乳化劑

乳化劑乳化是指兩種不相溶的液體形成乳狀液的過程。乳化時通常需要加入第三種物質以提高乳狀液的穩定性，這種物質稱為乳化劑。最常見的乳化劑是表面活性劑。它一方面降低油水間的界面張力，使乳化作用易於進行；另一方面乳化劑在液珠表面上形成有一定強度的界面膜，阻止了液珠之間的聚結和油水分層作用，使體系更穩定。乳化劑分親油型（油包水型：W/O）及親水型（水包油型O/W）兩大類。前者使水分散到油中，後者使油分散到水中。以HLB值表示其親水親油性，HLB值3～5者為W/O型乳化劑，用它形成油包水型乳狀液；HLB值8～18者為O/W型乳化劑。乳化劑可按分子結構分為離子型、非離子型、陽離子型和兩性型四大類。大多混合使用。陰離子乳化劑有脂肪酸皂、烷基磺酸鹽、烷基苯基硫酸鹽、磷酸鹽等。陽離子乳化劑主要是胺類及季銨鹽。非離子型乳化劑是品種最多的一類乳化劑，有聚氧乙烯型、環氧乙烷和環氧丙烯嵌段共聚物、多元醇的脂肪酸酯、聚乙烯醇等。卵磷脂、羊毛脂、阿拉伯樹膠等是天然乳化劑。乳化劑廣泛應用於醫藥、農藥、合成橡膠、合成樹脂、製革、化妝品、食品及塗料工業。用於化妝品的乳化劑，除乳化作用外，還兼有增溶、浸透、潤濕、去垢等作用。

中文名/外文名:乳化劑/emulsifier

應用學科/屬 性:化學/ 表面活性劑(SAA)

性 質/分 類:多功能、高純度、低刺激、高效率/水包油OW型和油包水WO型

常見乳化劑:肥皂、阿拉伯膠、烷基苯磺酸鈉等

目錄

簡介

乳化劑是指能改善乳化體中各種構成相之間的表面張力，形成均勻分散體或乳化體的物質，食品乳化劑是 GB 2760—2014《食品添加劑使用標準》規定的22類食品添加劑之一。食品乳化劑的用量約占食品添加劑總量的 1/2，是食品工業中用量最多的添加劑，在食品生產和食品加工過程中占有重要地位，幾乎所有食品的生產和加工均涉及乳化劑或乳化作用。食品乳化劑是一類多功能的高效食品添加劑，除了具有典型的表面活性之外，在食品中還具有消泡、增稠、穩定、潤滑、保護等作用。

根據HLB值，將乳化劑分為油包水型(W/O型，即親油型)及水包油型(O/W 型，即親水型)兩大類。前者使水分散到油中，如單硬脂酸甘油酯；後者使油分散到水中，如蔗糖酯、大豆磷脂等。

乳化劑親水基的特性

(1) 陰離子型乳化劑。這類乳化劑在水中電離生成帶陰離子的親水基團，如脂肪酸皂、烷基硫酸鹽(十二烷基硫酸鈉)、烷基苯磺酸鹽(十二烷基苯磺酸鈉)、磷酸鹽等。陰離子乳化劑要 求在鹼性或中性條件下使用，不能在酸性條件下使用。也可與其他陰離子乳化劑或非離子乳 化劑配合使用，但不得與陽離子乳化劑一起使用。

乳化劑原圖鏈接 圖片來自百度網

(2) 陽離子型乳化劑。這類乳化劑在水中電離生成帶陽離子親水基團，如N-十二烷基二甲胺及其他[[胺衍生物]、季銨鹽等。陽離子乳化劑應在酸性條件下使用，不得與陰離子乳化劑一起使用。

(3) 非離子型乳化劑。這種乳化劑在水中不電離。其親水基是各種極性基，如聚氧乙烯醚、聚氧丙烯醚、環氧乙烷和環氧丙烷嵌段共聚物、多元醇脂肪酸酯、聚乙烯醇等。

根據乳化劑的來源，可分為合成的與天然的。上述諸乳化劑均為合成的；天然乳化劑有卵磷脂、羊毛脂、阿拉伯膠等。乳化劑廣泛用於食品、化妝品、洗滌劑、合成橡膠、合成樹脂、農藥、醫藥、製革、塗料、紡 織、印染、石油化工等方面。乳化劑除乳化作用外，還具有增溶、滲透、潤濕、去垢等作用。

乳化劑是食品加工中常用的食品添加劑之一。類似表面活性劑，借裹住分散相小滴防止其聚結，使之成為存在於另一不溶混或部分溶混液體中的穩定的膠態分散體。

食品乳化劑的作用

食品乳化劑是通過物理方法使兩種或兩種以上互不相溶的相（如：油和水）均勻地形成分散的活性物質。其在食品工業中占有相當重要的地位，能提高食品質量，防止食品變質，以延長食品儲藏有效期，改善食品的口感與外觀，刺激消費需求。其乳化特性取決於乳化劑的親水親油平衡值（HLB 值），HLB 值越大，則其親水性越強，反之，其親油性越強。

乳化劑分子內一般都含有親水基和親油基，決定了乳化劑的親水性和親油性。在油相與水相互不相溶的液體中，適量加入乳化劑，並經過一定的加工處理，可以使其形成均質的分散體系。

乳化劑原圖鏈接 圖片來源百度網

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乳化作用

在體系中加入小分子乳化劑，能夠降低體系的表面張力，從而降低其界面能，提高乳濁液的穩定性，如果汁、蛋白飲料等。此外，當表面活性劑吸附在乳滴界面時，可起到屏障的作用，能防止液滴之間相互聚集。當添加帶電荷的離子型表面活性劑時，乳液液滴會因為同種電荷的作用而相互排斥，使乳化性提高。

乳化劑在食品中的應用

植物性人造稀奶油

稀奶油一般指天然動物稀奶油，但如今植物性稀奶油也被廣泛應用於食品加工。植物稀奶油以植物油脂為主要原料，再加上其他配料製作而成，乳化劑可以乳化植物油脂，使之形成穩定的結構。一般會使用飽和度較高的氫化植物油，如椰子、棕櫚油、棕櫚仁油、玉米胚芽油及葵花籽油等，將油脂精煉後進行氧化，得到植物氫化油。氫化植物油在常溫下呈固態，口感佳且可塑性好，有着與乳脂相似的質構特性。植物性人造稀奶油是一種多用途的產品，廣泛應用於蛋糕的裝飾、麵包的夾心、慕斯蛋糕和烘焙產品的製作。

糖果、巧克力

一些常見糖果，如奶油糖、太妃糖以及巧克力中都含有大量油脂，在加工過程中添加乳化劑（如分子蒸餾單甘酯），可以將糖果中的油脂乳化，使油脂與其他物質形成乳化體系，防止糖果油脂分離，穩定糖果的外形，抑制巧克力中的油脂結晶，改善巧克力及糖果的口感。

冰淇淋

乳化劑可以使冰淇淋中的油脂分子大小一致且均勻分布，有效防止冰淇淋中由於冰晶的形成，而影響產品的細膩口感，提高乳狀液的穩定性。某些乳化劑（如乳清蛋白、甘油單酸酯）還可取代傳統冰淇淋中的部分脂肪，且不會明顯改變冰淇淋產品特有的口感，以降低冰淇淋的熱量，促進低脂冰淇淋的發展。

飲料

一些飲料（如豆奶、花生牛奶、可可乳等）中也含有大量油脂，乳化劑（如乳清蛋白、分子蒸餾單甘酯、酪酸鈉等）能使飲料中的油脂乳化，形成穩定的乳化體系，避免飲料分層，保證飲料良好的感官性狀以及口感。飲料中所使用的乳化劑應具備以下基本條件：安全、耐酸、水解性好、耐乙醇以及 HLB 值高。

肉製品中

在許多肉製品中，食品乳化劑的應用也非常普遍，常見的乳化劑有大豆蛋白、血清蛋白等。主要作用為使肉製品原料中的油脂類物質乳化分散，抑制原料水分的析出以及原料的收縮和變硬，具有乳化保水的效果。以改善肉製品的色、香、味及形，使肉製品性狀更加穩定，口感更佳，並推動肉製品的高速發展。

發酵食品

麵包、糕點的製作一般都需要發酵且食品的儲藏期不長。乳化劑可以作用於麵團本身，抑制澱粉的老化，以起到保鮮作用。乳化劑還可以提高糊化溫度、提高最大黏度、降低最小黏度。利用乳化劑的起泡性，維持麵包及糕點膨脹的外觀，作用於麵團，以提高發酵能力，改善食品口感。

材料合成行業的應用

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在材料合成行業的應用主要是利用它進行乳液聚合合成塗料、粘合劑等產品。尋找性能穩定、價格低廉的高效乳液聚合劑是該行業乳化劑的研究發展方向。例如在粘合劑的合成中，聚丙烯酸酯粘合劑的廣泛應用就是由於丙烯酸酯類乳液粘合劑的聚合必須在低分子量表面活性劑的條件下使聚合物分散在水中，從而造成了一部分游離乳化劑殘留在聚合物中，降低了乳液粘合劑在基材表面的附着力。為了解決此問題並有效防止成膜後乳化劑的遷移，能夠提高塗膜的耐水性和附着力的可聚合乳化劑得到了進一步研究。此外，在材料合成中，環保型反應性乳化劑作為傳統乳化劑的替代品得到進一步應用，例如乳化劑SR－10不僅乳化能力強、環保性能優良、符合各種物性要求並具有較低的起泡性等優點。

養殖行業的應用

乳化劑在養殖行業主要用於養殖飼料的改性。在畜禽水產養殖中，為了加快動物的生長速度、提高動物的生產性能、降低料肉比，在飼料中普遍使用乳化油脂。這樣一來，消化高比例的油脂所需要的膽汁酸鹽量超過了畜禽體內的分泌量，造成飼料不消化及脂肪在肝臟的積累。為此，選擇適合的飼料乳化劑成為乳化劑在養殖行業應用中的關鍵。

2017年，在畜禽水產養殖中使用較多的是離子型的膽汁酸鹽類和卵磷脂類乳化劑，這類乳化劑主要功能是保肝利膽、調節肉質，但其乳化效果並不理想。而非離子型飼料乳化劑能取得更高的乳化性，如單硬脂酸甘油酯、蔗糖脂肪酸酯等。同時，能夠加速油脂裂解的脂肪酸酶作為添加劑加入到飼料乳化劑中的應用也逐漸增多。

日化行業的應用

在日化行業中乳化劑被廣泛應用在洗護產品及化妝品中。使用到的乳化劑包括天然表面活性劑和人工合成表面活性劑兩種。前者來自動植物體，為較複雜的高分子有機物，通常具有較高的黏度，易於乳化穩定且無刺激、無毒副作用，如卵脂酸、膽甾醇、羊毛脂、茶皂素等。後者通常為固體顆粒乳化劑，在分散相液滴表面形成一層薄膜阻止液滴之間的聚集而製得穩定的油/水分散相，主要用作無化學乳化劑的抗過敏配方及防曬產品配方化妝品的添加劑。

由於固體顆粒具有超細的粒徑( 小於 200nm) ，因此具有很好的皮膚耐受性，相對於傳統的表面活性劑而言刺激性大大降低。此外，由於固體顆粒乳化體系的穩定性不受油脂性質的影響，護膚產品可以更寬範圍地選擇油脂以製備出性能更佳、更穩定的產品。

其他行業的應用

在軍事工業中乳化劑常被添加到炸藥中製作乳化炸彈。通常由不溶於水的碳氫燃料作為連續相，以過飽和硝酸銨鹽水溶液作為分散相，通過乳化劑的乳化作用，硝酸銨鹽水溶液以極小的液滴分散在碳氫燃料中形成一種油包水特殊乳膠體系。由於乳化炸藥是熱力學高度不穩定體系和不可逆體系，乳化劑的作用在於大幅度降低油水界面張力，在界面形成界面膜使內相的硝酸銨液滴難以聚結，從而提高乳化炸藥的穩定性。

在礦石浮選中乳化劑用於煤泥、金屬礦、非金屬礦的浮選中對浮選劑進行改進。由於在浮選過程中，浮選劑的乳化分散程度對其使用效率及浮選效果有着重要的影響，因此的加入有助於提高浮選機的捕集性能，大大降低浮選劑的消耗量。

將乳化劑添加到水、甲醇和柴油的混合體系中製得的微乳化柴油和普通柴油相比，具有更好的燃燒性能、更低的能耗、更少的污染。將具有一定乳化能力的生物柴油添加到石化柴油中不僅可以促進可再生能源行業的發展、降低排放、提高燃油的環保性能，還有利於燃油的乳化，提高燃燒率，降低能耗。

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