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乳化劑是乳濁液的穩定劑,是一類表面活性劑。乳化劑的作用是:當它分散在分散質的表面時,形成薄膜或雙電層,可使分散相帶有電荷,這樣就能阻止分散相的小液滴互相凝結,使形成的乳濁液比較穩定。例如,在農藥的原葯(固態)或原油(液態)中加入一定量的乳化劑,再把它們溶解在有機溶劑里,混合均勻后可製成透明液體,叫乳油。常用的乳化劑有肥皂、阿拉伯膠、烷基苯磺酸鈉等。

1簡介

乳化劑,英文註釋:emulsifier。 

乳化劑及其應用

乳化劑及其應用
20世紀60年代以來,人們開始重視表面活性劑使用的安全性,加強了對無毒、生物降解性好的非離子乳化劑的研究。在食品、化妝品、醫藥等行業限制某些乳化劑的使用,開發出山梨酸醇脂肪酸酯類、磷脂類、糖脂類乳化劑等新型乳化劑。
20世紀80年代以來,人們對乳化劑提出多功能、高純度、低刺激、高效率的更高要求,開發出更多的新型乳化劑。
目前乳濁液的種類已從傳統的水包油型和油包水型擴大到多重乳濁液、非水乳濁液、液晶乳濁液、發色乳濁液、凝膠乳濁液、磷脂乳濁液和脂質體乳濁液等多種形式。

2類別

乳化劑從來源上可分為天然物和人工合成品兩大類。而按其在兩相中所形成乳化體系性質又可分為水包油(O/W)型和油包水(W/O)型兩類。
工業乳化劑

  工業乳化劑

衡量乳化性能最常用的指標是親水親油平衡值(HLB值)。HLB值低表示乳化劑的親油性強,易形成油包水(W/O)型體系;HLB值高則表示親水性強,易形成水包油(O/W)型體系。因此HLB值有一定的加和性,利用這一特性,可製備出不同HLB值系列的乳液。
非離子表面活性劑
一、醚類非離子助劑
1.烷基酚聚氧乙烯醚類
1)壬基酚聚氧乙烯醚NP系列、農乳100號 110 120 130 140 壬基酚/環氧乙烷質量比 1:1 1:2 1:3 1:4
EO平均摩爾數 4-5 9-10 14-15 19-20
2)辛基酚聚氧乙烯醚 乳化劑OP系列、磷辛10號(仲辛基酚聚氧乙烯醚)
· 3)雙、三丁基酚聚氧乙烯醚 (C4H9)- -O(EO)nH
4)烷基酚聚氧乙烯醚聚氧丙烯醚 乳化劑11號(旅順化工廠)
5)苯乙基酚聚氧丙烯聚氧乙烯醚 乳化劑12號(旅順化工廠)
2.苄基酚聚氧乙烯醚
1)二、三苄基酚聚氧乙烯醚 乳化劑BP、梧乳BP,濁點65-70℃
乳化劑

  乳化劑

2)二苄基聯苯酚聚氧乙烯醚 農乳300號
3)苄基二甲基酚聚氧乙烯醚 農乳400號
4)二苄基異丙苯基酚(又稱二苄基復酚)聚氧乙烯醚 乳化劑BC濁點69-71℃
5)二苄基聯苯酚聚氧丙烯聚氧乙烯醚 寧乳31號濁點76-84℃用量少泛用性廣
3.苯乙基酚聚氧乙烯醚
1)苯乙基酚聚氧乙烯醚 農乳600號與500號復配環氧乙烷數20-27濁點83-92對有機磷乳化性最好,有兩種類型:
a三苯乙基酚聚氧乙烯醚,常用有三種規格
三苯乙基酚/環氧乙烷(質量比) 濁點(1%水溶液) EO加成數
1:2.2-2.3 70-75 20-21 1:2.6-2.7 80-85 24-25
1:3.2-3.3 95-100 30-31
b雙苯乙基酚聚氧乙烯醚
2)苯乙基異丙苯基酚聚氧乙烯醚 農乳600-2號 中間體/EO質量比 濁點(1%水溶液) EO加成數 1:2.1-2.3 70-75 17-18
1:2.6-2.8 85-90 20-24
3)二苯乙基復酚聚氧乙烯醚 乳化劑BS,與500號復配對有機磷農藥乳化性很好
聚合度中間體/EO質量比1:1.7 1:2 1:2.3 1:2.6 1:3 1:3.5 1:4
濁點 (1%水溶液) (5%CaCl2溶液 )
4)二苯乙基聯苯酚聚氧乙烯醚
5)苯乙基萘酚聚氧乙烯醚
4.脂肪醇聚氧乙烯醚及其類似產品
1)月桂醇聚氧乙烯醚,
2)異辛基聚氧乙烯醚 Igepal CA
3)十八烷醇基聚氧乙烯醚平平加系列農乳200號
4)異十三醇聚氧乙烯醚赫斯特GenapolX系列 日本觸媒化學Softanol系列
乳化劑相關書籍

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5)脂肪醇聚氧乙烯醚
5.苯乙基酚聚氧乙烯醚聚氧丙烯醚及其類似產品
1)苯乙基酚聚氧乙烯醚 EPE型農乳1601寧乳33號用於復配1656L/1656H,PEP型農乳1602寧乳34號用於復配寧乳0211/0212
2)苯乙基苯丙基酚聚氧乙烯醚 農乳1601-Ⅱ濁點79-80℃、1602-Ⅱ濁點73.5-80℃
3)苯乙基聯苯酚聚氧乙烯醚
6.脂肪胺聚氧乙烯醚
1)脂肪胺(又稱烷基胺)聚氧乙烯醚
2)脂肪醯胺聚氧乙烯醚
3)烷基胺氧化物
4)季胺烷氧化物及其類似產品
端羥基封閉的非離子助劑
1、對稱結構的端羥基封閉的非離子助劑
2.不對稱結構的端羥基封閉的非離子助劑陰離子表面活性劑
一、磺酸鹽
1.烷基苯磺酸鹽
1)二烷基苯磺酸鈉
乳化劑

  乳化劑

2)烷基芳基磺酸鈉
3)十二烷基苯磺酸鈉(鈣)DBS-Na((農乳500號)
2.烷基萘磺酸鹽
1)丁基萘磺酸鈉 Nekal A潤濕劑HB
2)二丁基萘磺酸鈉 Nekal BX(拉開粉)
3)二異丙基萘磺酸鈉 Morwet RP
4)單、雙甲基萘磺酸鈉 Morwet M
3.烷基磺酸鹽
1)石油磺酸鈉 R為混合烷基平均分子量400-500
2)烷烯基磺酸鈉 RCH=CHCH2SO3Na
3)羥基烷基磺酸鈉 R- CH-CH2-CH2SO3NaOH
4.烷基丁二酸酯磺酸鹽
1)烷基丁二酸酯磺酸鈉 滲透劑T、潤濕劑CB-102(二異辛基丁二酸酯磺酸鹽)、Aerosol IB(二丁基丁二酸磺酸鈉)、 Aerosol MA(二己基丁二酸磺酸鈉)、Aerosol Ay(二戊基丁二酸磺酸鈉)
2)烷基聚氧乙烯醚丁二酸酯磺酸鹽
3)烷基酚聚氧乙烯醚丁二酸酯磺酸鹽 SSOPA(烷基酚聚氧乙烯醚甲醛縮合物丁二酸酯磺酸鈉)農助2000(單烷基苯基聚氧乙烯基醚丁二酸磺酸鈉 產品為30%溶液)
5.烷基聯苯基醚磺酸鹽
6.萘磺酸甲醛縮合物
1)苄基萘磺酸甲醛縮合物分散劑CNF
2)萘磺酸鈉甲醛縮合物 NNO
3)二丁基萘磺酸鈉甲醛縮合物 分散劑NO
4)甲基萘磺酸鈉甲醛縮合物 MF
7.N-甲基脂肪醯胺基牛磺酸鹽洗滌劑209胰加漂T
乳化劑

  乳化劑

8、N-烷基醯肌氨酸鹽 英卜內門Lissapol LS即凈洗劑
9.異逐硫酸鹽衍生物
二、硫酸鹽
1.硫酸化蓖麻油土耳其紅油
2.脂肪醇硫酸鹽ROSO3Na
1)改性月桂醇基硫酸鈉
2)鯨蠟醇基硫酸鈉 C16H33OSO3Na
3)仲醇基硫酸鈉 CnH2n+1CH(CH3)OSO3Na
4)混合脂肪醇(C12-14)硫酸鈉
3.脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽 Maprofix ES(月桂醇聚氧乙烯醚硫酸鈉)
4.烷基酚聚氧乙烯醚硫酸鹽 R- -O(EO)nSO3Na常用烷基為壬基、辛基
5.芳烷基酚聚氧乙烯醚硫酸鹽
三、磷酸鹽、亞磷酸鹽
1.烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯
O O
R- -O(EO)n-P-(OH)2 〔 R- -O(EO)n〕2-P-(OH)2
單酯 雙酯
目前有兩個系列R=C8H17 OPEPO4、R=C9H19 NPEPO4商品名:酚醚磷酸酯表面活性劑MAPP(單酯)、NPEPO4Na(或K)
2.苯乙基酚聚氧乙烯醚磷酸酯(遊離酸型)代號SPEnPO4
O O ( -CHCH3)K- -O(EO)n-P-(OH)2 〔( -CHCH3)K- -O(EO)n〕2-P-(OH)2
單酯 雙酯
3.脂肪酸聚氧乙烯酯磷酸鹽
4.烷基磷酸鹽、芳基磷酸鹽 O
5.烷基胺聚氧乙烯醚磷酸酯 R=C12-14 n=10-16單酯商名為表面活性劑MAP RO(EO)n-P-(OH)2
6.脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯
四、羧酸鹽(脂肪羧酸鹽)如松酯酸皂
五、1.聚乙二醇型型表面活性劑
1)長鏈脂肪醇聚氧乙烯醚
2)烷基酚聚氧乙烯醚
3)脂肪酸聚氧乙烯脂
4)聚氧乙烯烷基胺
2.多元醇型非離子表面活性劑
1)甘油脂肪酸酯和季戊四醇脂肪酸酯
2)山梨醇脂肪醇酸酯、失水山梨醇脂肪酸和聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯
3)蔗糖脂肪酸酯
焙烤及澱粉製品
增加麵筋網、促進充氣、提高發泡性,使焙烤食品的結構細密;增大體積,使產品膨鬆柔軟;保持濕度,防止老化,便於加工,延長貨架壽命。
在糕點中使脂肪均勻分散,防止油脂滲出,改善口感,提高脆性,並能減少蛋的用量(用量一般為0.3%~1%)
人造奶油
改善油水相容,將水分充分乳化分散,提高乳液的穩定性,用量為0.1%~0.5%。
糖果
使脂肪均勻分散,增加糖膏的流動性,易於切開和分離,提高生產效率,增進產品質地,降低粘度,改善口感。
植物蛋白飲料
穩定油脂不分層,製備穩定的乳液。
烘焙產品
乳化劑是一種具有親水基和親油基的表面活性劑。它能使互不相溶的兩相(如油與水)相互混溶,並形成均勻分散體或乳化體,從而改變原有的物理狀態。目前由於食品加工技術的提升,使得乳化劑在食品加工過程中扮演著相當重要的角色,受到烘焙業者廣泛重視,並在烘焙產品中廣為利用,進而改變產品的內部結構,提高了產品品質。

3相關應用

可在麵筋與澱粉之間形成一光滑薄摸層結構
此結構給予麵筋一個良好的束縛,並使得麵糰黏度下降,從而增加麵筋蛋白質網的延展性,使產品更加柔軟而易於整形。在這一方面以硬酯硫乳酸鈉(鈣)的效果最為理想。
會帶來關鍵的乳化作用
一個好的烘焙產品需要好的乳化反應。乳化劑的親水與親油基在麵糰中分別作用,將麵糰內的水及油吸附,從而降低油水兩相的界面張力,並使麵糰內部原先互不相溶的多分散相系統得以均質,形成的乳化體可以 是水包油(oil in water)及油包水(water in oil)兩種類型。前者水為分散系,後者油為分散系。乳化劑的乳化能力與其親水基、親油基的多少有關。
一般可用「親水親油平衡值」(即HLB)來表示其乳化能力的差別。若HLB愈大,則親水作用愈大,即可穩定水包油型乳化體;反之,HLB愈小,則親油作用愈大,即可穩定油包水型乳化體。
乳化作用
起乳化作用的有乳化香料,賦予飲料以香氣和濁度,用高HLB值的聚甘油脂肪酸酯及皂樹皂苷,可調製成乳化香料。添加乳化香料的飲料多屬酸性,而聚甘油脂肪酸酯和皂樹苷耐酸性優,因而十分合適。親水性好與耐酸性高的卵磷脂也可使用。
酒精飲料、咖啡飲料、人造煉乳可使用甘油酸酯、山梨糖醇酐脂肪酸酯、丙二醇脂肪酸酯等低
HLB值的親油性乳化劑和其他親水性乳化劑配合,可提高飲料及煉乳的乳化穩定性。
起泡作用
一般在水中乳化劑的起泡力以脂肪酸碳數12附近的最大,皂樹皂苷的起泡力也很強。歐美各國的起泡性飲料,都添加皂樹皂苷作起泡劑,使具有存在大量微細空氣泡口感良好,產品質量提高。
硬脂醯乳酸鈉/鈣(ssl/csl)
具有強筋的保鮮的作用。一方面與蛋白質發生強烈的相互作用,形成麵筋蛋白複合物,使麵筋網路更加細緻而有彈性,改善酵母發酵麵糰持氣性,使烘烤出來的麵包體積增大;另一方面,與直鏈澱粉相互作用,形成不溶性複合物,從而抑直鏈澱粉的老化,保持烘烤麵包的新鮮度。ssl/csl在增大麵包體積的同時,能提高麵包的柔軟度,但與其他乳化劑復配使用,其優良作用效果會減弱。
蔗糖脂肪酸酯(se)
在麵包品質改良劑中使用最多的是蔗糖單脂肪酸酯,它能提高麵包的酥脆性,改善澱粉糊黏度以及麵包體積和蜂窩結構,並有防止老化的作用。採用冷藏麵糰製作麵包時,添加蔗糖酯可以有效防止麵糰冷藏變性。

蒸餾單甘酯(dmg)

主要功能是作為麵包組織軟化劑,對面包起抗老化保鮮的作用,並且常與其他乳化劑復配使用,起協同增效的作用。

4日化應用

乳化劑在日用化工的護理產品里最常見的就是卸妝油的生產,卸妝油是油,裡面添加了乳化劑,你把卸妝油塗到臉上,進行按摩,卸妝油把你臉上的油性彩妝以及污垢溶解后,再加水仔細按摩,就變成了乳白色,衝掉。沖洗后沒有油膩感的,就說明乳化得很好,沖洗后仍然雙手滿臉油膩膩粘乎乎,就是乳化得比較差,當然,寒冷的溫度下會影響這個過程,所以,在冬季大家最好用溫水來清洗。
除了卸妝油用到了乳化劑,化妝品中還有很多乳狀液產品,你平時使用的面霜、乳液、卸妝乳、基本潔面大多數皆為乳狀液,這些產品為了要實現包裝盒上標識的至少三年的保質期,都需要使用乳化劑來提高穩定性。
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