳化劑加入面團(tuán)中,經(jīng)過攪拌而被淀粉分子吸收,在面團(tuán)溫度達(dá)到約55℃時,他會與直鏈淀粉作用形成螺旋狀復(fù)合體。這種反應(yīng)將會提高淀粉粒糊化溫度,減少了低溫時面心中糊化淀粉的總量,從而降低淀粉分子的結(jié)晶程度,并從淀粉顆粒內(nèi)部阻止支鏈淀粉凝聚,防止淀粉的老化、回生。它還可以減少水分從蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中流失,延緩硬質(zhì)蛋白質(zhì)的形成。而以上這些都將會使面包組織柔軟并保持較長時間。
四、 乳化劑會帶來關(guān)鍵的乳化作用。
一個好的烘焙產(chǎn)品需要好的乳化反應(yīng)。乳化劑的親水與親油基在面團(tuán)中分別作用,將面團(tuán)內(nèi)的水及油吸附,從而降低油水兩相的界面張力,并使面團(tuán)內(nèi)部原先互不相溶的多分散相系統(tǒng)得以均質(zhì),形成的乳化體可以 是水包油(oil in water)及油包水(water in oil)兩種類型。前者水為分散系,后者油為分散系。乳化劑的乳化能力與其親水基、親油基的多少有關(guān)。
一般可用“親水親油平衡值”(即HLB)來表示其乳化能力的差別。若HLB愈大,則親水作用愈大,即可穩(wěn)定水包油型乳化體;反之,HLB愈小,則親油作用愈大,即可穩(wěn)定油包水型乳化體。
五、 具有不可忽視的充氣效果
在制作蛋糕,例如Sponge Cake、 Pound Cake、Layer Cake時,拌打入空氣形成乳沫,乳化劑中飽和脂肪酸鏈可使面糊和氣室的分界區(qū)域形成光滑的薄膜狀結(jié)構(gòu),這將會穩(wěn)定氣室,同時增加氣室數(shù)量。添加乳化劑,可使面糊比重下降、蛋糕體積增大,并獲得良好的品質(zhì)及外觀。
乳化劑的選擇
烘焙產(chǎn)品乳化穩(wěn)定性、包氣性、起泡性、黏度、分散性及分散相的轉(zhuǎn)換,經(jīng)過攪拌、松弛、烘烤過程后形成的面團(tuán)結(jié)構(gòu)都與乳化劑的選擇有關(guān)??梢娺x擇最具效力的乳化劑,對烘焙產(chǎn)品的品質(zhì)至關(guān)重要。烘焙業(yè)經(jīng)常使用的單、雙甘油脂、硬酯酸鈉、DATEM、去水山梨醇脂肪酸酯(Sorbitan esters of ftty acids)、磷脂、乳清及大豆蛋白等都是非常經(jīng)濟(jì)而又能發(fā)揮重要作用的乳化劑。在選擇乳化劑時應(yīng)考慮產(chǎn)品所適應(yīng)的HLB值。不同HLB值的乳化劑具有加和性,當(dāng)二種或二種以上的乳化劑適當(dāng)配合時,可使得原HLB值范圍擴(kuò)大,增加該乳化劑的適用范圍。所以混合乳化劑的乳化效果最好,如“單、雙硬酯酸和棕櫚酸甘油脂”等乳化劑。蛋糕配方則經(jīng)常使用高HLB的乳化劑如蔗糖酯等,而磷脂、單、雙甘油酸酯、SSL和DATEM等則經(jīng)常應(yīng)用于面包面團(tuán)中。
乳化劑的需求在世界市場上有逐步上升之趨勢,美國一年乳化劑的消耗可達(dá)五百萬美金。而乳化劑最大的市場即面包工業(yè),其中近50%為單甘油脂。大豆磷脂每年的世界產(chǎn)量業(yè)在不斷上升,在西點(diǎn)及休閑食品中具有驚人的潛力。
適量添加乳化劑,不僅改善了烘焙查您的內(nèi)部結(jié)構(gòu),而且使烘焙品質(zhì)更趨穩(wěn)定。相信隨著烘焙業(yè)的不斷推動前進(jìn),乳化劑的研發(fā)和應(yīng)用范圍必將開創(chuàng)出更加廣闊的天地。使用注意事項(xiàng)如下:
1.不同HLB值的乳化劑可制備不同類型的乳液,選擇合適的乳化劑是取得最佳效果的基本保證。
2.由于復(fù)合乳化劑有協(xié)同效應(yīng),通常多采用復(fù)配型乳化劑,但在選擇乳化劑“對”時要考慮HLB高值與低值相差不要大于5,否則得不到最佳穩(wěn)定效果。
3.乳化劑加入食品體系之前,應(yīng)在水或油中充分分散或溶解,制成漿狀或乳狀液,乳狀液的制備方式有三種:
?。?)乳化劑直接溶于水中,在激烈攪拌下,將油加入。
(2)乳化劑溶于油相(加熱),將水直接加入。(或上述混合物直接加入水中)成分及品種
食品乳化劑需求量最大的為脂肪酸單甘油脂,其次是蔗糖酯、山梨糖醇脂、大豆磷脂、月桂酸單甘油酯、丙二醇脂肪酸酯等。
蔗糖酯由于酯化度可調(diào),HLB值寬廣,既可成為W/O型,又可成為O/W型乳化劑,為當(dāng)前世界上頗為引人注目的乳化劑。
大豆磷脂是天然產(chǎn)物,它不僅具有極強(qiáng)的乳化作用,且兼有一定的營養(yǎng)價值和醫(yī)藥功能,是值得重視和發(fā)展的乳化劑,但在磷脂的提純、以及化學(xué)改性方面尚需加強(qiáng)研究。我國所用即為改性大豆磷脂。
山梨醇酯類開發(fā)較早,用于食品工業(yè)歷年耗量約占食品乳化劑總量的10%。
月桂酸單甘油酯(GML)天然存在于母乳中,在嬰兒自身的免疫系統(tǒng)發(fā)育完全之前,GML對嬰兒的健康起著保護(hù)作用。研究發(fā)現(xiàn),GML不僅可用作食品乳化劑,廣泛添加于焙烤食品中,起改善米面制品品質(zhì)的作用,而且GML也是一種安全、高效、廣譜抗菌劑,其抗菌效果不受pH影響,優(yōu)于山梨酸、苯甲酸、對羥基苯甲酸酯及脫氫醋酸等常用防腐劑
以甘油酯為主體的系列產(chǎn)品開發(fā)應(yīng)用正在發(fā)展階段,目前歐美各國甘油酯衍生物的消費(fèi)量約占總消費(fèi)量的20%,其中聚甘油酯由于其HLB值范圍寬,乳化能力強(qiáng),用量不斷增加。食品乳化劑的應(yīng)用開發(fā)現(xiàn)已由單一品種的需求結(jié)構(gòu)趨向于復(fù)配型,即生產(chǎn)幾種基本乳化劑將其復(fù)合搭配出許多的品種,發(fā)揮其協(xié)同效應(yīng)。我國廣泛應(yīng)用的乳化劑復(fù)配產(chǎn)品有面包改良劑、蛋糕發(fā)泡劑等。
食用乳化劑是消耗量較大的一類食品添加劑,各國許可使用的品種很多,現(xiàn)就我國許可使用的品種介紹如下:
月桂酸單甘油酯(GML) 乙?;瘑胃视椭舅狨?硬脂酰乳酸鈣 雙乙酰酒石酸單(雙)甘油酯 氫化松香甘油酯 松香甘油酯 單硬脂酸甘油酯 六聚甘油單油酸酯 六聚甘油單硬脂酸酯 改性大豆磷脂 辛癸酸甘油酯 聚氧乙烯山梨醇酐單月桂酸酯 聚氧乙烯山梨醇酐單油酸酯 聚氧乙烯山梨醇酐單棕櫚酸酯 聚氧乙烯山梨醇酐單硬脂酸酯 聚氧乙烯木糖醇酐單硬脂酸酯 丙二醇脂肪酸酯 硬脂酸鉀 酷蛋白酸鈉 硬脂酰乳酸鈉 山梨醇酐單月桂酸酯 山梨醇酐單油酸酯 山梨醇酐單棕櫚酸酯 山梨醇酐單硬脂酸酯 山梨醇酐三硬脂酸酯 乙酸異丁酸蔗糖糖酯 脂肪酸蔗糖酯、蔗糖酯 三聚甘油單硬脂酸酯 木糖醇酐單硬脂酸酯
乳化劑的作用
1.乳化作用
起乳化作用的有乳化香料,賦予飲料以香氣和濁度,用高HLB值的聚甘油脂肪酸酯及皂樹皂苷,可調(diào)制成乳化香料。添加乳化香料的飲料多屬酸性,而聚甘油脂肪酸酯和皂樹苷耐酸性優(yōu),因而十分合適。親水性好與耐酸性高的卵磷脂也可使用。
酒精飲料、咖啡飲料、人造煉乳可使用甘油酸酯、山梨糖醇酐脂肪酸酯、丙二醇脂肪酸酯等低
HLB值的親油性乳化劑和其他親水性乳化劑配合,可提高飲料及煉乳的乳化穩(wěn)定性。
2.分散濕潤作用
巧克力飲料中加乳化劑可提高分散性,可可飲料中加乳化劑也使分散性好,酸性飲料加乳化劑容易分散,粉末飲料中加乳化劑可提高其在水溶液中的潤濕性、分散性。
3.起泡作用
一般在水中乳化劑的起泡力以脂肪酸碳數(shù)12附近的最大,皂樹皂苷的起泡力也很強(qiáng)。歐美各國的起泡性飲料,都添加皂樹皂苷作起泡劑,使具有存在大量微細(xì)空氣泡口感良好,產(chǎn)品質(zhì)量提高。
洗滌中的應(yīng)用---強(qiáng)力去污乳化劑
強(qiáng)力去污乳化劑是一種由高濃縮表面活性劑合成的低泡沫油污乳化劑,與主洗粉配合使用可有效去除工裝、臺布、餐巾上的重油污垢,可防止毛巾、床單等織物的污垢再沉淀,提高所洗織物的洗滌質(zhì)量。
乳化劑一般是表面活性劑與礦物油和油脂的混合物,但也可以溶于水。它可以通過把油和油脂分解成非常細(xì)小的顆粒而將其形成的污垢從面料驅(qū)逐下來。一旦乳化在水中,油和油脂即可通過稀釋作用被移除。
乳化劑有助于在洗滌過程中去除衣物上粘著的礦物質(zhì)油或油脂。如果和適量的堿和洗滌劑混合則可以用來去除汽油。堿和喜油的表面活性劑相結(jié)合可以將油和油脂形成的小珠分解成非常細(xì)小的顆粒。之后,乳化劑就會將其包圍并在其表面形成—層奶狀物質(zhì)。這樣在乳化和溶入水之后,油和油脂就會通過稀釋作用而被去除了。
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