食品添加剂第二章食品乳化剂课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二章 乳化剂,Emulsifieres,熟悉食品乳化剂概念、作用原理及,HLB,值概念，掌握常见食品乳化剂的基本特性及应用，了解食品乳化剂的应用现状。,第二章 乳化剂Emulsifieres,1,一、乳化和乳化剂的基本理论,乳化现象,乳化液的类型,乳化剂的作用,HLB,值,乳化剂分子结构特点与性能,HLB,值与乳化剂的使用,食品乳化剂的概念,一、乳化和乳化剂的基本理论乳化现象乳化液的类型乳化剂的作用,2,1.1,食品乳化剂概念,添加于食品后可显著降低油水两相界面张力，使互不相溶的油（疏水性物质）和水（亲水性物质）形成稳定乳浊液的食品添加剂。,1.1食品乳化剂概念 添加于食品后可显著降低油水两相界,3,FDA的定义,能使某乳浊体中的组成相，改变表面张力，使成为均匀分布成乳状液的物质。,内相,外相,（分散相）,（连续相）,FDA的定义 能使某乳浊体中的组成相，改变,4,食品添加剂第二章食品乳化剂课件,5,各组分的物理性质,食品组织状态,食品的,“,形,”,和质构,食品加工工艺性能,改善,水,蛋白质,脂肪,糖类,乳化剂,水,蛋白质,脂肪,糖类,乳化剂,各组分的物理性质食品组织状态食品的“形”和质构食品加工工艺性,6,水,油,水,油,乳化剂,乳化液,1.2,乳化现象,水油水油乳化剂乳化液1.2 乳化现象,7,界面张力,使物体保持最小表面积的趋势,10ml,油,分散,0.1m,小油滴,300m,2,100,万倍,面积,界面张力使物体保持最小表面积的趋势10ml油分散0.1m,8,1.3,乳化剂的作用,表面活性剂,在分散相表面形成保护膜,降低界面张力,形成双电层,1.3 乳化剂的作用表面活性剂在分散相表面形成保护膜降低,9,1.4,乳化剂分子结构特点,乳化剂是一类具有亲水基团,(,极性的、疏油的,),和疏水基团,非极性的、亲油的,),的表面活性剂，而且这两部分分别处于分子的两端，形成不对称的结构。,1.4 乳化剂分子结构特点 乳化剂是一类具有亲水,10,在乳化液中，乳化剂分子为求自身的稳定状态，在油水两相的界面上，乳化剂分子亲油基伸入油相，亲水基伸入水相，这样，不但乳化剂自身处于稳定状态，而且在客观上又改变了油、水界面原来的特性，使其中一相能在另一相中均匀地分散，形成了稳定的乳化液。,1.5,乳化剂分子性能,在乳化液中，乳化剂分子为求自身的稳定状态，在,11,油酸钾（HLB=20）,（饼干等食品含油多则柔软酥脆）,乳化剂与碳水化合物的作用,乳化剂分子结构特点与性能,乳化剂浓度升高到一定范围后，水的表面集聚了足量的乳化剂，形成了一个单分子覆盖膜。,能使配料充分乳化，均匀混合，防止脂肪离析,1 乳化剂与食品成分之间的作用,乳化剂与蛋白质相互作用形成的化合物属于脂肪，在食品加工中特别是在焙烤食品中大量利用蛋白质与乳化剂的相互作用和结合来改善食品的加工性能，提高食品的品质。,乳化剂在焙烤食品中的主要作用,1 乳化剂与类脂化合物的作用,乳化剂分子结构特点与性能,在临界胶束浓度时，界面状态再不改变，界面张力曲线基本上停止下降。,HLB值表示乳化剂的亲水性,HLB值表示乳化剂的亲水性,避免冷却收缩和硬化，改善制品的组织状态，使产品更具弹性,1.6,乳化液的类型,多相体系,天然乳化液,人工乳化液,牛奶,内相（分散相）,外相（连续相）,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,油酸钾（HLB=20）1.6 乳化液的类型多相体系天然乳化,12,乳化剂的亲水性,1.7,决定乳化剂的两亲特性因素,亲水基的种类,亲油基的种类,分子结构与相对分子量,脂肪基,带脂烃链的芳香基,芳香基,带弱亲水基的亲油基,乳化剂的亲水性1.7 决定乳化剂的两亲特性因素亲水基的种类,13,分子结构,亲油基和亲水基与所亲合的基团结构越相似，则他们的亲合性越好。,亲水基位置在亲油基链一端的乳化剂比亲水基靠近亲油基链中间的乳化剂亲水性要好。,分子结构 亲油基和亲水基与所亲合的基团结构越相似,14,分子量,分子量大的乳化分散能力比分子量小的好,直链结构的乳化剂,8,个碳原子,1014,个碳原子,分子量分子量大的乳化分散能力比分子量小的好直链结构的乳化剂8,15,1.8 HLB,值,乳化剂的亲水亲油平衡值（,Hydrophilic Lipophilic Balance,）,乳化特性,许多功效,亲水基,亲油基,亲水性,憎水性,相当的平衡,格尔芬（,Griffin,）,HLB,值表示乳化剂的亲水性,1.8 HLB值乳化剂的亲水亲油平衡值（Hydrophil,16,HLB,值计算,差值式,HLB=,亲水基的亲水性,亲油基憎水性,比值式,HLB=,亲水基的亲水性,亲油基憎水性,HLB值计算差值式HLB=亲水基的亲水性亲油基憎水性比值,17,戴微斯法,HLB=7+,亲水基团值,亲油基团值,川上法,HLB=,7+11.7log,亲水基部分相对分子量,亲油基部分相对分子量,复合乳化剂,HLB,AB,=,HLB,A,m,A,+HLB,B,m,B,m,A,+m,B,戴微斯法HLB=7+亲水基团值 亲油基团值川上法H,18,(HLB),值测定,通过乳化标准油实验来测定,石蜡（,HLB=0,）,标准,十二烷基硫酸钠,（,HLB=40）,亲油性100%乳化剂,规定,其,HLB,为0,亲水性100%乳化剂,其,HLB,为20,20等分,HLB,值越高表明乳化剂亲水性越强，反之亲油性越强。,油酸钾（,HLB=20,）,(HLB)值测定通过乳化标准油实验来测定石蜡（HLB=0）标,19,HLB,值,所占,%,比,在水中的性质,亲油基,亲水基,0,0,100,HLB 14,，不分散,2,10,90,4,20,80,HLB 36,，略有分散,6,30,70,HLB 68,，经剧烈搅打后呈乳浊状分散,8,40,60,10,50,50,HLB 810,，稳定的乳状分散,12,60,40,HLB 1013,，趋向透明的分散,14,70,30,16,80,20,HLB 1320,，呈溶解状透明胶体状液,18,90,10,20,100,0,HLB值所占%比在水中的性质亲油基亲水基00100HLB 1,20,HLB,值与乳化剂的使用,HLB,值,适用性,作用,1.53,消泡性,消泡作用,3.56,水,/,油型乳化剂,乳化作用（,W/O,）,79,润滑剂,润湿作用,818,油,/,水型乳化剂,乳化作用（,O/W,）,1315,洗涤剂（渗透剂）,去污作用,1518,溶化剂,增溶作用,HLB值与乳化剂的使用 HLB值适用性作用1.53消泡性消,21,甘油单油酸酯,N,3.4,甘油单硬脂酸酯,N,3.8,甘油单月桂酸酯,N,5.2,二乙酰化甘油单硬脂酸酯,N,3.8,二乙酰化酒石酸单甘油酯,N,8.0,聚氧化乙烯（20）甘油单硬脂酸酯,N,13.1,山梨醇酐单油酸酯,N,4.3,山梨醇酐单硬脂酸酯,N,4.7,山梨醇酐单月桂酸酯,N,8.9,山梨醇酐三油酸酯,N,1.8,山梨醇酐三硬脂酸酯,N,2.1,甘油单油酸酯N3.4甘油单硬脂酸酯N3.8甘油单月桂酸酯N5,22,聚氧化乙烯（20）山梨醇酐三硬脂酸酯,N,10.5,聚氧化乙烯（20）山梨醇酐三硬脂酸酯,N,11.0,聚氧化乙烯（4）山梨醇酐单月桂酸酯,N,13.3,聚氧化乙烯（20）山梨醇酐单硬脂酸酯,N,14.9,聚氧化乙烯（20）山梨醇酐单油酸酯,N,15.0,聚氧化乙烯（20）山梨醇酐单月桂酸酯,N,16.3,蔗糖二硬脂酸酯,N,30,蔗糖单月桂酸酯,N,15.0,乙二醇单硬脂酸酯,N,3.6,聚氧化乙烯（20）乙二醇单硬脂酸酯,N,16.0,硬脂酰乳酸钙,A,5.1,硬脂酰乳酸钠,A,8.3,大豆磷脂,N,8.0,聚氧化乙烯（20）山梨醇酐三硬脂酸酯N10.5聚氧化乙烯（2,23,1.9,乳化剂的分类,离子型乳化剂,非离子型乳化剂,阴离子型,阳离子型,两性乳化剂,烷基羧酸盐,磷酸盐,卵磷脂,甘油单油酸酯,两性电解质类,以内盐形式非离解型,1.9 乳化剂的分类 离子型乳化剂 非离子型乳化剂 阴离子,24,HLB 810，稳定的乳状分散,乳化剂分子结构特点与性能,结合程度与蛋白质结构特征、侧链的极性、乳化剂的种类以及是否带电荷和体系的pH值等有关。,乳化剂与碳水化合物的作用,能使某乳浊体中的组成相，改变表面张力，使成为均匀分布成乳状液的物质。,乳化剂的亲水亲油平衡值（Hydrophilic Lipophilic Balance）,控制食品中油质的结晶状态，阻止结晶还原，改善食品口感。,HLB值越高表明乳化剂亲水性越强，反之亲油性越强。,HLB值越高表明乳化剂亲水性越强，反之亲油性越强。,熟悉食品乳化剂概念、作用原理及HLB值概念，掌握常见食品乳化剂的基本特性及应用，了解食品乳化剂的应用现状。,HLB值越高表明乳化剂亲水性越强，反之亲油性越强。,在临界胶束浓度时，界面状态再不改变，界面张力曲线基本上停止下降。,乳化剂在肉制品加工中的应用,在分散相表面形成保护膜,阻碍或延缓晶型变化的作用，形成有利于食品感官性能和食用性能所需的晶型。,不互溶的两相之间的界面被乳化剂分子完全打通。,添加于食品后可显著降低油水两相界面张力，使互不相溶的油（疏水性物质）和水（亲水性物质）形成稳定乳浊液的食品添加剂。,结合程度与蛋白质结构特征、侧链的极性、乳化剂的种类以及是否带电荷和体系的pH值等有关。,指带有一个或多个官能团，在水溶液中能能形成正电荷的表面活性剂。,阴离子乳化剂,阳离子乳化剂,指带有一个或多个官能团，在水溶液中能形成带负电荷的表面活性剂。,亲水的极性部分既包含阴离子，也包含阳离子。,两性乳化剂分子,HLB 810，稳定的乳状分散 指带有一个或,25,1.10,临界胶束浓度,CMC,（,Critical Micelle Concentration,）,临界胶束浓度是乳化剂形成胶束的最低浓度，他是乳化剂的另一个重要指标。,正确使用乳化剂,了解乳化剂的基本性能,1.10 临界胶束浓度CMC 临界胶束浓度,26,临界胶束浓度的概念,当乳化剂溶于水后，水的表面张力下降，不断地增大乳化剂的浓度，表面张力随乳化剂浓度增加而急剧下降之后，则大体保持不变。此时的乳化剂浓度称为,CMC,。,表面张力,乳化剂浓度,临界胶束浓度的概念 当乳化剂溶于水后，水的表面,27,极稀溶液,水的界面上还没有很多乳化剂，界面的状态基本没变，水的表面特性与纯水差不多。,解释现象,极稀溶液 水的界面上还没有很多乳化剂，界面的状,28,乳化剂的浓度稍有上升，表面张力曲线急剧下降，此时加入的乳化剂会很快地聚集到界面，使界面状态大大改变，同时水中的乳化剂分子也集聚在一起，亲油基靠拢，开始形成小胶束。,乳化剂的浓度稍有上升，表面张力曲线急剧下降，此时,29,临界胶束浓度,乳化剂浓度升高到一定范围后，水的表面集聚了足量的乳化剂，形成了一个单分子覆盖膜。此时，水与空气间的界面被乳化剂最大限度地改变，完全不同于原来的情况，这时乳化剂的浓度称临界胶束浓度。,临界胶束浓度 乳化剂浓度升高到一定范围后，水的,30,提高乳化剂浓度，乳化剂的分子就会在溶液内部进行集聚，构成亲油基向内、亲水基向外球状的胶束。,提高乳化剂浓度，乳化剂的分子就会在溶液内部进,31,CMC,是这个过程完成的标志,在临界胶束浓度时，界面状态再不改变，界面张力曲线基本上停止下降。,不互溶的两相之间的界面被乳化剂分子完全打通。,水溶液界面张力以及许多其他物理性质都与纯水有很大差异。,CMC是这个过程完成的标志 在临界胶束浓度时，界,32,乳化剂的浓度在稍高于临界胶束浓度时，才能充分显示其作用，所以,CMC,是充分发挥乳化剂功效的一个重要的量的理论指标。,测定,CMC,范围的作用,乳化剂的浓度在稍高于临界胶束浓度时，才能充分显示,33,乳化剂