毕业论文1[1]1乳化剂的发展与应用(4)

体的破坏，因此冷却的速度最好通过试验来决定。 (八)香精和防腐剂的加入 (1)香精的加入

香精是易挥发性物质，并且其组成十分复杂，在温度较高时，不但容易损失掉，而 且会发生一些化学反应，使香味变化，也可能引起颜色变深。因此一般化妆品中香精的加入都是在后期进行。对乳液类化妆品，一般待乳化已经完成并冷却至50～60℃时加入香精。如在真空乳化锅中加香，这时不应开启真空泵，而只维持原来的真空度即可，吸人香精后搅拌均匀。对敞口的乳化锅而言，由于温度高，香精易挥发损失，因此加香温度要控制低些，但温度过低使香精不易分布均匀。 (2)防腐剂的加入

微生物的生存是离不开水的，因此水相中防腐剂的浓度是影响微生物生长的关键。 乳液类化妆品含有水相、油相和表面活性剂，而常用的防腐剂往往是油溶性的，在水中溶解度较低。有的化妆品制造者，常把防腐剂先加入油相中然后去乳化，这样防腐剂在油相中的分配浓度就较大，而水相中的浓度就小。更主要的是非离子表面活性剂往往也加在油相，使得有更大的机会增溶防腐剂，而溶解在油相中和被表面活性剂胶束增溶的防腐剂对微生物是没有作用的，因此加入防腐剂的最好时机是待油水 相混合乳化完毕后(O／W)加入，这时可获得水中最大的防腐剂浓度。当然温度不能过低，不然分布不均匀，有些固体状的防腐剂最好先用溶剂溶解后再加入。例如尼泊金酯类就可先用温热的乙醇溶解，这样加到乳液中能保证分布均匀。

配方中如有盐类，固体物质或其他成分，最好在乳化体形成及冷却后加入，否则易造成产品的发粗现象。 (九)粘度的调节

影响乳化体粘度的主要因素是连续相的粘度，因此乳化体的粘度可以通过增加外相的粘度来调节。对于O/W型乳化体，可加入合成的或天然的树胶，和适当的乳化剂如钾皂，钠皂等。对于W/0型乳化体，加人多价金属皂和高熔点的蜡和树胶到油相中可增加体系粘度。

5. 乳化剂的发展

5.1 食品乳化剂的现状

食品乳化剂属于表面活性剂，由亲水和疏水(亲油)部分组成。由于具有亲水和亲油的两

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亲特性，能降低油与水的表面张力，能使油与水\互溶\。它具有乳化、润湿、渗透、发泡、消泡、分散、增溶、润滑等作用。乳化剂在食品加工中有多种功效，是最重要的食品添加剂，广泛用于面包、糕点、饼干、人造奶油、冰淇淋、饮料、乳制品、巧克力等食品。乳化剂能促进油水相溶，渗入淀粉结构的内部，促进内部交联，防止淀粉老化，起到提高食品质量、延长食品保质期、改善食品风味、增加经济效益等作用。

世界上食品乳化剂约65种，FAO／WHO制订标准的有34种。2001年全世界年产乳化剂27．6万t，2002年产29万t。全世界每年总需求约8亿美元，耗用量25万t以上。消费量较大的5类乳化剂中，最多的是甘油脂肪酸酯，约占总量的53％；居第2位的是卵磷脂及其衍生物，约占20％；蔗糖脂肪酸酯和失水山梨醇脂肪酸酯约各占10％；丙二醇脂肪酸酯约占6％。

我国在1981年批准使用的食品乳化剂只有单甘酯和大豆磷脂两个品种，到2002年，我国允许使用的乳化剂达到29种。分别为单硬脂酸甘油酯、蔗糖脂肪酸酯、酪蛋白酸钠、山梨醇酐单脂肪酸酯、山梨醇酐三脂肪酸酯、山梨醇酐单油酸酯、木糖醇酐单硬脂酸酯、山梨醇酐单棕榈酸酯、硬脂酰乳酸钙、双乙酰酒石酸单(双)甘油酯、硬脂酰乳酸钠、松香甘油酯、氢化松香甘油酯、乙酸异丁酸蔗糖酯、聚氧乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐单油酸酯、聚氧乙烯木糖醇酐单硬脂酸酯、辛，癸酸甘油酸酯、改性大豆磷脂、丙二醇脂肪酸酯、三聚甘油单硬脂酸酯、聚甘油单硬脂酸酯、聚甘油单油酸酯、山梨醇酐单月桂酸酯、聚氧乙烯(20)一山梨醇酐单月桂酸酯、聚氧乙烯(20)一山梨醇酐单棕榈酸酯、乙酰化单甘油脂肪酸酯、硬脂酸钾、聚甘油蓖麻酸酯，由此可见，乳化剂的发展在食品添加剂行业中是属于较快的。

到2004年底。我国乳化剂的4个主要品种。产量已达4万t／年(包括复配产品)，其它25个品种产量、用量尚无法统计。据估计：我国年产蔗糖酯约150万t，Span、Tween系列约2000t。所有的食品乳化剂的产量都比l0年前翻了一番,产品竞争相当激烈。 单甘酯在食品乳化剂中占50％以上的份额，产量在2万t左右。但我国早期食品乳化剂的应用中单甘酯并不突出。单甘酯的发展可以归结为3个原因：f1)原料和产品的价格优势；(2)使用、储藏较方便；(3)单甘酯制造技术的发展。而且自从20世纪9og代，我国自行

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研制出分子蒸馏装置。单甘酯粗制品比例逐步减少，分子蒸馏单甘酯占领国内乳化剂的主要市场，现有年产1500t分子蒸馏单甘酯的装置20多套，年产3000t分子蒸馏单甘酯的装置3套。据称已有年产5000t分子蒸馏单甘酯的装置。年产6000t分子蒸馏单甘酯的设备建设已列入国内企业的发展计划。2002年乳化剂的总销售额约4亿元(包括复配产品)，其中单甘酯及其复配产品销售额达到1．9亿元。酪蛋白钠、Span、Tween系列产品，蔗糖酯和硬脂酰乳酸盐(酯)产品的销售额约1．5亿元。

5.2 几种常用食品乳化剂发展趋势

5.2.1 传统产品

2．1．1 单甘酯单甘酯是世界上用量最大的乳化剂。占乳化剂用量的一半以上。它是甘油单硬脂酸酯的简称。又称丙三醇单硬脂酸酯，单硬脂肪酸甘油酯。分子式：

它是由甘油与硬脂酸加热酯化而得，按纯度可分为单甘酯(单酯含量为30％～55％)、分子蒸馏单甘酯(单酯含量≥90％)。目前冰淇淋生产中一般多用分子食品添加剂蒸馏单甘酯，它为白色或乳白色粉末或细小颗粒．HLB值约为3．8，为油包水(水／油)型乳化剂，因其本身的乳化性较强，可作为水包油(油，水)型乳化剂。它是一种优质高效的乳化剂，具有乳化、分散、稳定、起泡、抗淀粉老化等作用。

单甘酯最主要的物理性质是同质多晶现象。由于单甘酯是类脂，与油脂一样具有同质多晶现象。其晶体结构有仅一晶型、p一初级晶型和B一晶型。作为乳化剂，其仅一晶型活性最高。最易与食品中的各种成分相互作用，但仅一晶型只在与水或油脂形成凝胶的状态下才存在，使用不便；B一晶型基本无活性，但它最稳定，是单甘酯一般状态下的晶体结构；B一初级晶型虽有活性，但比q一晶型大大降低，其稳定性介于仅一晶型与B一晶型之间，是某类单甘酯稳定的固体形式。单甘酯的合成、精致方法有：(1)酯交换法(酯的甘油醇解法)；(2)直接酯化法；(3)脂肪酸和环氧丙烷合成法；(4)脂肪酸与缩水甘油合成法；(5)酶法；(6)溶剂法；(7)分子蒸馏提取法；(8)基团保护法等。

单甘酯目前的发展有两方面：(1)I艺、装备的进步；(2)产品质量的提高，应用面的扩

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大。在制造工艺方面定向合成是发展方向之一：装备产品质量3ooot／~以上的大型生产线是发展方向之一。产品质量方面，随我国进入WTO的需要。产品达到F CC4的质量指标是发展的必然趋势。产品的应用要向国际市场发展．要向其它行业的应用发展。

2．1．2 大豆磷脂(卵磷脂) 卵磷脂广泛存在于动植物中，是一种天然乳化剂，并且对人体具有重要的生理功能和独特的保健功能．市售卵磷脂绝大多数是大豆磷脂。大豆磷脂是从大豆毛油中提取精制而成。为浅黄至棕色的粘稠液体或白色至浅棕色的固体粉末。HLB值约为3．5。是亲油性乳化剂。其特点是纯天然的优质乳化剂。也是唯一不限制用量的乳化剂。有较强的乳化、润湿、分散作用。还有良好的医疗保健效果。

大豆(卵)磷脂可以用不同的方法提取，提取方法不同产品的性能和成本差异较大。例如：丙酮沉淀法制造的大豆磷脂组成为51％磷脂酰胆碱。34％磷脂酰乙醇胺．19％磷脂肌醇和6％其它磷脂。用乙醇或短链醇可进一步分离磷脂。得出的醇不溶物主要是磷酰胆碱。卵磷脂还可以用酶处理进行水解，或用过氧化氢反应使它成为水溶性，因此，开发新的提取方法和制造中的某些工艺是大豆(卵)磷脂产品的发展趋势：可喜的是，随着知识产权意识的深入人心，目前许多新技术都在申请专利和利用最新的专利技术，大豆(卵)磷脂的氮气干燥就是很好的实例，干燥步骤是决定大豆卵磷脂质量的关键，利用最新的专利技术可以保证大豆磷脂质量，降低成本。大豆(卵)磷脂的其它发展，如用二酸甘油酯和五氧化二磷反应，用氨气中和的合成磷脂(乳化剂VN)，已应用于巧克力产品中。

2．1．3 蔗糖酯蔗糖酯是蔗糖脂肪酸酯的简称，它是由亲水的蔗糖和亲油的脂肪酸组成，其糖残基含有多个羟基和醚键的亲水结构，而其脂肪酸基团则表现出一定的亲油能力。因此，它具有良好的乳化能力来联结水和脂肪，从而形成稳定的乳化液。 蔗糖酯是白色或黄褐色粉末或无色至微黄色粘稠液体．无气味或稍有特殊的气味。易溶于乙醇、丙酮。单酯可溶于热水，但双酯和三酯难溶于水。溶于水时有一定黏度，有润湿性，对油和水有良好的乳化作用。软化点50～70~C。亲水性比其它乳化剂强。蔗糖酯的HLB值为3～15。其特点是亲水亲油平衡值范围宽，适用性广．乳化性能优良。高亲水性产品能使水包油乳状液非常稳定，用于冰淇淋中可提高乳化稳定性和搅打起泡性，对淀粉有特殊作用，使淀粉的糊化温度明显上升，有显著的防老化作用，是一用途广泛的乳化剂。由于其耐高温性较弱，价格偏高，一般与其它亲油性乳化剂复配使用，例如可与单甘酯以1：1的质量比配合用于食品生

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产中。

蔗糖酯的合成方法有：(1)溶剂法，包括：DMF溶剂法、微乳法、水溶剂法等；(2)无溶剂法，包括：非均相法、相溶法和熔融法等；(3)酶法等，因为蔗糖分子有8个羟基．蔗糖酯产品种类很多，所以各种蔗糖酯的合成方法目前还在向高水平发展，对于某种酯化度含量的蔗糖酯产品国外比国内的整体生产技术先进，我国正在迎头赶上。与单甘酯一样，蔗糖酯产品质量方面，根据我国进入WTO的需要，产品达到国际质量指标是发展的必然趋势。我国已准备修订产品的标准，企业应尽快发展，适合将来新的要求。

2．1_4 司盘(Span1和吐温frween) 司盘60是失水山梨醇单硬脂酸酯(山梨醇酐单硬脂酸酯)的商品名，是由硬脂酸与山梨醇酐反应而得，为浅奶白色至棕黄色l一笺兰：：硬质蜡状固体，HLB值为4．7，是亲油性乳化剂。其点是有很强的乳化能力，较好的水分散性和防止油脂结晶的性能，与其它乳化剂复配有较好的协同增效作用。但司盘6O有较重的焦糖味，影响产品风味。目前产品品质有显著的提高，且有明显的价格优势，故使用量将会有所上升。

聚氧乙烯山梨醇酐单油酸酯，又称聚山梨酸酯80，商品名为吐温80，是山梨糖醇及单、双酐与油酸部分酯化的混合物，再与氧化乙烯缩合而成，为黄色至橙色油状液体(25~C)，有轻微的特殊臭味，略带苦味，HLB值15_4，为水包油(O／W)型乳化剂。Span和Tween系列产品是非离子表面活性剂，具有优良的乳化、分散、发泡、润湿、软化等优良特性。在配料中加入0．05％～0．1％的Tween和混合单甘酯的复配物．可使冰淇淋质构坚挺，成形稳定。

2．1．5 硬脂酰乳酸钠(SSL)和硬脂酰乳酸钙(CSL) SSL和CSL与以上4种非离子型乳化剂不同，它们是离子型乳化剂。呈白色至带黄色或薄片状固体，有特殊的气味，熔点54～69~C。难溶于水，溶于有机溶剂，加热时易溶于植物油、猪油，加水强烈温混合可完全分散，不适宜做W／O型乳化剂。溶解度(100mL~剂中)20~C水中0．5g；20℃乙醇中8．3g。传统上，它可作面包、馒头的品质改良剂，按面粉量的0．5％添加，能改善面包原料的耐捏和性、润滑性，缩短发酵时间．减少温度不匀的影响。目前SSL和CSL的发展主要是产品的应用开发方面．如作为液体蛋白和冷冻蛋白的起泡剂等。

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