乳濁液是指由兩種不相溶的液體所組成的分散系，即一種液體以小液滴的形式分散在另外一種液體之中形成的混合物。
乳濁液通常由水和油所組成，習(xí)慣上將不溶于水的有機(jī)液體，如苯、煤油等統(tǒng)稱為油。如果是油分散在水中，稱為水包油（油/水或O/W）型乳濁液，如牛奶和某些農(nóng)藥制劑等。如果是水分散在油中，稱為油包水（水/油或W/O）型乳濁液，如石油、原油和人造黃油。但豆?jié){里面的分散質(zhì)是固體，所以它不是乳濁液，而是膠體。油漆是乳濁液，但種類有很多，有油包油、油包水、水包油、水包水4種不同的類型。
簡(jiǎn)介
將一種液體分散在另一種不相溶的液體中所形成的體系叫乳濁液。我們常見的乳濁液是粗分散系。例如牛奶、動(dòng)物的血液、淋巴液等全是乳濁液。石油原油和橡膠樹的乳漿大戟也是乳濁液。乳濁液對(duì)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)都很重要。
組成乳濁液的一種液體一般是水或水溶液，另一種液體是與水不相溶的有機(jī)液體，統(tǒng)稱為油。這樣，油和水形成的乳濁液有兩種類型：一種是油分散在水中，叫水包油型 油/水（O/W）型；另種是水分散在油中，叫油包水型 水/油（W/O）型。牛奶是奶油分散在水中，為O/W型乳濁液。石油原油則是W/O型乳濁液。這兩種乳濁液很容易區(qū)別，只要向乳濁液中加些水，若出現(xiàn)分層的情況即說明是W/O型的。如果能與水均勻混合即為O/W型的。我們向牛奶中加些水就可以混勻，就是“水乳交融”。
將油和水放在一起猛烈地振蕩，可得到乳濁液。但是這樣所得到的乳濁液并不穩(wěn)定，只要放置片刻，就又分成兩層。因?yàn)榉稚㈤_來的油珠相互碰撞時(shí)會(huì)自行合并起來。要得到穩(wěn)定的乳狀液，通常必須有第三組分即乳化劑存在。乳化劑的作用在于使由機(jī)械分散所得的液滴不能相互聚結(jié)。乳化劑的種類很多，許多乳化劑是表面活性物質(zhì)，如蛋白質(zhì)、樹膠、肥皂或人工合成的表面物質(zhì)。倘若加入一點(diǎn)肥皂，再猛烈地振蕩就可以得到穩(wěn)定的乳濁液。當(dāng)這些物質(zhì)加到油水混合物中時(shí)，親水基朝著水而疏水基向著油定向地排列起來。于是降低了它們的界面能，使得體系更加穩(wěn)定。同時(shí)也在油珠外面組成了一個(gè)具有一定強(qiáng)度的膜，當(dāng)分散開的油珠再相遇時(shí)，阻止了它們間的合并。
分類
乳化劑是乳劑的重要組成部分，理想的乳化劑應(yīng)具有較強(qiáng)的乳化能力；無毒、無刺激性；一定的生理適應(yīng)能力，穩(wěn)定性好。具體應(yīng)用時(shí)應(yīng)結(jié)合藥物的性質(zhì)、乳劑的類型、乳化方法等因素綜合考慮選擇合適的乳化劑。
決定乳劑類型的因素有多種，主要的是乳化劑的性質(zhì)和乳化劑的HLB值。親水性較大的乳化劑吸附于油、水界面時(shí)使水的界面張力降低較大可形成O/W型乳劑，親油性較大的乳化劑降低油的界面張力較大則形成W/O乳劑。其規(guī)律是：與乳化劑親和力較大，即界面張力較小的相構(gòu)成外相。
天然乳化劑
多為高分子化合物，具有較強(qiáng)的親水性，能形成O/W型乳劑，乳劑形成時(shí)被吸附于乳滴表面，形成多分子乳化膜，多數(shù)黏性較大，能增加乳劑的穩(wěn)定性，使用這類乳化劑宜新鮮配制或加入適宜的防腐劑，，常用的天然乳化劑有阿拉伯膠、西黃蓍膠、明膠、杏樹膠、卵磷脂等其中阿托伯膠與西黃蓍膠在藥劑學(xué)中應(yīng)用較普遍。但單獨(dú)應(yīng)用時(shí)乳化能力均較弱，一般將二者互相配合使用效果較好；明膠為兩性蛋白質(zhì)，用量為油量的1%～2%，易受溶液的pH值及電解質(zhì)的影響而產(chǎn)生凝聚作用，亦常與阿拉伯膠合并使用；杏樹膠為杏樹分泌的膠汁凝結(jié)而成的棕色塊狀物，用量為2%～4%，其乳化能力和黏度均超過阿拉伯膠；卵磷脂的乳化能力強(qiáng)，可供內(nèi)服，一個(gè)卵黃約含有7%的卵磷脂，相當(dāng)于10g阿拉伯膠的乳化能力，其精制品還可供靜脈注射用。
表面活性劑類
此類乳化劑的分子中因含有較強(qiáng)的親水基和親油基，故具有較強(qiáng)的親水性和親油性，其乳化能力強(qiáng)，性質(zhì)較穩(wěn)定，如混合使用效果更好。常用的有陰離子型表面活性劑（如十八酸鈉、硬脂酸鉀、油酸鈉、k12、十六烷基硫酸化麻油等）和非離子型表面活性劑（如脂肪酸甘油、蔗糖脂肪酸甲酯、脂肪酸秋子梨坦、聚山梨酯、賣澤、澤、泊洛沙姆等），其中非離子型表面活性劑的毒性、刺激性均較小，且性質(zhì)穩(wěn)定，應(yīng)用較廣泛。
固體微粒類
為一些溶解度小、顆粒細(xì)微的同體粉末，乳化時(shí)聚集于（液一液油一水）界面上形成同體微粒乳化膜而起到阻止乳滴合并的作用。形成乳劑的類型南同體粉末與水相的接觸角θ決定，一般0<90°時(shí)易被水潤(rùn)濕，形成O/W型乳劑，乳化劑有氫氧化鎂、氫氧化鋁、二氧化硅、硅膨潤(rùn)土等；0>90°時(shí)易被油潤(rùn)濕，形成W/O型乳劑，乳化劑有氫氧化鈣、氫氧化鋅、硬脂酸鎂等。
輔助乳化劑
指與乳化劑合并使用而增加乳劑穩(wěn)定性的一類物質(zhì)二此類乳化劑的乳化能力一般很弱或無乳化能力，但它能提高乳劑中某一相的黏度，并能使乳化膜強(qiáng)度增大，防止液滴的合并。用來增加水相黏度的輔助乳化劑有甲基纖維素、羧甲基纖維素鈉、羥丙基纖維素、海藻酸鈉、阿拉伯膠、兩黃蓍膠、瓊脂、黃原膠、果膠等；增加油相黏度的輔助乳化劑有單硬脂酸甘油酯、蜂蠟、1-十六烷醇、硬脂酸、1-十八烷醇等。
穩(wěn)定性
1、轉(zhuǎn)相 系指乳濁液南一種類型（如油/水型）轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N類型（水/油型）的現(xiàn)象。轉(zhuǎn)相主要是由于乳化劑的性質(zhì)改變而引起的。如油酸鈉是O/W型乳化劑，遇氯化鈣后生成油酸鈣，變?yōu)閃/O型乳化劑，乳劑則由O/W型變?yōu)閃/O型，向乳劑中加入相反類型的乳化劑也可使乳劑轉(zhuǎn)相，特別是兩種乳化劑的量接近相等時(shí)，更容易轉(zhuǎn)相。轉(zhuǎn)相時(shí)兩種乳化劑的量比稱為轉(zhuǎn)相臨界點(diǎn)。在轉(zhuǎn)相臨界點(diǎn)上乳劑不屬于任何類型，處于不穩(wěn)定狀態(tài)，可隨時(shí)向某種類型乳化劑轉(zhuǎn)變。
2、乳析 又稱分層現(xiàn)象，系指乳劑長(zhǎng)時(shí)間靜置后出現(xiàn)乳滴上浮或下沉的現(xiàn)象。分層主要原因是由于分散相和分散介質(zhì)之間的密度差造成的。O/W型乳劑中水相含電解質(zhì)較多而密度很大時(shí)，一般出現(xiàn)油滴上浮而分層的現(xiàn)象。兩相的密度差愈小乳滴的粒子愈小，外相的黏度愈大，乳劑分層的速度越慢。乳劑分層也與分散相的相體積有關(guān)，一般相體積低于25%乳劑很快分層，達(dá)50%時(shí)就能明顯減小分層速度。分層的乳劑乳滴仍保持完整，經(jīng)振搖后仍能恢復(fù)均勻的乳劑，乳滴大小也不變。
3、絮凝 絮凝系指乳劑中的乳滴發(fā)生聚集，形成疏松團(tuán)塊的現(xiàn)象，它是乳滴合并的前奏。但由下乳滴乳化膜尚未破壞，阻止了絮凝的乳滴的合并，絮凝是可逆的，經(jīng)充分振搖，乳劑仍能恢復(fù)使崩，但大的乳滴可能增多發(fā)生絮凝的原岡是：乳滴的電荷減少時(shí)，使ξ電勢(shì)降低，乳滴產(chǎn)生聚集而絮凝一乳劑巾的電解質(zhì)和離子型乳化劑的存在是產(chǎn)生絮凝的主要原因，同時(shí)絮凝與乳劑的黏度、相體積比以及流變性有密切關(guān)系。絮凝狀態(tài)進(jìn)一步變化就會(huì)引起乳滴的合并。
4、破裂 亦稱分裂作用。即分散相經(jīng)乳析后又逐漸合并與分散媒分離成為明顯的兩層，而破壞了原來油與水的乳化狀態(tài)、乳濁液一經(jīng)破裂，則雖經(jīng)振搖亦不能恢復(fù)。通常乳濁液破裂的原岡有：①溫度過高可引起乳化劑水解、凝聚、黏度下降以促進(jìn)分層；過低可引起乳化劑失去水化作用，使乳濁液破壞；②加入相反類型的乳化劑；③添加油水兩相均能溶解的溶劑（如丙酮）；④添加電解質(zhì)；⑤離心力的作用；⑥微生物的增殖、油的酸敗等均可引起乳濁液破裂。
5、酸敗 是指受光、熱、空氣、微生物等影響，使乳濁液組成成分發(fā)生水解、氧化，引起乳濁液酸敗、發(fā)霉、變質(zhì)的現(xiàn)象，可通過添加適當(dāng)?shù)?a href="/hebeideji/1218772187615810175.html">穩(wěn)定劑（如抗氧化劑等）、防腐劑等，以及采用適宜的包裝及貯存方法，即能防止乳濁液的酸敗。
影響穩(wěn)定因素
乳濁液屬于粗分散體系，其分散相有趨于合并而使體系不穩(wěn)定的性質(zhì)。影響乳濁液穩(wěn)定性的因素有：
1．乳化劑性質(zhì)與用量 主要是對(duì)兩相間界面張力降低的程度及在界面上形成吸附膜的堅(jiān)韌程度，一般用量越多越穩(wěn)定，但用量過多，易致黏稠。通常用量為0.2%～10%。
2．內(nèi)外相的相對(duì)密度差距。
3．分散相的濃度及其液滴大小 當(dāng)分散相濃度達(dá)到74%以上時(shí)，容易轉(zhuǎn)相或破裂。一般最穩(wěn)定的乳濁液分散相濃度為50%左右，而濃度在25%以下或74%以上時(shí)均不穩(wěn)定。同時(shí)，乳滴越小，越穩(wěn)定。
4．分散媒的黏度。
5．溫度（過熱、過冷）。
6．外加物質(zhì)的影響 如電解質(zhì)、反型乳化劑、pH、脫水劑等。此外，離心力、微生物污染等，也能影響乳濁液的穩(wěn)定性。
制備
在食品工業(yè)中，乳化劑的主要用途是制備乳濁液，乳化劑在其他方面的應(yīng)用一般也是先制成乳濁液再使用。
（一）乳濁液的制備步驟
乳濁液的制備要根據(jù)不同的乳化對(duì)象來選擇適當(dāng)?shù)娜榛瘎┢贩N和適當(dāng)?shù)臈l件，如果選擇恰當(dāng)，一般情況下只用3%已足夠，因?yàn)槭称啡榛瘎┑呐R界膠束濃度都很低。但是，如果選擇不當(dāng)，即使用百分之幾十也得不到穩(wěn)定的乳濁液。乳濁液的制備是經(jīng)驗(yàn)性很強(qiáng)的工作，要將某種未知物進(jìn)行乳化分散是相當(dāng)困難的。乳濁液的制備應(yīng)主要掌握好以下3個(gè)環(huán)節(jié)：確定、配比、調(diào)整。
1． 確定 第一，確定乳化劑的HLB值。制備乳濁液時(shí)選擇適當(dāng)?shù)娜榛瘎┦且粋€(gè)關(guān)鍵問題，而選擇乳化劑的根據(jù)是HLB值。各種油類乳化所要求的HLB值雖然可以查到，但為了更符合實(shí)際，還需要通過實(shí)驗(yàn)檢測(cè)。用標(biāo)準(zhǔn)乳化劑Span（失水山梨醇脂肪酸酯）系列和Tween（吐溫）系列配成不同的HLB值的復(fù)配乳化劑系列。以m（乳化劑）：m（油）：m（水）=5：17.5：47.5的質(zhì)量比混合，攪拌乳化，靜置24h或經(jīng)快速離心后觀察乳濁液的分散情況來決定哪一個(gè)乳化效果好，以此確定乳化油所需HLB值。若所配乳濁液都很穩(wěn)定，就減量再試，直到表現(xiàn)出差異。
第二，根據(jù)HLB值確定“乳化劑對(duì)”。為了增強(qiáng)乳化效果，在乳化劑的應(yīng)用中，一般不使用單一品種乳化劑而采用復(fù)配乳化劑，即將HLB值小的和HLB值大的乳化劑混合使用，選擇時(shí)可以參考下列經(jīng)驗(yàn)：①親油基和被乳化物結(jié)構(gòu)相近的乳化劑，乳化效果好；②乳化劑在被乳化物中易于溶解，乳化效果好；③若乳化劑能使內(nèi)相液粒帶有同種電荷，互相排斥，乳化效果好；④乳化劑對(duì)的HLB值不能相差太大，一般在5以內(nèi)。
第三，確定最佳乳化劑的用量。在實(shí)際應(yīng)用中油、水會(huì)有不同的比例，乳化劑的用量也會(huì)有多有少，所以要根據(jù)實(shí)驗(yàn)確定乳化劑的用量。
2． 配比 配比中要注意以下兩點(diǎn)：①不同HLB值的乳化劑能產(chǎn)生不同類型的乳濁液，所以在使用復(fù)配乳化劑時(shí)，要使各組分的配比符合乳濁液類型的要求。②如果復(fù)配乳化劑的HLB值等于最佳乳化HLB值，體系會(huì)發(fā)生乳濁液類型的轉(zhuǎn)相。這樣的體系是剛好平衡的體系而不是所需的穩(wěn)定體系，這種平衡的體系往往容易被打破，是不穩(wěn)定的，所以要調(diào)整乳化劑的配比，使其大體符合最佳HLB值，而避開相轉(zhuǎn)變點(diǎn)。
3．調(diào)整 調(diào)整是乳濁液試配工作中最后進(jìn)行的完善工作，要注意以下3點(diǎn)：①調(diào)整乳化劑的比例，使之適合全液相，根據(jù)食品原料的實(shí)際情況，在乳濁液中加入香料、色素和防腐劑，并根據(jù)產(chǎn)品的要求在指定的水的硬度范圍內(nèi)進(jìn)行。加入HLB值調(diào)整劑，使其在乳濁液中起到緩沖效果，在一定范圍內(nèi)自動(dòng)調(diào)整乳濁液的親油、親水平衡。②調(diào)整pH，有些乳化劑在溶解時(shí)具有酸堿性，要根據(jù)實(shí)際要求調(diào)整乳濁液的pH，調(diào)整時(shí)注意不要影響乳濁液
的性質(zhì)。③調(diào)整黏度，可以根據(jù)需要進(jìn)行。若乳濁液黏度高了，提高乳化劑的HLB值可以降低其黏度，反之亦然。
（二）乳濁液的制備方法和設(shè)備
乳濁液制備時(shí)，按乳化劑的加入方式主要分為3種：①乳化劑在油中法。先將溶有乳化劑的油加熱，然后在攪拌條件下加入溫水，開始為W/O型乳濁液，再繼續(xù)加水可得O/W型乳濁液。此法用于HLB值較小的乳化劑。②乳化劑在水中法。將乳化劑先溶于水，在攪拌條件下將油加入，此法先產(chǎn)生O/W型乳濁液，若欲得W/O型乳濁液則繼續(xù)加油至發(fā)生相轉(zhuǎn)變。此法用于HLB值較大的乳化劑。③輪流加液法。每次只取少量油或水，輪流加入乳化劑。此法對(duì)于制備食品乳濁液更為適宜，如蛋黃醬或其他含食用油的乳濁液尤其適宜。
在實(shí)際生產(chǎn)中．要根據(jù)乳化劑的親油、親水性進(jìn)行選擇，而且往往需要進(jìn)行必要的組合變化。 ’
乳化設(shè)備對(duì)乳濁液形成也起著重要作用，除個(gè)別十分有效的乳化劑在沒有機(jī)械作用下就可以自動(dòng)形成良好的乳濁液體系外，一般乳化都需要強(qiáng)烈的機(jī)械攪拌。在食品生產(chǎn)中除使用專用乳化機(jī)外。還可使用混合攪拌機(jī)、膠體磨、均質(zhì)機(jī)等設(shè)備進(jìn)行乳化。
性質(zhì)
乳濁液屬于粗分散體系，分散質(zhì)粒子的直徑為100nm~500nm，為很多分子的集合體，用普通顯微鏡可以分辨。乳濁液不透明、不均一、不穩(wěn)定，能透過濾紙不能透 過半透膜。靜置后會(huì)出現(xiàn)液體上下分層的現(xiàn)象。
如65攝氏度以下苯酚在混在水中，經(jīng)過激烈震蕩后雖然能形成乳濁液，但靜置后又會(huì)分層。要獲得穩(wěn)定的乳濁液，必須要加入第三種物質(zhì)作為穩(wěn)定劑，乳濁液的穩(wěn)定劑稱為乳化劑。例如在含有植物油的乳濁液中加入洗滌劑（肥皂）后，植物油就被分成無數(shù)細(xì)小的液滴，而不能聚集成大的油珠，便可獲得穩(wěn)定的乳濁液，這個(gè)現(xiàn)象叫乳化現(xiàn)象。
食品中的應(yīng)用
乳化劑能使食品多相體系中各組分相互融合，形成穩(wěn)定、均勻的形態(tài)，改善內(nèi)部結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化和控制加工過程，提高食品質(zhì)量。其在食品加工中的重要應(yīng)用可概括為如下幾個(gè)方面：
1．乳化作用 乳化劑在食品工業(yè)中應(yīng)用最廣的是其乳化作用。食品中大多含有兩類溶解性質(zhì)不同的組分，乳化劑有助于它們均勻、穩(wěn)定地分布，從而防止油水分離，防止糖和油脂的起霜，防止蛋白凝集或沉淀。
2．對(duì)淀粉和蛋白質(zhì)的絡(luò)合作用 乳化劑可與直接鏈淀粉結(jié)合為穩(wěn)定的配位化合物，因此淀粉制品冷卻后直鏈淀粉難以結(jié)晶析出，從而有助于延緩淀粉的老化，是淀粉食品的柔軟保鮮劑。乳化劑能和面粉中的脂類和蛋白質(zhì)形成氫鍵或偶聯(lián)絡(luò)合物，起到面團(tuán)調(diào)理劑的作用，可使面包、饅頭、包子、蛋糕等較長(zhǎng)時(shí)間保持新鮮、松軟和良好的切片性。
3．對(duì)結(jié)晶物質(zhì)結(jié)構(gòu)的改善作用 乳化劑對(duì)固體脂肪結(jié)晶的形成、析出和晶型有控制作用。在巧克力中，乳化劑可促進(jìn)可可脂的結(jié)晶變得微細(xì)和均勻；在朗姆冰糕等冷凍食品中，高HLB值的乳化劑可阻止糖類等產(chǎn)生結(jié)晶；在特種油脂中，低HLB值的乳化劑則可阻止油脂產(chǎn)生結(jié)晶。
4．調(diào)節(jié)黏度的作用 乳化劑有降低黏度的作用，因此，可作為餅干、無糖口香糖等食品的脫模劑，并使制品表面光滑。在巧克力中，乳化劑可降低成本和黏度，提高物料的流散性，便于生產(chǎn)操作；在口香糖中，乳化劑可促進(jìn)各種成分向沒藥樹中分散，在低溫短時(shí)內(nèi)便混合均勻，并使產(chǎn)品不黏牙，具有增塑性和柔軟性；在制糖工業(yè)中，乳化劑降低糖蜜黏度，可增加糖的回收率。
5．發(fā)泡作用 食品加工過程中有時(shí)需要形成良好的泡沫，良好的泡沫結(jié)構(gòu)在食品中如蛋糕、冷凍甜食和食品上的飾品物中是必要的。泡沫是氣體分散在液體里產(chǎn)生的，而乳化劑中飽和脂肪酸鏈能穩(wěn)定液態(tài)泡沫，因此，可加入乳化劑起發(fā)泡作用。
參考資料 >