食品添加劑第二章食品乳化劑課件

第二章乳化劑

Emulsifieres熟悉食品乳化劑概念、作用原理及HLB值概念，掌握常見(jiàn)食品乳化劑的基本特性及應(yīng)用，了解食品乳化劑的應(yīng)用現(xiàn)狀。第二章乳化劑

Emulsifieres1一、乳化和乳化劑的基本理論乳化現(xiàn)象乳化液的類型乳化劑的作用HLB值乳化劑分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與性能HLB值與乳化劑的使用食品乳化劑的概念一、乳化和乳化劑的基本理論乳化現(xiàn)象乳化液的類型乳化劑的作用21.1食品乳化劑概念添加于食品后可顯著降低油水兩相界面張力，使互不相溶的油（疏水性物質(zhì)）和水（親水性物質(zhì)）形成穩(wěn)定乳濁液的食品添加劑。

1.1食品乳化劑概念添加于食品后可顯著降低油水兩相界3FDA的定義能使某乳濁體中的組成相，改變表面張力，使成為均勻分布成乳狀液的物質(zhì)。內(nèi)相外相（分散相）（連續(xù)相）FDA的定義能使某乳濁體中的組成相，改變4食品添加劑第二章食品乳化劑課件5各組分的物理性質(zhì)食品組織狀態(tài)食品的“形”和質(zhì)構(gòu)食品加工工藝性能改善水蛋白質(zhì)脂肪糖類乳化劑水蛋白質(zhì)脂肪糖類乳化劑各組分的物理性質(zhì)食品組織狀態(tài)食品的“形”和質(zhì)構(gòu)食品加工工藝性6水油水油乳化劑乳化液1.2乳化現(xiàn)象水油水油乳化劑乳化液1.2乳化現(xiàn)象7

界面張力使物體保持最小表面積的趨勢(shì)10ml油分散0.1μm小油滴300m2100萬(wàn)倍面積界面張力使物體保持最小表面積的趨勢(shì)10ml油分散0.1μm81.3乳化劑的作用表面活性劑在分散相表面形成保護(hù)膜降低界面張力形成雙電層1.3乳化劑的作用表面活性劑在分散相表面形成保護(hù)膜降低91.4乳化劑分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)乳化劑是一類具有親水基團(tuán)(極性的、疏油的)和疏水基團(tuán)〔非極性的、親油的)的表面活性劑，而且這兩部分分別處于分子的兩端，形成不對(duì)稱的結(jié)構(gòu)。1.4乳化劑分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)乳化劑是一類具有親水10在乳化液中，乳化劑分子為求自身的穩(wěn)定狀態(tài)，在油水兩相的界面上，乳化劑分子親油基伸入油相，親水基伸入水相，這樣，不但乳化劑自身處于穩(wěn)定狀態(tài)，而且在客觀上又改變了油、水界面原來(lái)的特性，使其中一相能在另一相中均勻地分散，形成了穩(wěn)定的乳化液。1.5乳化劑分子性能在乳化液中，乳化劑分子為求自身的穩(wěn)定狀態(tài)，在11油酸鉀（HLB=20）（餅干等食品含油多則柔軟酥脆）乳化劑與碳水化合物的作用乳化劑分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與性能乳化劑濃度升高到一定范圍后，水的表面集聚了足量的乳化劑，形成了一個(gè)單分子覆蓋膜。能使配料充分乳化，均勻混合，防止脂肪離析1乳化劑與食品成分之間的作用乳化劑與蛋白質(zhì)相互作用形成的化合物屬于脂肪，在食品加工中特別是在焙烤食品中大量利用蛋白質(zhì)與乳化劑的相互作用和結(jié)合來(lái)改善食品的加工性能，提高食品的品質(zhì)。乳化劑在焙烤食品中的主要作用1乳化劑與類脂化合物的作用乳化劑分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與性能在臨界膠束濃度時(shí)，界面狀態(tài)再不改變，界面張力曲線基本上停止下降。HLB值表示乳化劑的親水性HLB值表示乳化劑的親水性避免冷卻收縮和硬化，改善制品的組織狀態(tài)，使產(chǎn)品更具彈性1.6乳化液的類型多相體系天然乳化液人工乳化液牛奶內(nèi)相（分散相）外相（連續(xù)相）乳化液油包水（W/O）型奶油水包油（O/W）型乳多重型（A/O/W）型冰淇淋椰奶油酸鉀（HLB=20）1.6乳化液的類型多相體系天然乳化12乳化劑的親水性1.7決定乳化劑的兩親特性因素親水基的種類親油基的種類分子結(jié)構(gòu)與相對(duì)分子量脂肪基帶脂烴鏈的芳香基芳香基帶弱親水基的親油基乳化劑的親水性1.7決定乳化劑的兩親特性因素親水基的種類13分子結(jié)構(gòu)親油基和親水基與所親合的基團(tuán)結(jié)構(gòu)越相似，則他們的親合性越好。親水基位置在親油基鏈一端的乳化劑比親水基靠近親油基鏈中間的乳化劑親水性要好。分子結(jié)構(gòu)親油基和親水基與所親合的基團(tuán)結(jié)構(gòu)越相似14分子量分子量大的乳化分散能力比分子量小的好直鏈結(jié)構(gòu)的乳化劑8個(gè)碳原子10~14個(gè)碳原子分子量分子量大的乳化分散能力比分子量小的好直鏈結(jié)構(gòu)的乳化劑8151.8HLB值乳化劑的親水親油平衡值（HydrophilicLipophilicBalance）乳化特性許多功效親水基親油基親水性憎水性相當(dāng)?shù)钠胶飧駹柗遥℅riffin）HLB值表示乳化劑的親水性1.8HLB值乳化劑的親水親油平衡值（Hydrophil16HLB值計(jì)算差值式HLB=親水基的親水性—親油基憎水性比值式HLB=親水基的親水性親油基憎水性HLB值計(jì)算差值式HLB=親水基的親水性—親油基憎水性比值17戴微斯法HLB=7+∑親水基團(tuán)值—∑親油基團(tuán)值川上法HLB=7+11.7log親水基部分相對(duì)分子量親油基部分相對(duì)分子量

復(fù)合乳化劑HLBAB=HLBA×mA+HLBB×mBmA+mB戴微斯法HLB=7+∑親水基團(tuán)值—∑親油基團(tuán)值川上法H18(HLB)值測(cè)定通過(guò)乳化標(biāo)準(zhǔn)油實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)定石蠟（HLB=0）標(biāo)準(zhǔn)十二烷基硫酸鈉（HLB=40）親油性100%乳化劑規(guī)定其HLB為0親水性100%乳化劑其HLB為2020等分HLB值越高表明乳化劑親水性越強(qiáng)，反之親油性越強(qiáng)。

油酸鉀（HLB=20）(HLB)值測(cè)定通過(guò)乳化標(biāo)準(zhǔn)油實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)定石蠟（HLB=0）標(biāo)19HLB值所占%比在水中的性質(zhì)親油基親水基00100HLB1~4，不分散2109042080HLB3~6，略有分散63070HLB6~8，經(jīng)劇烈攪打后呈乳濁狀分散84060105050HLB8~10，穩(wěn)定的乳狀分散126040HLB10~13，趨向透明的分散147030168020HLB13~20，呈溶解狀透明膠體狀液189010201000HLB值所占%比在水中的性質(zhì)親油基親水基00100HLB120HLB值與乳化劑的使用HLB值適用性作用1.5~3消泡性消泡作用3.5~6水/油型乳化劑乳化作用（W/O）7~9潤(rùn)滑劑潤(rùn)濕作用8~18油/水型乳化劑乳化作用（O/W）13~15洗滌劑（滲透劑）去污作用15~18溶化劑增溶作用HLB值與乳化劑的使用HLB值適用性作用1.5~3消泡性消21甘油單油酸酯N3.4甘油單硬脂酸酯N3.8甘油單月桂酸酯N5.2二乙?；视蛦斡仓狨3.8二乙?；剖釂胃视王8.0聚氧化乙烯（20）甘油單硬脂酸酯N13.1山梨醇酐單油酸酯N4.3山梨醇酐單硬脂酸酯N4.7山梨醇酐單月桂酸酯N8.9山梨醇酐三油酸酯N1.8山梨醇酐三硬脂酸酯N2.1甘油單油酸酯N3.4甘油單硬脂酸酯N3.8甘油單月桂酸酯N522聚氧化乙烯（20）山梨醇酐三硬脂酸酯N10.5聚氧化乙烯（20）山梨醇酐三硬脂酸酯N11.0聚氧化乙烯（4）山梨醇酐單月桂酸酯N13.3聚氧化乙烯（20）山梨醇酐單硬脂酸酯N14.9聚氧化乙烯（20）山梨醇酐單油酸酯N15.0聚氧化乙烯（20）山梨醇酐單月桂酸酯N16.3蔗糖二硬脂酸酯N30蔗糖單月桂酸酯N15.0乙二醇單硬脂酸酯N3.6聚氧化乙烯（20）乙二醇單硬脂酸酯N16.0硬脂酰乳酸鈣A5.1硬脂酰乳酸鈉A8.3大豆磷脂N8.0聚氧化乙烯（20）山梨醇酐三硬脂酸酯N10.5聚氧化乙烯（2231.9乳化劑的分類離子型乳化劑非離子型乳化劑陰離子型陽(yáng)離子型兩性乳化劑烷基羧酸鹽磷酸鹽卵磷脂甘油單油酸酯兩性電解質(zhì)類以內(nèi)鹽形式非離解型1.9乳化劑的分類離子型乳化劑非離子型乳化劑陰離子24HLB8~10，穩(wěn)定的乳狀分散乳化劑分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與性能結(jié)合程度與蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)特征、側(cè)鏈的極性、乳化劑的種類以及是否帶電荷和體系的pH值等有關(guān)。乳化劑與碳水化合物的作用能使某乳濁體中的組成相，改變表面張力，使成為均勻分布成乳狀液的物質(zhì)。乳化劑的親水親油平衡值（HydrophilicLipophilicBalance）控制食品中油質(zhì)的結(jié)晶狀態(tài)，阻止結(jié)晶還原，改善食品口感。HLB值越高表明乳化劑親水性越強(qiáng)，反之親油性越強(qiáng)。HLB值越高表明乳化劑親水性越強(qiáng)，反之親油性越強(qiáng)。熟悉食品乳化劑概念、作用原理及HLB值概念，掌握常見(jiàn)食品乳化劑的基本特性及應(yīng)用，了解食品乳化劑的應(yīng)用現(xiàn)狀。HLB值越高表明乳化劑親水性越強(qiáng)，反之親油性越強(qiáng)。在臨界膠束濃度時(shí)，界面狀態(tài)再不改變，界面張力曲線基本上停止下降。乳化劑在肉制品加工中的應(yīng)用在分散相表面形成保護(hù)膜阻礙或延緩晶型變化的作用，形成有利于食品感官性能和食用性能所需的晶型。不互溶的兩相之間的界面被乳化劑分子完全打通。添加于食品后可顯著降低油水兩相界面張力，使互不相溶的油（疏水性物質(zhì)）和水（親水性物質(zhì)）形成穩(wěn)定乳濁液的食品添加劑。結(jié)合程度與蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)特征、側(cè)鏈的極性、乳化劑的種類以及是否帶電荷和體系的pH值等有關(guān)。指帶有一個(gè)或多個(gè)官能團(tuán)，在水溶液中能能形成正電荷的表面活性劑。陰離子乳化劑陽(yáng)離子乳化劑指帶有一個(gè)或多個(gè)官能團(tuán)，在水溶液中能形成帶負(fù)電荷的表面活性劑。親水的極性部分既包含陰離子，也包含陽(yáng)離子。兩性乳化劑分子HLB8~10，穩(wěn)定的乳狀分散指帶有一個(gè)或251.10臨界膠束濃度CMC（CriticalMicelleConcentration）臨界膠束濃度是乳化劑形成膠束的最低濃度，他是乳化劑的另一個(gè)重要指標(biāo)。正確使用乳化劑了解乳化劑的基本性能1.10臨界膠束濃度CMC臨界膠束濃度26臨界膠束濃度的概念當(dāng)乳化劑溶于水后，水的表面張力下降，不斷地增大乳化劑的濃度，表面張力隨乳化劑濃度增加而急劇下降之后，則大體保持不變。此時(shí)的乳化劑濃度稱為CMC。表面張力乳化劑濃度臨界膠束濃度的概念當(dāng)乳化劑溶于水后，水的表面27極稀溶液

水的界面上還沒(méi)有很多乳化劑，界面的狀態(tài)基本沒(méi)變，水的表面特性與純水差不多。解釋現(xiàn)象極稀溶液水的界面上還沒(méi)有很多乳化劑，界面的狀28乳化劑的濃度稍有上升，表面張力曲線急劇下降，此時(shí)加入的乳化劑會(huì)很快地聚集到界面，使界面狀態(tài)大大改變，同時(shí)水中的乳化劑分子也集聚在一起，親油基靠攏，開(kāi)始形成小膠束。乳化劑的濃度稍有上升，表面張力曲線急劇下降，此時(shí)29臨界膠束濃度

乳化劑濃度升高到一定范圍后，水的表面集聚了足量的乳化劑，形成了一個(gè)單分子覆蓋膜。此時(shí)，水與空氣間的界面被乳化劑最大限度地改變，完全不同于原來(lái)的情況，這時(shí)乳化劑的濃度稱臨界膠束濃度。臨界膠束濃度乳化劑濃度升高到一定范圍后，水的30提高乳化劑濃度，乳化劑的分子就會(huì)在溶液內(nèi)部進(jìn)行集聚，構(gòu)成親油基向內(nèi)、親水基向外球狀的膠束。提高乳化劑濃度，乳化劑的分子就會(huì)在溶液內(nèi)部進(jìn)31CMC是這個(gè)過(guò)程完成的標(biāo)志在臨界膠束濃度時(shí)，界面狀態(tài)再不改變，界面張力曲線基本上停止下降。不互溶的兩相之間的界面被乳化劑分子完全打通。水溶液界面張力以及許多其他物理性質(zhì)都與純水有很大差異。CMC是這個(gè)過(guò)程完成的標(biāo)志在臨界膠束濃度時(shí)，界32乳化劑的濃度在稍高于臨界膠束濃度時(shí)，才能充分顯示其作用，所以CMC是充分發(fā)揮乳化劑功效的一個(gè)重要的量的理論指標(biāo)。測(cè)定CMC范圍的作用乳化劑的濃度在稍高于臨界膠束濃度時(shí)，才能充分顯示33乳化劑溶液的一些物理性質(zhì)，除了界面張力外，電阻率、滲透壓、冰點(diǎn)、蒸汽壓、粘度、增溶性、光學(xué)散射性及顏色變化等，在CMC時(shí)都有顯著變化，通過(guò)測(cè)定發(fā)生這些顯著變化時(shí)的突變點(diǎn)，就可以得知臨界膠束濃度。臨界膠束濃度的測(cè)量乳化劑溶液的一些物理性質(zhì)，除了界面張力外，電阻率、34思考題？？什么是食品乳化劑？乳化劑是怎樣達(dá)到乳化效果的？什么是HLB值？計(jì)算HLB值的方法有哪些？研究HLB值有何意義？簡(jiǎn)述臨界膠束濃度（CMC）的概念，CMC在乳化劑使用中的作用。思考題？？什么是食品乳化劑？乳化劑是怎樣達(dá)到乳化效果的？什么35二、乳化劑在食品中的作用機(jī)制乳化劑與食品成分之間的作用乳化劑在焙烤食品中的主要作用乳化劑在肉制品加工中的應(yīng)用二、乳化劑在食品中的作用機(jī)制乳化劑與食品成分之間的作用乳362.1乳化劑與食品成分之間的作用乳化劑與類脂化合物的作用乳化劑與蛋白質(zhì)的作用乳化劑與碳水化合物的作用2.1乳化劑與食品成分之間的作用乳化劑與類脂化合物的作用372.1.1乳化劑與類脂化合物的作用與乳化劑相互作用，形成穩(wěn)定的乳化液。有水時(shí)無(wú)水時(shí)阻礙或延緩晶型變化的作用，形成有利于食品感官性能和食用性能所需的晶型。2.1.1乳化劑與類脂化合物的作用與乳化劑相互作用，形成38α-晶型次α-晶型β-晶型β-初級(jí)晶型熔點(diǎn)最高能量最低油脂口感粗糙入口不滑油脂結(jié)晶調(diào)整劑乳化劑阻礙或延緩晶型變化

蔗糖脂肪酸酯；Span60；甘油單、雙乳酸酯；聚甘油脂酸酯α-晶型次α-晶型β-晶型β-初級(jí)晶型熔點(diǎn)最高能量最低油脂口392.1.2乳化劑與蛋白質(zhì)的作用疏水結(jié)合氫鍵結(jié)合靜電結(jié)合與乳化劑發(fā)生作用是固定在多肽鏈上的氨基酸側(cè)鏈，而非蛋白質(zhì)肽鏈中的肽鍵。結(jié)合程度與蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)特征、側(cè)鏈的極性、乳化劑的種類以及是否帶電荷和體系的pH值等有關(guān)。2.1.2乳化劑與蛋白質(zhì)的作用疏水結(jié)合氫鍵結(jié)合靜電結(jié)合40乳化劑與蛋白質(zhì)相互作用形成的化合物屬于脂肪，在食品加工中特別是在焙烤食品中大量利用蛋白質(zhì)與乳化劑的相互作用和結(jié)合來(lái)改善食品的加工性能，提高食品的品質(zhì)。效果（餅干等食品含油多則柔軟酥脆）乳化劑與蛋白質(zhì)相互作用形成的化合物屬于脂肪，在412.1.3乳化劑與碳水化合物的作用疏水作用氫鍵作用單糖雙糖低聚糖多糖糖苷多糖糖苷2.1.3乳化劑與碳水化合物的作用疏水作用氫鍵作用單糖雙42直鏈淀粉在水中形成α-螺旋結(jié)構(gòu)，內(nèi)部有疏水作用，乳化劑隨其親水基進(jìn)入α-螺旋結(jié)構(gòu)內(nèi)，并利用疏水鍵與之結(jié)合，形成復(fù)合物或絡(luò)合物。這樣可以避免直鏈淀粉鏈與鏈之間發(fā)生結(jié)晶作用。乳化劑與直鏈淀粉作用