水和油本來是互不相溶的兩相，然而通過乳化劑卻可以將他們兩相‘結(jié)合’起來。乳化劑是一類具有親水劑和疏水劑的表面活性劑。他能夠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)。它能穩(wěn)定食品的物理狀態(tài)，改進(jìn)食品組織結(jié)構(gòu)，簡化和控制食品加工過程，改善風(fēng)味、口感、提高食品質(zhì)量等。乳化劑對整個(gè)乳狀液起到**關(guān)重要的作用。那么乳化劑對乳狀液的**大貢獻(xiàn)的選擇才是關(guān)鍵。衡量乳化性能**常用的指標(biāo)是親水、親油平衡值（HLB值）。HLB值低，表示乳化劑的親油性強(qiáng)，易形成油包水（W/O）型體系；HLB值高，則表示親水性強(qiáng)，易形成水包油（O/W）型體系。HLB值有一定的加和性，利用這一特性，可制備出不同HLB值系列的乳狀液?，F(xiàn)使用的TW-60，TW-80，SP-60，SSL-P70等乳化劑通過人為特定用量配比混合后呈現(xiàn)出的一系列HLB值乳化的乳狀液。因?yàn)槿闋钜涸诰|(zhì)過程中，脂肪球破裂為小的脂肪球，脂肪球表面積增大6-10倍，原液中的乳化劑遠(yuǎn)不能滿足脂肪界面膜的需要，這就需要加入較多的乳化劑與脂肪形成完整的界面膜，而原有膜物質(zhì)酪蛋白會擴(kuò)展到增大的脂肪乳漿界面處，由于乳化劑具有競爭性，在水包油體系中，乳化劑與水的相互作用主要取決于親水基團(tuán)，當(dāng)乳化劑的親水基團(tuán)大，親油基團(tuán)小即HLB值高的乳化劑是水溶性的，所以在均質(zhì)過程中HLB值高的乳化劑迅速擴(kuò)展到脂肪乳聚漿界面處，迅速將剝離的脂肪球包圍，形成完整的界面膜。高HLB值的乳化劑能迅速修補(bǔ)不完整的界面膜，降低脂肪球在運(yùn)動過程中附聚作用。因此，HLB值高的乳化劑效果較好，而HLB值較低的乳化劑分子的親水基團(tuán)較小，與水的親和力較弱，它們?nèi)芙鈺r(shí)需要切斷水分子間的氫鍵，所以在水包油體系中的溶解度較小，擴(kuò)散到脂肪乳漿界面處較慢。在均質(zhì)過程中，剝離的脂肪顆粒不能及時(shí)被乳化劑包圍形成完整的界面膜，不完整的界面膜得不到及時(shí)修補(bǔ)。同時(shí)，脂肪球在不停地做布朗運(yùn)動，脂肪球在緩慢地修補(bǔ)界面膜的過程中，由于酪蛋白含量少于覆蓋在新形成的界面膜所需數(shù)量，從而造成一個(gè)酪蛋白膠體被同時(shí)吸附在兩個(gè)脂肪球-水表面，造成脂肪附聚作用增加，也即HLB值較低的乳化劑對脂肪的乳化效果不好。乳狀液均質(zhì)后脂肪球越小，分布越均勻，吸光度越大。脂肪球越大，脂肪球發(fā)生附聚的越多，脂肪球分布越不均勻，吸光度越小。用分光光度計(jì)來測定乳狀液均質(zhì)前后的吸光度，利用數(shù)據(jù)可以更直觀地從系列HLB值乳化的乳狀液中挑選出**佳的混合乳化劑用量配比。
食品增稠劑對摜打奶油的影響
 
食品增稠劑通常指能溶解于水中，并在一定條件下充分水化形成黏稠、滑膩溶液的大分子物質(zhì)，又稱食品膠。如瓜耳豆膠，黃原膠，卡拉膠等食品膠對乳狀液的穩(wěn)定性都有貢獻(xiàn)。它是在食品工業(yè)中有廣泛用途的一類重要的食品添加劑，被用于充當(dāng)膠凝劑，增稠劑，乳化劑，成膜劑，泡沫穩(wěn)定劑，潤滑劑等。增稠劑在食品中添加量通常為千分之幾，但卻能有效地改善食品的品質(zhì)和性能。根據(jù)熱力學(xué)可知，乳狀液都是不穩(wěn)定的。所以我們的攪打奶油乳狀液出水的現(xiàn)象也是理所當(dāng)然。在乳化劑充分乳化油相和水相的情況下，再添加增稠劑來達(dá)到乳化穩(wěn)定和鎖水的作用。增稠劑分子結(jié)構(gòu)中含有許多親水基團(tuán)，如羥基、羧基、氨基和羧酸根等，能與水分子發(fā)生水化作用，其分子質(zhì)點(diǎn)水化后以分子狀態(tài)高度分散于水中，形成高黏度的單相均勻分散體系——大分子溶液。在增稠劑的作用下，乳狀液中的脂肪球和水球他們的排列比較緊湊。這樣一來那么他們這個(gè)體系的‘密度’也就比較大。從熱力學(xué)分析這個(gè)體系的穩(wěn)定性就比較好了。
 
乳狀液的制備
 
乳狀液有水包油（O/W）型的乳狀液和油包水（W/O）型的乳狀液之分。但是他們之間沒有嚴(yán)格的界限，關(guān)鍵在于乳化劑的親水親油性。在工業(yè)上制造乳狀液時(shí)，除了被乳化的物質(zhì)外，還必須使用乳化輔助方法（物質(zhì)方式和機(jī)械方式），以防止兩相分層和延緩兩相分層。實(shí)踐證明，乳狀液的穩(wěn)定性、外觀和稠度等很大程度取決于它的制備過程。乳狀液的備過程通常要經(jīng)過以下兩個(gè)步驟：
（1） 相的準(zhǔn)備
（2） 相的乳化
1.相的準(zhǔn)備
    奶油乳狀液的主要成分是水、油。任何一種乳狀液中，雖然乳化劑和穩(wěn)定劑的用量很少，然而它們對乳化的效果卻起著決定性的作用。油和油溶性物質(zhì)稱為油相；水和水溶性物質(zhì)稱為水相。在油相中存在有低熔點(diǎn)的固態(tài)成分時(shí)，需要把油相混合物加熱到超過低熔點(diǎn)固態(tài)成分的熔點(diǎn)約2-4℃。用更高的溫度是不必要的，而且會浪費(fèi)能源。油相中存在較高熔點(diǎn)的成分時(shí)，在加熱前只需加入2-3倍的液相油與高熔點(diǎn)成分相互混合，這樣可以使整個(gè)混合物熱負(fù)荷減少，也能節(jié)約能源。但要注意，在這種情況時(shí)高熔點(diǎn)的成分于混合后不能由于溫度降低而結(jié)晶出來。如果油相中高熔點(diǎn)成分較多時(shí)，就需要把全部混合物全部加熱到超過高熔點(diǎn)成分熔點(diǎn)的5-10℃。
攪拌可以加速熔化物均勻和防止油相的局部過熱。當(dāng)油相中含有熱不穩(wěn)定的化合物時(shí)，需要在乳化前才能把這些熱不穩(wěn)定物加入到熔化物中。在特別情況下，也可以把這些熱不穩(wěn)定物在乳化后的冷攪拌過程中加入。從技術(shù)方面要求，適宜用裝有恒溫器和攪拌器既可加熱又可冷卻的罐或釜中進(jìn)行油相準(zhǔn)備。#p#分頁標(biāo)題#e#
乳狀液中水相的組成較多，既包括水和水溶性物質(zhì)和能被水濕潤的物質(zhì)，如蛋白質(zhì)，穩(wěn)定劑、糖，鹽類、等。還可把親水性乳化劑和全部的混合乳化劑包括在水相中。將全部水相的各種組分和水在攪拌下加熱，并使水相溫度與油相溫度一致。
2.相的乳化
在劇烈攪拌下，將油相加入水相。由于水相與油相的比例，起初加入油相時(shí)先生成水包油型乳狀液。在制備水包油型乳狀液的情況時(shí)，乳狀液類型在乳化過程中保持不變。制備油包水型乳狀液時(shí)，起初形成的水包油型乳狀液，在繼續(xù)加入油相后于含水量約20%時(shí)轉(zhuǎn)變成油包水型乳狀液，此時(shí)也發(fā)生了相轉(zhuǎn)變。因此，用油相稀釋水包油型乳狀液，乳化過程終止時(shí)的乳狀液溫度與兩相的初始溫度相一致。當(dāng)乳狀液必須冷卻和進(jìn)行后處理時(shí)，總能量消耗是大的。制備水包油型乳狀液時(shí)，也能夠采用一種節(jié)能的改良乳化法：把水相分成兩部分，將可分散于水中的和能溶解于水中的成分加入一部分水中，并加熱到油相的溫度，這種水相稱為水相T。另一部分水不加熱，稱為水相C。把水相T用于自發(fā)乳化過程，使熱的油相乳化，再用水相C稀釋所形成的乳狀液。因此，得到一種比油相和水相T的初始溫度都低的乳狀液，從而節(jié)約了能量和時(shí)間。這對于車間的大規(guī)模生產(chǎn)有一定的益處。
 
乳狀液的均質(zhì)和后處理
 
乳化以后，乳狀液一般是以多分散的形式存在。這種粒子分布對于一些要求是不夠的，以致還必須對乳狀液進(jìn)行均質(zhì)。
當(dāng)不加防腐劑的食品乳狀液需要貯存一定時(shí)間以及要求沒有損害健康的致病菌時(shí)，乳狀液就要進(jìn)行巴氏殺菌。
1乳狀液的均質(zhì)
視機(jī)械乳化輔助方法而定，制備的乳狀液以或多或少多分散形式存在。均質(zhì)的主要目的是使油脂粒子變小和限制多分散的粒度分布。在不利的條件下，均質(zhì)時(shí)甚**會導(dǎo)致微細(xì)分布的油脂粒子聚集成堆。聚集成堆的程度取決于均質(zhì)時(shí)形成的大界面能否足夠地被存在的乳化劑所覆蓋和乳化劑在擴(kuò)大的表面上分布得有多快。當(dāng)沒有或只有部分被乳化劑覆蓋的油脂粒子相互碰撞時(shí)，就聚集成堆。
均質(zhì)時(shí)，乳狀液的溫度還應(yīng)高于油相的熔點(diǎn)，否則乳狀液就會容易發(fā)生分層和破乳。在實(shí)踐中，一般在高于油相凝固點(diǎn)4-8℃的溫度時(shí)進(jìn)行均質(zhì)。
在連續(xù)均質(zhì)時(shí)（乳狀液冷卻之前），可強(qiáng)迫乳狀液通過均質(zhì)機(jī)。因?yàn)樗腥闋钜毫Ｗ佣急痪|(zhì)，所以全部乳狀液的粒子大小是均勻的。均質(zhì)效果取決于單位時(shí)間進(jìn)入均質(zhì)機(jī)的乳狀液數(shù)量、轉(zhuǎn)子（如膠體磨的轉(zhuǎn)子）速度以及定子和轉(zhuǎn)子間的空隙寬度、間隙式均質(zhì)機(jī)的均質(zhì)壓力。在生產(chǎn)實(shí)踐中必須注意，均質(zhì)條件要與乳狀液及其用途相適應(yīng)。連續(xù)均質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)是能把較多個(gè)（2個(gè)或3個(gè)）均質(zhì)機(jī)相互連接，從而大大提高了均質(zhì)效率。缺點(diǎn)是大部分機(jī)械能轉(zhuǎn)變成熱，致使乳狀液的溫度升高。
2乳狀液的巴氏殺菌
乳狀液中加入防腐劑，可使乳狀液不被不利于加工工藝的細(xì)菌以及對人和動物有害的致病菌所污染。不加防腐劑的乳狀液，要延長其耐貯藏性，使其不受微生物污染，必須進(jìn)行巴氏殺菌。在均質(zhì)前或均質(zhì)后進(jìn)行巴氏殺菌均可，采用間歇式或連續(xù)式巴氏殺菌法。選擇的巴氏殺菌方法，應(yīng)能實(shí)現(xiàn)所提出的微生物學(xué)要求。
間歇式巴氏殺菌時(shí)，乳狀液料要在62-65℃下**少持續(xù)30min。在許多情況時(shí)，乳化溫度與該溫度相同或更高，因此不需要再進(jìn)行熱處理（這要根據(jù)微生物試驗(yàn)結(jié)果來決定）。在可加熱的乳化罐內(nèi)能夠進(jìn)行間歇巴氏殺菌，巴氏殺菌后要避免重新污染。