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產品名稱:

乳化作用

產品型號:
產品時間: 2021-01-04
描述:乳化作用是將一種液體分散到第二種不相溶的液體中去的過程.大一類的乳化劑是肥皂,去污粉和其他化合物,其基本構造系末端是極性基團的烷烴鏈.在人體中膽汁可以乳化脂肪形成較小的脂肪微粒。

產品介紹

  乳化作用機理:
  乳化劑是表面活性劑的一種,其在化學結構上一般都南極性基團和非極性基團兩部分構成,如下圖所示。
 
  乳化劑結構上極性基團具有親水性質,易溶于水,故謂親水基,非極性基團具有親油性質,易溶于油,故謂親油基。在油一水兩相體系中加入乳化劑后,親水基和親油基分別和水、油結合,降低了兩相界面的表面張力。
 
  根據吉布斯吸附定理,乳化劑需在相界面上形成界面膜,降低表面張力。界面膜有一定強度,可以阻止由于布朗運動、熱對流或機械攪拌引起液滴的碰撞而誘發的液滴聚結,對液滴起機械保護作用。
 
  另外,由于吸附和摩擦作用使液滴帶電荷,帶電液滴在界面的兩側形成雙電層結構,由于雙電層的排斥作用降低了液滴的接近頻率,從而減少了液滴接觸導致的液滴聚結幾率,提高了乳化液的穩定性,而且當乳化劑達到一定濃度時,會形成膠束,使乳液更加穩定。簡單來講,乳化作用可以用三個機理來描述:
 
 ?、?、界面吸附:乳化劑在水一油兩相界面發生富集的現象,可分為物理吸附和化學吸附兩種類型。物理吸附主要是分子引力或靜電引力,吸附過程選擇性差、作用力小且易于解離;化學吸附則比較穩定。
 ?、?、定向排列:乳化劑分子在水一油兩相界而插入內相中,形成致密排列的現象。由此可見,乳化效果和劑量有很大關系,在當乳化劑使用量不足時,就有可能影響其形成Z緊密定向排列,兩相可以接觸碰撞可產生聚集收縮作用,乳濁液不穩定Z后出現油水分層現象。
 ?、?、膠束形成:乳化劑在水一油兩相界而吸附、定向排列的過程中,逐漸形成各種膠束。乳化劑以單一分子狀態溶于水時,親水基團的親水力大于親油基團與水的相斥力,故被水相包罔。當乳化劑分子持續增加時,乳化劑分子吸附于界面并逐漸定向排列成單分子膜,親油基團相互靠攏形成球狀膠束。
 

 

  常用的乳化方法:
  乳化方法乳化工藝除乳化劑選擇外,還包括適宜的乳化方法,如乳化劑的添加方法,油相和水相添加方法以及乳化溫度等。我們知曉的乳化方法有以下三種:
  1、轉相乳化法:
  轉相乳化法這是一種非常方便而且應用廣泛的乳化方法。
  假如要制備O/W型乳狀則可將加有乳化劑的油類加熱,制成液體狀,然后一邊攪拌,一邊徐徐加入熱水。加入的熱水,開始分散成細小的顆粒,首先形成W/O型乳化液,然后按上述方法繼續加水,隨著水量增加乳狀液漸漸變稠,而且黏度又急劇下降,當水量加完60%之后,即發生轉相,形成O/W乳液,余下的水可快速加入。
  在這個過程中應充分進行攪拌,在轉相時,油相則很快分散成又細又均勻的粒子。一旦轉相結束,再強有力的攪拌也不會使分散相粒子再變小。所以,轉相乳化法要充分理解轉相原理并認真操作。
 
  2、自然乳化法:
  將乳化機加入油相中,混勻后一起投入水中,油就會自然乳化分散,再加上良好的攪拌,則乳化得更好。像礦物油之類容易流動的液體,時常采用這種作法。
  自然乳化是由于水的微滴進入油中并形成通道,然后將油分散開來。如果使高黏度的油能夠自然乳化,則應在較高溫度(40-60℃)下進行。使用多元醇醋類乳化劑不容易實現自然乳化。
 
  3、機械強制乳化法:
  均化器和膠體磨都是用于強制乳化的機械,這類機器用相當大的剪切力將被乳化物撕成很細很勻的粒,形成穩定的乳化體。所以用上述轉相法和自然乳化法不能制備的乳化體,采用機械強制乳化法就能很好地制出合格的產品。反之,用自然乳化法可完成的乳化過程,沒有必要也不適宜采用機械乳化法?,F代科學技術的進步,已發明許多種用于強制乳化的機械。
 
  乳化作用的影響因素:
  1、乳化劑的類型:
  乳化劑種類眾多,且各種性能都不一樣,選擇合適的乳化劑對于乳化作用效果至關重要。
  我國衛生部在“國家標準一食品添加劑使用標準”(GB2760-2011)批準了單、雙甘油脂肪酸酯等34種乳化劑可以用于食品加工,其中單、雙甘油脂肪酸酯(油酸、亞油酸、亞麻酸、棕櫚酸、山梨酸、硬脂酸、月桂酸)、改性大豆磷脂,酪蛋白酸鈉(酪朊酸鈉)等可以按需要量添加,使用量不受限制。
 
  2、乳化劑的用量:
  乳化劑的用量會影響乳液形成中定向排列和膠束形成的過程,當乳化劑濃度很低的時候,界而上吸附的分子數較少,膜強度較差,乳液的穩定性較差。只有乳化劑達到一定濃度后,界面膜由緊密排列的定向吸附分子所組成,形成膠束,膜強度高,粒子聚合受到較大阻力,乳液穩定性良好。
  乳化劑的用量并非越多越好,臨界膠團濃度在膠束的Z低濃度以下,乳化能力隨著乳化劑用量的增加而增加;在CMC以上,乳化能力的增加緩慢,受乳化劑量影響小。
  CMC是表征表面活性劑結構與性能的一個Z重要的物理量,根據表而活性劑CMC值大小可以沒計表面活性劑加入量以得到膠束大小、形狀可控的溶液。
 
  3、HLB值對乳化效果的影響:
  衡量乳化作用性能Z常用的指標之一是親水親油平衡值(HLB)。1949年,格里菲提出用HLB值表征表面活性劑的親水親油性。HLB值是一個相對值,規定親油性強的石蠟(完傘無親水性)的HLB值為0,親水性強的聚乙二醇(完全是親水基)的HLB值為20,以此標準制定出其他表面活性劑的HLB值。HLB值越小,親油性越強,易形成油包水(W/O)型體系;反之,親水性越強,易形成水包油(O/W)型體系。
  任何物質在廣義上都存在其自身的相對親水親油平衡值,其親水親油平衡值決定了其物質的親水或親油性,親水親油平衡值在物理化學及工業上有重大的意義。
  乳化劑的親水親油平衡值與其應用有著密切的關系。親水親油平衡值在3-6的表而活性劑適合用作W/O型(油包水型,油為外連續相)乳劑;親水親油平衡值在8-18的表面活性劑適合用作O/W型(水包油型,水為外連續相)乳劑;親水親油平衡值在13-18的表面活性劑適合用作增溶劑、潤濕劑、分散劑;親水親油平衡值在7-9的表面活性劑適合做潤濕劑、乳化劑等。
 
  4、其他因素對乳化效果的影響:
  除了上述因素以外,其他諸如溫度、pH值、離子濃度等都會對乳化劑的乳化作用產生一定的影響,因為乳化劑的類型不同而有一定的差異。

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