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(guī)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(yè)中用量多的添加劑,在食品生產(chǎn)和食品加工過程中占有重要地位,幾乎所有食品的生產(chǎn)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(wěn)定、潤滑、保護等作用。
根據(jù)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;后者使油分散到水中,如蔗糖酯、大豆磷脂等。
界面的形成以及穩(wěn)定性的機理:1)在界面上乳化劑的密度,乳化劑分子在小液滴的外面形成保護膜,從幾何空間結構觀點來看這是合理的,從能量角度來說是符合能量原則的,因而形成的乳狀液相對穩(wěn)定;2)因為乳狀液的形成使體系界面面積大大增加,也就是對體系要做功,從而增加了體系的界面能,就導致了體系不穩(wěn)定。因此,減少其界面張力,使總的界面能下降,可以增加體系的穩(wěn)定性;表面活性劑作為良好的乳化劑就是能夠降低界面張力。根據(jù)的“相似相溶原理”可知,乳化劑中的親油基、親水基會插入同性質的一側,使其自身處于水-油界面處。在乳化的過程中,乳化劑的量與乳化溫度成反比。提高乳化溫度時液體分子之間的距離增加,表面層分子所受液體內(nèi)部的吸引力減少,因而表面張力降低;3)在體系中加入乳化劑后,在降低界面張力的同時,形成一層界面膜,界面膜對分散相液滴具有保護作用,使其在布朗運動中的相互碰撞的液滴不易聚結,而液滴的聚結(破壞穩(wěn)定性)是以界面膜的破裂為前提,因此,界面膜的機械強度是決定乳狀液穩(wěn)定的主要因素之一
當乳化劑濃度較低時,界面上吸附的分子較少,界面膜的強度較差,形成的乳狀液不穩(wěn)定。乳化劑濃度增高至一定程度后,界面膜則由比較緊密排列的定向吸附的分子組成,這樣形成的界面膜強度高,大大提高了乳狀液的穩(wěn)定性。 [5]
降低體系的界面張力,是使乳狀液體系穩(wěn)定的必要條件:而形成較牢固的界面膜是乳狀液穩(wěn)定的充分條件。乳狀液的形成是大自然自發(fā)運動的結果,它符合自發(fā)運動的基本規(guī)則即增熵和降能。