毕业论文1[1]1乳化剂的发展与应用

摘 要

针对目前国内外乳化剂在食品、化妆品、医药等各类生活用品的应用及发展论述。本

文通过世界乳化剂发展史，各类乳化剂的作用延伸到现实生活中的应用，通过不同性质的物

质经过实验加工合成各种各样对人们生产活动息息相关的乳化剂。

乳化剂的应用主要体现在食品添加剂、化妆品的乳化理论与乳化技术上，都是通过人民生产生活对其的要求日益提高，乳化剂相关工作人员不断改进乳化剂的原料、生产合成工艺逐步完善乳化剂的功能。得出了根据各种乳化剂的HLB值不同、乳化剂与分散相的亲和性、乳化剂的配伍作用可以细分各类乳化剂的相应及相对作用推广乳化剂在各领域的使用。 关键字：乳化剂，食品添加剂，化妆品，乳化剂的HLB值，分散相，亲和性，配伍作用

引 言

乳化剂广泛应用于化工、食品、造纸、涂料、印染、纺织、环保、石油、医药、金属加工、石油产品、废水处理等各个领域。本文主要介绍乳化剂的发展、制备、性质及应用，反映了乳化最新研究与应用成果，对乳化剂的研究、开发和应用提供参考。

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目 录

摘 要 ............................................. 错误！未定义书签。 Abstract ............................................. 错误！未定义书签。 引 言 ............................................. 错误！未定义书签。 1 乳化剂的乳化原理 ................................................... 3 2 乳化剂的应用 ....................................................... 4 2.1 乳化剂的应用前景 .............................................. 4 2.2 乳化剂在食品中的应用 .......................................... 4 2.3 乳化剂在化妆品中的应用 ....................................... 5 3 乳化剂的种类与分类 ................................................ 6 4 乳化剂的制备 ................................................... 10 5 乳化剂的发展 ...................................................... 16 6 我国常见的几种乳化剂 .............................................. 24 结 论 ............................................................. 25 参 考 文 献 .......................................................... 25 致 谢 ............................................................. 26

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1. 乳化剂的乳化原理

乳化剂作为一类食品添加剂，在食品工业中扮演着重要的角色，它是现代食品工业的重要组成部分，在食品工业中的需求量约占添加剂的50%[1]。基于其表面活性性质和与食品组分的相互作用，乳化剂不仅在各种原料混合、融合等一系列加工过程中起乳化、分散、润滑和稳定等作用，而且还可以改进和提高食品的品质和稳定性。比如，它可以使食品舌感润滑、保持质感， 还被用作蛋糕的起泡剂、豆腐的消泡剂等。在面包生产中，乳化剂可以保护淀粉粒，防止老化，从而使面包食感得到改良，并在防氧化、抗菌和品质等方面得到改善。

乳化剂是一种表面活性剂，既有亲水基团，又有亲油基团，两者分别处于两端，形成不对称的分子结构。可将两种不溶物质“吸附”在一起。乳化剂是乳液的一种稳定剂，也是表面活性剂的一种。乳化剂可以分散在分散质的表面，形成薄膜或者是双电层，可以是分散相带有电荷，这样就可以阻止分散相的小液滴互相凝结，使形成的乳浊液比较稳定。例如，在农药的原药（固态）或原油（液态）中加入一定量的乳化剂，再把它们溶解在有机溶剂里，混合均匀后可制成透明液体，叫乳油。常用的乳化剂有肥皂、阿拉伯胶、烷基苯磺酸钠、硬脂酸钠盐、羧酸盐、硫酸盐等。

1.1 液体物料中的乳化原理

在两种不相混合的液体中（如油和水），乳化剂分子能吸附于液体界面上，并定向排列，亲水基团指向水相，疏水基团指向油相，通过乳化剂的“架桥”作用，使水和油两相紧密地融合在一起。

1.2 固体物料中的乳化原理

乳化剂与食品中的蛋白质、淀粉、脂类作用，改善食品结构。碳水化合物是多羟基的醛、酮或多羟基醛、酮的缩合物。由于单糖及配糖链的结构特性，故碳水化合物能够形成亲水和疏水区域，因此，乳化剂与碳水化合物的相互作用有两种，即通过氢键产生的亲水相互作用及由疏水键产生的疏水相互作用。借助氢键的形成，乳化剂可加成在支链淀粉的外部分枝上，形成支链淀粉——乳化剂复合体。单糖或低聚糖有良好的水溶性，没有疏水层，因此与乳化剂不发生疏水作用。而高分子多糖则不然，它与乳化剂发生疏水作用[3]。

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2.乳化剂的应用

2.1 乳化剂的应用前景

由于乳化剂在食品工业中应用广泛，而且在人体消化过程中可被分解为脂肪酸和多元醇，从而被人体吸收或排出体外，对人体无害，所以越来越受到人们的重视。随着生物技术和遗传工程的应用，已经开发出一系列具有表面活性生物物质产品并用于食品生产，例如，从非生物蛋白中获得的蛋白基表面活性剂、蛋白水解产物和蛋白质衍生物等。可以预见， 乳化剂对未来的食品工业将产生巨大影响。通过食品乳化剂和其他食品添加剂，特别是许多水 解胶体以及结构改良剂的应用，将会对加工食品的结构、口感、货架期以及食品总体品质产生积极的作用。

另外，还要加大应用市场的开发，倡导开发天然、营养、多功能的食品添加剂，重点开发研制新型的复合乳化剂，加强研究其作用机理，更快地开拓食品乳化剂市场，为食品工业服务。

2.2 乳化剂在食品中的应用

在食品工业中，乳化剂的主要作用是乳化，其不仅能提高食品质量，延长食品储藏期，改善食品的感官性状，而且还可以防止食品变质，便于食品的加工和保鲜，有助于新型食品的开发。目前，乳化剂在食品工业的需要量约占食品添加剂总量的1/2，在食品中占有相当重要的地位。见表格一。

表一 乳化剂在食品加工中的作用

典型的表面活性作用

乳化作用 破乳作用 助溶作用 增溶作用 分散作用 润滑作用 起泡作用 悬浮作用

在食品中的特殊作用 消泡作用 抑泡作用 增稠作用 润滑作用

与类脂相互作用 与蛋白质相互作用 与碳水化合物相互作用 保护作用

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2.3 乳化剂在化妆品中的应用

乳化剂可分为亲油和亲水两部分，按乳化剂在两相中所形成乳化体系性质又可分为水包油（O/W）型和油包水（W/O）型两类。衡量乳化性能最常用的指标是亲水亲油平衡值（HLB值）。HLB值低表示乳化剂的亲油性强，易形成油包水（W/O）型体系；HLB值高则表示亲水性强，易形成水包油（O/W）型体系。而HLB值有一定的加和性，利用这一特性，可制备出不同HLB值系列的乳液。

固体颗粒在分散相液滴表面形成一层薄膜，阻止了液滴之间的聚集， 制得稳定的（O/W）分散相。 以固体颗粒作为乳化剂时，乳状液的稳定性依赖于固体颗粒的粒径、表面润湿性及固体颗粒之间的相互作用，其中颗粒表面的润湿性是最重要的影响因素。当固体颗粒表面接触角为90°左右时，可以在（O/W）界面形成结构比较稳定的薄膜，有较佳的乳化性。固体颗粒与表面活性剂均具有乳化作用，但其作用机理及乳化方式却不相同，表面活性剂乳化体系是亚稳定体系， 属于热力学不稳定体系、表面活性剂在（O/W）界面上的吸附是一种动态平衡，在一定的条件下可以快速吸附与脱附。以表面活性剂为乳化剂时， 油相的不同会影响形成乳液的类型，在某些条件下，表面活性剂乳化体系还容易发生转相。 ＨＬＢ值是表面活性剂乳化特性的衡量指标，不同 ＨＬＢ值的表面 活性剂适合于乳化不同性质的（O/W）相。而运用固体颗粒乳化是可以制得动力学\热力学均非常稳定的（O/W）分散体系。在固体颗粒乳化体系中，油相的性质不影响形成乳液类型，但颗粒在体系中的初始分散位置会影响形成乳状液的类型。表面润湿性是固体颗粒可作为乳化剂的决定因素。同表面活性剂的 ＨＬＢ值一样，固体颗粒表面的润湿性是定量确定体系形成 （O/W）或 （W/O）乳化体系的重要依据。 虽然固体颗粒不像表面活性剂分子一样具有两亲性，但它有很强的表面活性，能覆盖在乳液液滴表面， 有效阻止液滴之间的聚集。覆盖固体颗粒的分散相液滴之间的斥力是阻止液滴之间碰撞并聚集的主要原因。带电液滴之间存在静电斥力， 在 （O/W）体 系中， 固 ／油界面所带的电荷通过油介质产生较强的长程斥力，促进了固体颗粒的定向排列。 在 （W/O）体 系中，同样的斥力产生于固体颗粒之间的水滴之间。在固体颗粒乳化体系中， 乳状液的稳定性主要取决于 体系中颗粒与颗粒之间、颗粒与液滴之间形成的网络 结构。

固体颗粒乳化体系的作用机理及影响因素，目前对于固体颗粒乳化剂的作用机理尚不太明 确，经研究表明，可能有以下两种机理：一种是固体 颗粒吸附于油水两相界面，形成一

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