乳化劑是能使兩種或兩種以上互不相溶的組分的混合液體形成穩(wěn)定的乳狀液的一類物質(zhì)。其作用原理是在乳化過程中，分散相以微滴（微米級(jí)）的形式分散在連續(xù)相中，乳化劑降低了混合體系中各組分的界面張力，并在微滴表面形成較堅(jiān)固的薄膜或由于乳化劑給出的電荷而在微滴表面形成雙電層，阻止微滴彼此聚集，而保持均勻的乳狀液。從相的觀點(diǎn)來說，乳狀液仍是非均相體系。乳狀液中的分散相可以是水相，也可以是油相，大多數(shù)為油相；連續(xù)相可以是油相，也可以是水相，大多數(shù)為水相。乳化劑是一種表面活性劑，分子中有親水基和親油基。為了表示乳化劑的親水性或親油性，通常采用“親水親油平衡值（HLB值）”，HLB值愈低，其親油性愈強(qiáng)；反之，HLB值愈高，其親水性愈強(qiáng)。各種乳化劑的HLB值不同，為了獲得穩(wěn)定的乳狀液，必須選擇合適的乳化劑。

發(fā)展歷史

乳化劑是指能改善乳化體中各種構(gòu)成相之間的表面張力，形成均勻分散體或乳化體的物質(zhì)，食品乳化劑是GB 2760—2014《食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》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)中用量最多的添加劑，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高效食品添加劑，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(rùn)滑、保護(hù)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。根據(jù)乳化劑親水基的特性，可以分為：

(1)陰離子型乳化劑。這類乳化劑在水中電離生成帶陰離子的親水基團(tuán)，如脂肪酸皂、烷基硫酸鹽（十二烷基硫酸鈉）、烷基苯磺酸鹽（十二烷基苯磺酸鈉）、磷酸鹽等。陰離子乳化劑要求在堿性或中性條件下使用，不能在酸性條件下使用，也可與其他陰離子乳化劑或非離子乳化劑配合使用，但不得與陽(yáng)離子乳化劑一起使用。

(2)陽(yáng)離子型乳化劑。這類乳化劑在水中電離生成帶陽(yáng)離子親水基團(tuán)，如N-十二烷基二甲胺及其他胺衍生物、季銨鹽等。陽(yáng)離子乳化劑應(yīng)在酸性條件下使用，不得與陰離子乳化劑一起使用。

(3)非離子型乳化劑。這種乳化劑在水中不電離。其親水基是各種極性基，如聚氧乙烯醚、聚氧丙烯醚、環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷嵌段共聚物、多元醇脂肪酸酯、聚乙烯醇等。

根據(jù)乳化劑的來源，可分為合成的與天然的。上述諸乳化劑均為合成的；天然乳化劑有卵磷脂、羊毛脂、阿拉伯膠等。乳化劑廣泛用于食品、化妝品、洗滌劑、合成橡膠、合成樹脂、農(nóng)藥、醫(yī)藥、制革、涂料、紡織、印染、石油化工等方面。乳化劑除乳化作用外，還具有增溶、滲透、潤(rùn)濕、去垢等作用。

乳化劑是食品加工中常用的食品添加劑之一。類似表面活性劑，借裹住分散相小滴防止其聚結(jié)，使之成為存在于另一不溶混或部分溶混液體中的穩(wěn)定的膠態(tài)分散體。

機(jī)理概述

乳化機(jī)理

乳化劑是促進(jìn)乳液穩(wěn)定不可缺少的組成部分，對(duì)乳狀液的穩(wěn)定性起重要作用。為了形成穩(wěn)定的乳狀液，使分散相分散成極小的液滴，乳化劑的使用和選擇也很重要。乳化劑主要是通過降低界面自由能，形成牢固的乳化膜，以形成穩(wěn)定的乳狀液。降低界面自由能，液滴粒子形成球狀，以保持最小表面積。兩種不同的液體形成乳液的過程是兩相液體之間形成大量新界面的過程。液滴越小，新增界面越大，液滴粒子表面的自由能就越大。乳化劑吸附于液滴表面，可有效降低表面張力或表面自由能。乳化劑吸附于液滴周圍，在液滴周圍定向排列成膜，從而降低油水界面張力，有效阻止液滴聚集。乳化劑在液滴表面排列越整齊，乳化膜越牢固，乳狀液越穩(wěn)定。

乳化的目的是減少乳液制備消耗的能量。為了保持乳液的穩(wěn)定性，所以乳化劑應(yīng)具備較強(qiáng)的乳化能力，能形成牢固的乳化膜，以及具有安全、無局部刺激性、穩(wěn)定性好且受外界因素較小的性質(zhì)。

乳化劑的表面作用及其穩(wěn)定性

界面的形成以及穩(wěn)定性的機(jī)理：

1.在界面上乳化劑的密度最大，乳化劑分子在小液滴的外面形成保護(hù)膜，從幾何空間結(jié)構(gòu)觀點(diǎn)來看這是合理的，從能量角度來說是符合能量最低原則的，因而形成的乳狀液相對(duì)穩(wěn)定；

2.因?yàn)槿闋钜旱男纬墒贵w系界面面積大大增加，也就是對(duì)體系要做功，從而增加了體系的界面能，就導(dǎo)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(huì)插入同性質(zhì)的一側(cè)，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(shí)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(shí)，形成一層界面膜，界面膜對(duì)分散相液滴具有保護(hù)作用，使其在布朗運(yùn)動(dòng)中的相互碰撞的液滴不易聚結(jié)，而液滴的聚結(jié)（破壞穩(wěn)定性）是以界面膜的破裂為前提，因此，界面膜的機(jī)械強(qiáng)度是決定乳狀液穩(wěn)定的主要因素之一。

當(dāng)乳化劑濃度較低時(shí)，界面上吸附的分子較少，界面膜的強(qiáng)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(qiáng)度高，大大提高了乳狀液的穩(wěn)定性。

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(yùn)動(dòng)的結(jié)果，它符合自發(fā)運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)則即增熵和降能。

食品乳化劑作用

食品乳化劑是通過物理方法使兩種或兩種以上互不相溶的相（如：油和水）均勻地形成分散的活性物質(zhì)。其在食品工業(yè)中占有相當(dāng)重要的地位，能提高食品質(zhì)量，防止食品變質(zhì)，以延長(zhǎng)食品儲(chǔ)藏有效期，改善食品的口感與外觀，刺激消費(fèi)需求。其乳化特性取決于乳化劑的親水親油平衡值（HLB值），HLB值越大，則其親水性越強(qiáng)，反之，其親油性越強(qiáng)。

乳化劑分子內(nèi)一般都含有親水基和親油基，決定了乳化劑的親水性和親油性。在油相與水相互不相溶的液體中，適量加入乳化劑，并經(jīng)過一定的加工處理，可以使其形成均質(zhì)的分散體系。

乳化作用

在體系中加入小分子乳化劑，能夠降低體系的表面張力，從而降低其界面能，提高乳濁液的穩(wěn)定性，如果汁、蛋白飲料等。此外，當(dāng)表面活性劑吸附在乳滴界面時(shí)，可起到屏障的作用，能防止液滴之間相互聚集。當(dāng)添加帶電荷的離子型表面活性劑時(shí)，乳液液滴會(huì)因?yàn)橥N電荷的作用而相互排斥，使乳化性提高。

助溶作用

當(dāng)體系中小分子乳化劑的含量大于臨界膠束濃度時(shí)，表面活性劑分子聚集，從而形成膠束，將溶劑體系劃分為疏水區(qū)域和親水區(qū)域。此時(shí)溶液的表面張力下降的最快，使溶解的物質(zhì)逐漸吸附于膠束的親水區(qū)，以達(dá)到助溶的目的。

抗老化作用

食品乳化劑在谷物食品中一般作為抗老化劑使用，其能與面包、饅頭等食品中的直鏈淀粉發(fā)生反應(yīng)，形成不溶性物質(zhì)，從而降低淀粉的吸水溶脹能力，阻止淀粉重新結(jié)晶，以防老化，提高面包、饅頭等面粉制品的軟度。

發(fā)泡及消泡作用

含有飽和脂肪酸鏈的乳化劑可做發(fā)泡劑，通過在食品內(nèi)部產(chǎn)生氣泡，使外觀具有蓬松感，可用于糕點(diǎn)、面包等。而含有不飽和脂肪酸鏈的乳化劑可做消泡劑，抑制或消除氣泡，且不影響產(chǎn)品口感，廣泛用于乳制品、飲料等方面。

食品乳化劑分類

中國(guó)常用的食品乳化劑多達(dá)幾十種，根據(jù)不同的目的，可選擇不同的乳化劑。根據(jù)乳化劑中是否含有親水基可將其分為離子型表面活性劑（陰離子表面活性有劑羧酸、硫酸酯等，陽(yáng)離子表面活性劑有聚丙烯酰胺、脂肪胺鹽等）和非離子型表面活性劑（吐溫、司班等）。此外，還有例如氨基酸型的兩性表面活性劑以及復(fù)合型表面活性劑等等。根據(jù)其來源又可以分為天然型表面活性劑（如卵磷脂、某些蛋白質(zhì)等）以及合成型表面活性劑（如聚丙烯酰胺、聚甘油酯等）。根據(jù)乳化劑HLB值的大小可分為親油型表面活性劑（HLB值小于10，如司班）和親水型表面活性劑（HLB值大于10，如吐溫）。乳化劑的性能各不相同，在當(dāng)今食品加工業(yè)中，為了改善食品乳化劑的功能，常常也會(huì)將不同的乳化劑復(fù)配使用，常見的方法就是調(diào)節(jié)乳化劑的親水親油平衡值（HLB），改變親水親油性，決定乳化劑的類型，使其具有更廣的實(shí)用適應(yīng)性。

如司班20和吐溫80的混合比不同，乳液的類型不同。司班20與吐溫80的比例為1∶3時(shí)形成O/W型乳液，1∶6時(shí)形成W/O型乳液。

Span 80

失水山梨醇單油酸酯（Span 80）是2017年在食品加工中應(yīng)用的較多的一種乳化劑，為低分子多元醇非離子型表面活性劑，屬于親油性乳化劑，被廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)。一般來說，Span 80是經(jīng)過山梨醇失水后，與油酸發(fā)生酯化反應(yīng)后所制得的，這種生產(chǎn)方式應(yīng)用較廣，且是一種比較成熟的生產(chǎn)方式。因?yàn)镾pan 80具有較好的乳化、分散等特性，并且沒有異味、易揮發(fā)、沒有刺激性，在醫(yī)藥、食品、化妝品等加工行業(yè)中得到非常廣泛的應(yīng)用。

Tween 80

Tween 80是山梨醇酐單油酸酯的簡(jiǎn)寫。吐溫80屬于親水且親油型非離子表面活性劑，作為食品、醫(yī)藥等工業(yè)中常用的添加劑，可溶于水、乙醇等溶液?？捎米魅榛瘎⒎€(wěn)定劑、分散劑等，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、化妝品、紡織印染及石油等工業(yè)的生產(chǎn)與加工。

乳清蛋白

除去原料乳中等電點(diǎn)為4.6的酪蛋白，剩下的可溶性蛋白質(zhì)統(tǒng)稱為乳清蛋白，約占乳蛋白質(zhì)的18%～20%。乳清是干酪和干酪素生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品，經(jīng)過特殊工藝濃縮后可以制作成其他產(chǎn)品。乳清濃縮蛋白（WPC）和乳清分離蛋白（WPI）是2017年比較常見的乳清蛋白乳化劑。

近20年來，乳清蛋白的改性已成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究熱點(diǎn)，如高壓均質(zhì)處理能有效提高蛋白的乳化穩(wěn)定性，使乳清蛋白分子部分展開，暴露疏水基團(tuán)，使蛋白質(zhì)分子之間相互作用，從而達(dá)到目的。但是在這些改性方法中，酶解法相對(duì)來說成本較高、化學(xué)法中的大部分方法需要添加化學(xué)試劑，使得改性乳清蛋白的發(fā)展受到了限制。且普通技術(shù)對(duì)乳清蛋白的改性效果并不顯著。因此，深入開展乳清蛋白復(fù)合改性技術(shù)的研究，如微波、超聲波等技術(shù)對(duì)乳清蛋白理化特性、功能特性的影響，是為了加大乳清蛋白在食品加工中的應(yīng)用所做出的努力，為乳清蛋白的利用提供堅(jiān)實(shí)的理論依據(jù)。

卵磷脂

卵磷脂是一種常用的帶電的兩性表面活性劑，食品產(chǎn)業(yè)中所用到的卵磷脂往往提取自大豆、蛋黃、牛奶、向日葵仁和油菜籽中。

大豆卵磷脂一般應(yīng)用于巧克力和冰淇淋中，在乳液中的應(yīng)用較少。卵磷脂可與其他天然乳化劑（如蛋白質(zhì)等）復(fù)配制備成混合乳化劑，以穩(wěn)定乳狀液。

到2017年為止，與其他乳化劑合成混合乳化劑的使用研究比較多，單獨(dú)使用卵磷脂作為乳化劑及其乳化性能研究較少。

單甘油脂肪酸甘油酯

單甘油脂肪酸酯屬于脂肪酸甘油酯。是2017年在食品加工中使用最多的一種非離子型乳化劑。HLB值約為3.8，為親油型乳化劑，具有乳化、起泡、抗淀粉老化等作用。單甘油酯發(fā)展迅速，除了價(jià)格低廉，使用、儲(chǔ)藏方便也是一部分，作為食品乳化劑的主力軍，主要應(yīng)用于面包、冰淇淋、糕點(diǎn)以及豆腐制造中的消泡。

蔗糖脂肪酸酯

蔗糖脂肪酸酯是由親水性蔗糖和親油性脂肪酸組成。蔗糖酯一般無特殊氣味，易溶于乙醇。由于其HLB值為7～15，可作為親水、親油乳化劑，其應(yīng)用范圍比較廣，一般與其他親油性乳化劑混用。在淀粉、冰淇淋、親水性產(chǎn)品中發(fā)揮抗老化、乳化及起泡、乳化作用。我國(guó)對(duì)蔗糖酯的研究還不是很完善。

食品乳化劑安全性評(píng)價(jià)

聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織/世界衛(wèi)生組織食品添加劑聯(lián)合專家委員會(huì)（the Joint FAO/WHO Expert Commit-tee on Food Additives，JECFA)是1956年建立的國(guó)際食品添加劑安全評(píng)價(jià)的權(quán)威機(jī)構(gòu)，其制定的每日允許攝入量(ADI值)以及食品添加劑的相關(guān)產(chǎn)品規(guī)范在國(guó)際上均被廣泛使用和參考。

JECFA由各國(guó)該領(lǐng)域的學(xué)術(shù)專家組成，根據(jù)“食品添加劑和污染物安全評(píng)估原則”，進(jìn)行廣泛深入的文獻(xiàn)調(diào)研，對(duì)食品添加劑和污染物法典委員會(huì)（CCFAC）提交的物質(zhì)進(jìn)行毒理學(xué)評(píng)價(jià)，并根據(jù)各種物質(zhì)的毒理學(xué)資料制定出相應(yīng)的ADI值。對(duì)于沒有規(guī)定具體ADI數(shù)值的情況，給出其他安全性評(píng)價(jià)意見。

2017年，JECFA評(píng)價(jià)的食品乳化劑及具有乳化功能的食品添加劑一共有114種，有INS號(hào)的104種。其中種類最多的是多元醇脂肪酸酯類（33種），包括丙二醇脂肪酸酯、甘油脂肪酸酯、糖酯、聚甘油脂肪酸酯、失水山梨醇脂肪酸酯及聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯等。另外改性淀粉16種，磷酸鹽、有機(jī)酸及其鹽類31種，植物膠類12種，纖維素及其衍生物8種，其他如磷脂類、酪蛋白酸鈉、皂樹皮提取物等14種。

114種食品乳化劑中，有45種JECFA給出了確定的ADI值、MTDI（每日最大耐受攝入量）值或PM-TI（每周耐受攝入量）值，這類物質(zhì)可以在規(guī)定食品種類及用量范圍內(nèi)使用；49種食品乳化劑沒有規(guī)定ADI值(not limited或not specified)，說明這類物質(zhì)的毒性很小，以現(xiàn)有的化學(xué)、生化、毒理或其他方面的資料和總膳食攝入水平，不會(huì)對(duì)人體造成健康危害，因此用一個(gè)數(shù)值表示ADI不一定是必須的，符合這一標(biāo)準(zhǔn)的添加劑必須按照GMP原則使用；17種食品乳化劑由于毒理學(xué)資料不夠完善，沒有制定出ADI值（no ADI allocated）及其他安全性評(píng)價(jià)意見；另外還有3種食品乳化劑因?yàn)闆]有提供完善的毒理學(xué)資料，JECFA委員會(huì)撤回了之前暫定的ADI值或其他安全性評(píng)價(jià)意見，以及產(chǎn)品規(guī)范等。

JECFA沒有對(duì)GB 2760-2014中允許使用的可溶性大豆多糖、氫化松香甘油酯、辛、癸酸甘油酯、木糖醇酐單硬脂酸酯、聚氧乙烯木糖醇酐單硬脂酸酯、改性大豆磷脂、酶解大豆磷脂等7種食品乳化劑品種進(jìn)行安全性評(píng)價(jià)，而對(duì)其中的乳酸鈣、丙二醇、D-甘露糖醇、麥芽糖醇、麥芽糖醇液、山梨糖醇、山梨糖醇液和乳糖醇等8個(gè)品種沒有作為食品乳化劑功能分類。

常見誤區(qū)

中國(guó)乳化劑發(fā)展已經(jīng)有30多年，但是還是存在許多問題，比如“什么是乳化劑”這個(gè)最基本的問題許多人都沒有搞清楚。2015年，世界頂級(jí)刊物《自然》發(fā)表的“膳食乳化劑影響小鼠腸道微生物群促進(jìn)結(jié)腸炎和代謝綜合征”的質(zhì)疑乳化劑安全性的文章中，就把甲基（代）纖維素誤認(rèn)為食品乳化劑，這是不正確的，因此文章也是沒有意義的。作為乳化劑，以下兩點(diǎn)缺一不可：1.分子由親水和疏水基團(tuán)構(gòu)成；2.作用于表面。

從分子結(jié)構(gòu)和作用對(duì)象認(rèn)識(shí)，沒有這2種特性的物質(zhì)，即使可以制備乳化液，也不是乳化劑。該類物質(zhì)有一定的乳化穩(wěn)定性，例如羧甲基纖維素鈉（簡(jiǎn)稱CMC或CMC-Na，為天然纖維的羥基被羧甲基醚化制成），它是天然高分子化合物，由多個(gè)2個(gè)葡萄糖分子組成的纖維二糖構(gòu)成，具有食品增稠劑的分散作用，但是，羥甲基纖維素沒有親水和親油疏水的基團(tuán)，并不是一種兩親性物質(zhì)，因此羥甲基纖維素不是乳化劑。

中國(guó)允許使用的食品乳化劑

中國(guó)對(duì)于食品乳化劑的研究和生產(chǎn)起步較晚，在品種和質(zhì)量上與國(guó)外有較大的差距，1981年批準(zhǔn)使用的食品乳化劑只有單甘酯和大豆磷脂2個(gè)品種，但是發(fā)展速度較快，到2002年允許使用的食品乳化劑為29種。2017年，GB 2760-2014《食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》允許使用的食品乳化劑及具有乳化功能的食品添加劑共49種，其中丙二醇脂肪酸酯2種、甘油脂肪酸酯及其衍生物9種、聚甘油脂肪酸酯2種、多元醇脂肪酸酯及其衍生物12種、磷脂及其衍生物3種、有機(jī)酸鹽（乳酸鹽、硬脂酸鹽、硬脂酰乳酸鹽）6種、多元醇類8種及其他（改性淀粉類、植物膠、可溶性大豆多糖、酪蛋白酸鈉）6種，另外還新增1種（皂樹皮提取物）。49種食品乳化劑需在GB 2760-2014規(guī)定的食品分類及最大使用量范圍內(nèi)使用，其中可在各類食品中按生產(chǎn)需要適量使用的有12種，包括單、雙甘油脂肪酸酯、檸檬酸脂肪酸甘油酯、乳酸脂肪酸甘油酯、乙?；瘑危p甘油脂肪酸酯、磷脂、改性大豆磷脂、酶解大豆磷脂、羥丙基淀粉、辛烯基琥珀酸淀粉鈉、甘油、酪蛋白酸鈉。另外，可在各類食品加工過程中使用，且殘留量不需限定的有3種，即單，雙甘油脂肪酸酯、磷脂和甘油。GB 2760-2014新增了10種食品添加劑新品種，其中新增1種食品乳化劑：皂樹皮提取物(quil-laia extract)，INS 999(INS 指 international numbersystem國(guó)際編碼系統(tǒng))，每日允許攝入量(acceptabledaily intake，ADI)(每天每kg體重允許攝入量，mg)：0～1mg(以每kg松香皂苷計(jì))。GB 2760-2014規(guī)定可用于果蔬汁（漿）類飲料、蛋白飲料、碳酸飲料、特殊用途飲料及風(fēng)味飲料等食品中，最大使用量為0.05g/kg。

中國(guó)允許使用的食品乳化劑主要分為四大類，分別是多元醇脂肪酸酯類、磷脂及其衍生物、鹽類和其他種類，其中品種和消費(fèi)量最多的是多元醇脂肪酸酯類。2017年，食品工業(yè)需求量較大的品種，如單脂肪酸甘油酯、蔗糖脂肪酸酯、失水山梨醇脂肪酸酯系列產(chǎn)品（司盤和吐溫）、丙二醇脂肪酸酯等均屬于多元醇脂肪酸酯類。天然食品乳化劑磷脂從結(jié)構(gòu)上來說也屬于甘油脂肪酸酯的衍生物。

多元醇脂肪酸酯主要是通過脂肪酸及脂肪酸酯與多元醇（如丙二醇、甘油、山梨醇、蔗糖等）進(jìn)行酯化或酯交換反應(yīng)制備，該方法的最大問題在于反應(yīng)的選擇性較差，產(chǎn)物通常為脂肪酸單酯、雙酯甚至多酯的混合物，想要獲得純度較高的單酯難度較大，通常需要復(fù)雜的分離提純過程。比如，2017年工業(yè)上生產(chǎn)單脂肪酸甘油酯主要采用甘油解法，即在高溫（220～260℃）及堿催化劑存在條件下，由甘油與動(dòng)植物油脂進(jìn)行甘油解反應(yīng)制得。該方法反應(yīng)溫度高、能耗大且副反應(yīng)多，所得產(chǎn)物為單脂肪酸甘油酯、雙甘油酯和三甘油酯的混合物，單酯的含量一般為50%左右。如果要得到高純度的單脂肪酸甘油酯，需要采用分子蒸餾進(jìn)行分離純化，得到純度較高的分子蒸餾單甘酯。對(duì)于有8個(gè)游離羥基的蔗糖，反應(yīng)更為復(fù)雜，理論上可以與多個(gè)脂肪酸發(fā)生反應(yīng)生成從單酯到八酯的酯化產(chǎn)物，一般多為單酯、雙酯和三酯的混合物。因此，該類食品乳化劑的制備研究關(guān)鍵在于提高反應(yīng)的選擇性。近年來，酶作為一種高效、專一性強(qiáng)的生物催化劑，采用酶催化法合成多元醇脂肪酸酯類食品乳化劑，具有反應(yīng)條件溫和、反應(yīng)選擇性高、安全無毒等優(yōu)點(diǎn)，因此獲得了科學(xué)家們的廣泛關(guān)注。

多元醇脂肪酸酯類乳化劑具有優(yōu)良的乳化性能，在食品行業(yè)中應(yīng)用廣泛，部分品種還兼具其他功能。中長(zhǎng)碳鏈脂肪酸單甘油酯還兼具良好的抑菌、抗病毒等特性，在食品中也有其獨(dú)特的用途，具有廣闊的應(yīng)用前景。月桂酸單甘油酯對(duì)芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌、單核增生李斯特菌、幽門螺桿菌、空腸彎曲桿菌等細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖有極強(qiáng)的抑制作用，同時(shí)可抑制腸毒素、毒性休克綜合征毒素-1、鏈球菌致熱外毒素和炭疽毒素等的合成并減少上皮細(xì)胞促炎性因子的分泌。蔗糖酯對(duì)蠟樣芽孢桿菌、凝結(jié)芽孢桿菌、嗜熱芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、釀酒酵母和鐮刀菌等具有較廣泛的抑制作用，對(duì)革蘭氏陽(yáng)性芽孢桿菌的抑制作用尤為顯著，是一種兼具防腐和乳化作用的多功能食品添加劑。磷脂類乳化劑還具有抗氧化、調(diào)節(jié)血脂、降低血清膽固醇、提高大腦記憶力、增強(qiáng)機(jī)體免疫力等功能。

食品乳化劑在食品工業(yè)中應(yīng)用非常廣泛。在面包、蛋糕類食品中作為品質(zhì)改良劑，防止面粉中直鏈淀粉產(chǎn)生疏水作用，從而防止面團(tuán)老化、回生；促使面筋組織的形成，增強(qiáng)韌性；提高發(fā)泡性，并使氣孔分散、致密；促進(jìn)起酥油乳化、分散，改善組織和口感。在人造奶油中可使水分散到油中，制成穩(wěn)定、均勻的乳液，從而改善人造奶油的組織結(jié)構(gòu)。在魚肉糜、香腸等食品中使添加的油脂乳化、分散，提高組織的均質(zhì)性，并有利于該類食品表面被膜的形成，提高商品性和儲(chǔ)存性。在糖果類食品中使所添加的油脂乳化、分散，提高口感的細(xì)膩性，同時(shí)使制品表面起霜，防止與包裝紙的粘連，并防止砂糖結(jié)晶。在飲料中可起到增香、助溶、乳化分散、抗氧化等作用。在冰淇淋、巧克力等食品中可以控制脂肪晶體的大小和生長(zhǎng)速度，改善產(chǎn)品組織結(jié)構(gòu)等等。近年來，對(duì)于食品乳化劑的應(yīng)用研究多集中在微乳液、納米乳液、微膠囊化技術(shù)等方面。如將食用油、植物精油、魚油等水溶性差、易發(fā)生氧化變質(zhì)的動(dòng)植物油脂在食品乳化劑存在條件下制備成微乳液，改善水溶性、提高其在外界環(huán)境中的穩(wěn)定性，從而擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。與常規(guī)乳液相比，納米乳液具有高穩(wěn)定性、高表面活性、高光學(xué)透明度等物理化學(xué)性質(zhì)，對(duì)親脂性功能組分具有高生物利用度，受到科學(xué)家們的青睞。另外，微膠囊化技術(shù)可最大限度保持油脂原有的色香味，是防止其氧化及營(yíng)養(yǎng)成分破壞的有效方法。

應(yīng)用領(lǐng)域

食品

植物性人造稀奶油

稀奶油一般指天然動(dòng)物稀奶油，但如今植物性稀奶油也被廣泛應(yīng)用于食品加工。植物稀奶油以植物油脂為主要原料，再加上其他配料制作而成，乳化劑可以乳化植物油脂，使之形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。一般會(huì)使用飽和度較高的氫化植物油，如椰子、棕櫚油、棕櫚仁油、玉米胚芽油及葵花籽油等，將油脂精煉后進(jìn)行氧化，得到植物氫化油。氫化植物油在常溫下呈固態(tài)，口感佳且可塑性好，有著與乳脂相似的質(zhì)構(gòu)特性。植物性人造稀奶油是一種多用途的產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于蛋糕的裝飾、面包的夾心、慕斯蛋糕和烘焙產(chǎn)品的制作。

糖果、巧克力

一些常見糖果，如奶油糖、太妃糖以及巧克力中都含有大量油脂，在加工過程中添加乳化劑（如分子蒸餾單甘酯），可以將糖果中的油脂乳化，使油脂與其他物質(zhì)形成乳化體系，防止糖果油脂分離，穩(wěn)定糖果的外形，抑制巧克力中的油脂結(jié)晶，改善巧克力及糖果的口感。

冰淇淋

乳化劑可以使冰淇淋中的油脂分子大小一致且均勻分布，有效防止冰淇淋中由于冰晶的形成，而影響產(chǎn)品的細(xì)膩口感，提高乳狀液的穩(wěn)定性。某些乳化劑（如乳清蛋白、甘油單酸酯）還可取代傳統(tǒng)冰淇淋中的部分脂肪，且不會(huì)明顯改變冰淇淋產(chǎn)品特有的口感，以降低冰淇淋的熱量，促進(jìn)低脂冰淇淋的發(fā)展。

飲料

一些飲料（如豆奶、花生牛奶、可可乳等）中也含有大量油脂，乳化劑（如乳清蛋白、分子蒸餾單甘酯、酪酸鈉等）能使飲料中的油脂乳化，形成穩(wěn)定的乳化體系，避免飲料分層，保證飲料良好的感官性狀以及口感。飲料中所使用的乳化劑應(yīng)具備以下基本條件：安全、耐酸、水解性好、耐乙醇以及HLB值高。

肉制品

在許多肉制品中，食品乳化劑的應(yīng)用也非常普遍，常見的乳化劑有大豆蛋白、血清蛋白等。主要作用為使肉制品原料中的油脂類物質(zhì)乳化分散，抑制原料水分的析出以及原料的收縮和變硬，具有乳化保水的效果。以改善肉制品的色、香、味及形，使肉制品性狀更加穩(wěn)定，口感更佳，并推動(dòng)肉制品的高速發(fā)展。

發(fā)酵食品

面包、糕點(diǎn)的制作一般都需要發(fā)酵且食品的儲(chǔ)藏期不長(zhǎng)。乳化劑可以作用于面團(tuán)本身，抑制淀粉的老化，以起到保鮮作用。乳化劑還可以提高糊化溫度、提高最大黏度、降低最小黏度。利用乳化劑的起泡性，維持面包及糕點(diǎn)膨脹的外觀，作用于面團(tuán)，以提高發(fā)酵能力，改善食品口感。

合成行業(yè)

乳化劑在材料合成行業(yè)的應(yīng)用主要是利用它進(jìn)行乳液聚合合成涂料、粘合劑等產(chǎn)品。尋找性能穩(wěn)定、價(jià)格低廉的高效乳液聚合劑是該行業(yè)乳化劑的研究發(fā)展方向。例如在粘合劑的合成中，聚丙烯酸酯粘合劑的廣泛應(yīng)用就是由于丙烯酸酯類乳液粘合劑的聚合必須在低分子量表面活性劑的條件下使聚合物分散在水中，從而造成了一部分游離乳化劑殘留在聚合物中，降低了乳液粘合劑在基材表面的附著力。為了解決此問題并有效防止成膜后乳化劑的遷移，能夠提高涂膜的耐水性和附著力的可聚合乳化劑得到了進(jìn)一步研究。此外，在材料合成中，環(huán)保型反應(yīng)性乳化劑作為傳統(tǒng)乳化劑的替代品得到進(jìn)一步應(yīng)用，例如乳化劑SR－10不僅乳化能力強(qiáng)、環(huán)保性能優(yōu)良、符合各種物性要求并具有較低的起泡性等優(yōu)點(diǎn)。

養(yǎng)殖行業(yè)

乳化劑在養(yǎng)殖行業(yè)主要用于養(yǎng)殖飼料的改性。在畜禽水產(chǎn)養(yǎng)殖中，為了加快動(dòng)物的生長(zhǎng)速度、提高動(dòng)物的生產(chǎn)性能、降低料肉比，在飼料中普遍使用乳化油脂。這樣一來，消化高比例的油脂所需要的膽汁酸鹽量超過了畜禽體內(nèi)的分泌量，造成飼料不消化及脂肪在肝臟的積累。為此，選擇適合的飼料乳化劑成為乳化劑在養(yǎng)殖行業(yè)應(yīng)用中的關(guān)鍵。2017年，在畜禽水產(chǎn)養(yǎng)殖中使用較多的是離子型的膽汁酸鹽類和卵磷脂類乳化劑，這類乳化劑主要功能是保肝利膽、調(diào)節(jié)肉質(zhì)，但其乳化效果并不理想。而非離子型飼料乳化劑能取得更高的乳化性，如單硬脂酸甘油酯、蔗糖脂肪酸酯等。同時(shí)，能夠加速油脂裂解的脂肪酸酶作為添加劑加入到飼料乳化劑中的應(yīng)用也逐漸增多。

日化行業(yè)

在日化行業(yè)中乳化劑被廣泛應(yīng)用在洗護(hù)產(chǎn)品及化妝品中。使用到的乳化劑包括天然表面活性劑和人工合成表面活性劑兩種。前者來自動(dòng)植物體，為較復(fù)雜的高分子有機(jī)物，通常具有較高的黏度，易于乳化穩(wěn)定且無刺激、無毒副作用，如卵脂酸、膽甾醇、羊毛脂、茶皂素等。后者通常為固體顆粒乳化劑，在分散相液滴表面形成一層薄膜阻止液滴之間的聚集而制得穩(wěn)定的油/水分散相，主要用作無化學(xué)乳化劑的抗過敏配方及防曬產(chǎn)品配方化妝品的添加劑。

由于固體顆粒具有超細(xì)的粒徑（小于200nm），因此具有很好的皮膚耐受性，相對(duì)于傳統(tǒng)的表面活性劑而言刺激性大大降低。此外，由于固體顆粒乳化體系的穩(wěn)定性不受油脂性質(zhì)的影響，護(hù)膚產(chǎn)品可以更寬范圍地選擇油脂以制備出性能更佳、更穩(wěn)定的產(chǎn)品。

其他行業(yè)

在軍事工業(yè)中乳化劑常被添加到炸藥中制作乳化炸彈。通常由不溶于水的碳?xì)淙剂献鳛檫B續(xù)相，以過飽和硝酸銨鹽水溶液作為分散相，通過乳化劑的乳化作用，硝酸銨鹽水溶液以極小的液滴分散在碳?xì)淙剂现行纬梢环N油包水特殊乳膠體系。由于乳化炸藥是熱力學(xué)高度不穩(wěn)定體系和不可逆體系，乳化劑的作用在于大幅度降低油水界面張力，在界面形成界面膜使內(nèi)相的硝酸銨液滴難以聚結(jié)，從而提高乳化炸藥的穩(wěn)定性。

在礦石浮選中乳化劑用于煤泥、金屬礦、非金屬礦的浮選中對(duì)浮選劑進(jìn)行改進(jìn)。由于在浮選過程中，浮選劑的乳化分散程度對(duì)其使用效率及浮選效果有著重要的影響，因此乳化劑的加入有助于提高浮選機(jī)的捕集性能，大大降低浮選劑的消耗量。

將乳化劑添加到水、甲醇和柴油的混合體系中制得的微乳化柴油和普通柴油相比，具有更好的燃燒性能、更低的能耗、更少的污染。將具有一定乳化能力的生物柴油添加到石化柴油中不僅可以促進(jìn)可再生能源行業(yè)的發(fā)展、降低排放、提高燃油的環(huán)保性能，還有利于燃油的乳化，提高燃燒率，降低能耗。