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1、乳化剂论文防腐剂论文乳化剂的选择及其对乳液聚合的作用摘要乳化剂属于活性物质,目前由于食品加工技术的提升,使得乳化剂在食品加工过程中扮演着相当重要的角色,受到广泛重视。鉴于此,本文就乳化剂的影响与作用进行了探讨。 关键词乳化剂;分类;作用 1乳化剂的选择 选择乳化剂最常用的方法是HLB法和PIT法。在选择乳化剂时,当配方中的乳化剂的HLB值能与被乳化的油相所需要的HLB值相近时,会产生较好的乳化效果。 1.1HLB法 HLB值是乳化剂的亲水亲油平衡值,代表分子疏水性基团和亲水性基团对水溶性贡献的相对权重。表面活性剂的HLB值及其应用列于表。 设计乳液配方
2、的步骤如下:1)决定乳状液的类型;2)选用何种油脂或被分散的物质值,或计算出所需的HLB值。再查出油相所需的HLB;3)根据油相需要的HLB值,可先选择习惯的“乳化剂对”,例如制备O/W乳状液时,可选用HLB>6的乳化剂为主,HLB<6的乳化剂为辅;在制备W/O乳状液时,可选用HLB<6的乳化剂为主,HLB>6的乳化剂为辅;4)如果制备的乳状液不理想,则应更换“乳化剂对”。在设计乳液配方中,往往配方中油相不是单一的化学组分,这时可利用HLB值的加和性计算出混合组分的HLB值。 1.2PIT法 HLB法没有考虑温度对乳化剂的亲水性的影响,而温度对非离子乳化剂的影响
3、却更为显著。当温度提高时亲水基的水化程度减小,低温时形成的O/w型乳状液,在高温时可能转变为W/O型乳状液,反之亦然。所以,在一特定的体系中,此转变温度就是该体系内乳状液,反之亦然。用3%~5%的非离子乳化剂来乳化等体积的油和水,加热到不同的温度并搅拌,用电导测定乳状液的转相发生时的温度,即为转相温度。对于O/W型乳状液,一种合适的乳化剂其PIT值应比乳状液的保存温度高20~60℃,对于W/O型乳状液,其合适的乳化剂的PIT值应比保存温度低10~40℃。实验发现,在PIT值附近制得的乳状液颗粒很小,但不稳定。要制得稳定的O/w型乳状液,需采用低于PIT值2~4℃的温
4、度制备乳状液,然后冷却至保存温度,乳液的稳定性最高。 2乳状液的制备方法 2.1乳化剂在水中法 将乳化剂直接溶于水中,在激烈搅拌下将油加入。该法可直接制备O/w型乳状液,若欲得到W/O型乳状液,则继续加油至发生相变。该法适用于亲水性较强的乳化剂,可直接制备O/W型乳液,该乳液颗粒不均匀,稳定性差,需剧烈搅拌,可利用胶体磨和均质器进行处理。 2.2乳化剂在油中法(转相乳化法) 将乳化剂加入油相,再加入水直接制得w/O型乳状液,若欲得到O/w型乳液可直接继续加水直至转相,转相后比直接乳化效果更好。把乳化剂加到油中,形成乳化剂与油的混合物,将混合物直接加入水中,
5、可直接生成O/w型乳状液。该法制得的乳液颗粒均匀,粒径小,乳液最为稳定。 2.3轮流加入法 将水和油轮流加入乳化剂,每次只加少量,对制备食品类乳状液较为适应。 2.4初生皂法 用皂作乳化剂的O/w型或W/O型乳液可采用该法。将脂肪酸溶于油中,将碱溶于水中,两相接触,在界面有皂生成,而得到稳定的乳状液。 2.5转相温度乳化法 该法适用于用非离子乳化剂制备乳液。沼落升高时.到,状湘由O/w型转变为W/O型乳液.发牛转相的温度是亲水亲油达到平衡的温度。在相转化温度附近进行乳化可得到良好的乳化效果。 另外,乳化设备主要有四种类型:简单搅拌器、胶体磨、均质器和超
6、声波乳化器。乳化器材质对乳液的类型有一定的影响。一般情况是亲水性强的器壁易得到O/w型乳液,而疏水性强的器壁易形成w/O型的乳液。如玻璃易形成O/W型乳液,而塑料器壁则易形成W/O的乳液。 3表面活性剂在乳液聚合中的应用 3.1乳液聚合基本组分 合成树脂乳液的基本组分:1)水:质量占乳液体系的60%~80%;2)单体:为乳液的油相,占20%~40%;3)引发剂:一般使用水溶性氧化还原体系引发剂,使聚合反应在低温下进行,用量为单体的0.1%~1.0%;4)乳化剂:占单体量的2%~l0%;5)相对分子质量调节剂:如十二烷硫醇、异丙醇等,可调节聚合物的相对分子质量,
7、并可减少聚合物链的文化,一般用量为单体量的0.1%~5%;6)缓冲剂:如磷酸盐等,用以调节介质的pH值,以利于引发剂的分解和保持乳液的稳定。 3.2乳液聚合方式及乳化剂选择 1)聚合方式 乳液聚合可采取间歇式和半连续式两种方式进行:(1)间歇式反应:即在装有加热、冷却、回流和搅拌装置的反应中,一次性按照配方加入水、乳化剂、单体及其他物料,然后升温到聚合温度,在搅拌下进行反应。达到终点后出料,清洗,准备下釜操作;(2)半连续式反应:半连续式反应所用反应装置和间歇式反应一样,但操作有很大区别,在半连续操作中,并不是将所有的物料在一个反应周期开始前全部加入,而是
