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，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。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。現(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。因為乳狀液在均質(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，當(dāng)乳化劑的親水基團大，親油基團小即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不完整的界面膜，降低脂肪球在運動過程中附聚作用。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較小，與水的親和力較弱，它們?nèi)芙鈺r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修補。同時，脂肪球在不停地做布朗運動，脂肪球在緩慢地修補界面膜的過程中，由于酪蛋白含量少于覆蓋在新形成的界面膜所需數(shù)量，從而造成一個酪蛋白膠體被同時吸附在兩個脂肪球-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。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，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體系的‘密度’也就比較大。從熱力學(xué)分析這個體系的穩(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，除了被乳化的物質(zhì)外，還必須使用乳化輔助方法（物質(zhì)方式和機械方式），以防止兩相分層和延緩兩相分層。實踐證明，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的固態(tài)成分時，需要把油相混合物加熱到超過低熔點固態(tài)成分的熔點約2-4℃。用更高的溫度是不必要的，而且會浪費能源。油相中存在較高熔點的成分時，在加熱前只需加入2-3倍的液相油與高熔點成分相互混合，這樣可以使整個混合物熱負(fù)荷減少，也能節(jié)約能源。但要注意，在這種情況時高熔點的成分于混合后不能由于溫度降低而結(jié)晶出來。如果油相中高熔點成分較多時，就需要把全部混合物全部加熱到超過高熔點成分熔點的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，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，起初加入油相時先生成水包油型乳狀液。在制備水包油型乳狀液的情況時，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，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%時轉(zhuǎn)變成油包水型乳狀液，此時也發(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行后處理時，總能量消耗是大的。制備水包油型乳狀液時，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行均質(zhì)。
當(dāng)不加防腐劑的食品乳狀液需要貯存一定時間以及要求沒有損害健康的致病菌時，乳狀液就要進行巴氏殺菌。
1乳狀液的均質(zhì)
視機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，就聚集成堆。
均質(zhì)時，乳狀液的溫度還應(yīng)高于油相的熔點，否則乳狀液就會容易發(fā)生分層和破乳。在實踐中，一般在高于油相凝固點4-8℃的溫度時進行均質(zhì)。
在連續(xù)均質(zhì)時（乳狀液冷卻之前），可強迫乳狀液通過均質(zhì)機。因為所有乳狀液粒子都被均質(zhì)，所以全部乳狀液的粒子大小是均勻的。均質(zhì)效果取決于單位時間進入均質(zhì)機的乳狀液數(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)機的均質(zhì)壓力。在生產(chǎn)實踐中必須注意，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)點是能把較多個（2個或3個）均質(zhì)機相互連接，從而大大提高了均質(zhì)效率。缺點是大部分機械能轉(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，必須進行巴氏殺菌。在均質(zhì)前或均質(zhì)后進行巴氏殺菌均可，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)能實現(xiàn)所提出的微生物學(xué)要求。
間歇式巴氏殺菌時，乳狀液料要在62-65℃下**少持續(xù)30min。在許多情況時，乳化溫度與該溫度相同或更高，因此不需要再進行熱處理（這要根據(jù)微生物試驗結(jié)果來決定）。在可加熱的乳化罐內(nèi)能夠進行間歇巴氏殺菌，巴氏殺菌后要避免重新污染。