乳化剂在乳化油品中应用
2013-10-15 15:12阅读:
首先解释一下几个基本概念。
乳化油
能
与水自动形成乳化液的油称为乳化油。乳化剂是一种表面活性剂,其作用是降低两相液体间的界面张力,使同相颗粒彼此不易絮凝和结合成大颗粒,所以乳化油的凝
点略低于相应的未乳化油。乳化油由基础油、乳化剂、防锈添加剂、润滑剂、极压添加剂等物质组成。乳化油是呈透明均相状的油体。乳化油与其它油品不同,其它
油遇水不乳化而分成两相,即油相及水相。油比较轻,浮在水面上,而乳化油的最大特点就是少量乳化油加入水中能形成稳定或半稳定及不稳定乳化液。
乳状液
互不相容的两液相中的—相以微滴状分散于另一相中,所形成的乳状物称为乳状液这种作用称为乳化作用。乳状液广泛应用于生产和日常生活。
(一)乳状液的形成————乳化作用
少
量的油加入水中互不相容,这是由于油与水两相界面上的界面张力比较大,分散时所需要的功较大,尽管搅拌暂时能分散,但不稳定。:当入表面活性剂后,利用活
性分子和疏水基团,将油与水连结在一起,同时由于表面活剂分子的定向吸附能力,降低了油水界面张力,降低了油在水中分散所做的功。经搅拌就能很好地乳化[4]。一种液体中有另一种液体的微小粒子均匀地分散于其中,而且这两种液体是互不相溶的,这种液体就叫做乳状液。
(
二)
乳化剂的选择
作为乳化剂的表面活性剂,其分子结构必须是碳链较长,无支链,亲水基在一端。选择用乳化的表面活性剂原则:(1)在所应用的体系中有较高的表面活性,产生较低的界面张力。(2)在界面上分子间应用较大的侧向作用力。(3)表面活性剂必须能以一定的速度迁移至界面。研究表明:乳化剂与脂肪醇、脂肪酸等极性分子共存时,其乳化能力更强,形成的乳状液更稳定。
常用的乳化液,根据其性质可分为非离子型、阴离子型和混合型三种,只有确定了乳化液的类型,才能选择乳化剂。选择乳化剂应考虑以下三个因素:
1.乳化剂的润滑性乳化油的基础油如是中性油,就必须选用润滑性好的乳化剂;如果是极性油,则乳化剂不一定有好的润滑性。
2.乳化剂亲油基分子结构与基础油分子结构相似,或具有极强的吸附能力。
3.乳化剂的H.L.B.值与基础油乳化所要求的相一致不同基础油对乳化剂有不同的要求。基础油的极性越大,亲水性越强,分子量越小,则要求乳化剂的H.L.B.值越高。反之亦然。例如,脂肪酸与脂肪酸脂相比,前者极性大,乳化它的乳化剂其H.L.B.值就高些。
要想使乳化剂的H.IJ.B.值与基础油的要求相适应,只用一种表面活性剂作为乳化剂很难达到目的,往往要用两种以上的表面活性剂配成乳化剂。
(三)乳化油品的稳定性及影响因素
乳化液的不稳定性有3个阶段:
①
分层:乳化液并未真正破坏。
②
变型:即乳化液在一定的温度下进行相转变。
③
破乳。乳化液稳定性不仅与乳化剂和助剂的类型及加入量有关,还与贮存温度、乳化温度、乳化设备有密切关系。
1.乳化温度的影响 对于某一油水和乳化剂的三相乳化油体系,当温度升高(或下降)至某一温度时,乳化油将发生变型,由O/W型变为W/O型(或相反),将这一温度称为相转变温度,以PIT(Phass
Inreision
Temperature)表示。本实验的乳化油为W/O型,经多次实验得知最佳乳化温度为50~60℃。
2. 助添加剂的影响 助剂的加入可以起部分乳化剂的作用,进一步改善油-水界面的性能,提高乳化油的稳定性。经实验得出,在乳化油中加入适量助剂,可使乳化油的稳定性显著增强。本研究A加入量占乳化油总量的0.1‰~1.5‰,B加入量为0.5‰
~0.8‰。
3. 乳化剂用量的影响 存放时间为1个月时乳化油的稳定性见表1。表1 乳化剂用量对乳化油稳定性的影响
编号
ω(乳化剂),‰
现 象
1
0.5
颗粒大,分层,上层橙黄色
2
1.5
颗粒较大,有沉降,乳白色
3
2.5
颗粒较细,基本稳定,乳白色
4
3
颗粒细,基本稳定,乳白色
5
5
颗粒细,稳定,乳白色
6
10
颗粒细,稳定,乳白色
注:乳化水加入量5%(指占乳化油的质量分数),颗粒粒径用电子显微镜观察。
4. 乳化剂加入方式的影响 实验表明:采用将乳化剂先加油后加水的方式制得的乳化液比先加水后加油的方式制得的乳化油稳定性好。
5. 贮存温度的影响 将乳化油置于温度为30,40,60,70,80,
84℃,的水浴中存放,并与常温贮存效果比较,发现温度对乳化油稳定性的影响很大。在40℃以下存放,乳化油的稳定性基本保持不变,随着温度的升高,乳化油的稳定性降低,乳化油颜色由乳白色逐渐变为橙黄色,且乳化剂添加量越少,其稳定性降低越快。这是由于随着温度的升高,乳化油中的油相与水相膨胀程度不一致导致了乳化油微粒的扰动,从而降低了乳化油的稳定性。