2 通用功能性配方原料
2.1 乳化剂
乳化剂是能促使两种或两种以上互不相溶的液体形成稳定乳浊液的物质,是一类具有亲水和亲油基的表面活性剂。加入少量即可显著地改变液-液、气-液、液-固等界面性质,引起表面张力降低,具有乳化、湿润、增溶、渗透、分散、洗涤、发泡等表面活性功能。乳化剂属于表面活性剂,按亲水基团的性质可分为离子型乳化剂和非离子型乳化剂两大类。
(1)离子型乳化剂 离子型乳化剂又分为阴离子型乳化剂、阳离子型乳化剂和两性离子型乳化剂三类。
阴离子乳化剂水解时生成亲水阴离子基团,在碱性介质中使用有效;主要有羧酸盐类(硬脂酸盐、油酸盐、蓖麻酸盐)、硫酸盐类(烷基硫酸盐、硫酸化油、脂肪族酰胺硫酸盐、烃基聚乙二醇硫酸酯盐)、磺酸盐类(脂肪磺酸盐、脂肪酰胺磺酸盐、烷基苯磺酸盐)、磷酸酯盐类(PA100)、磺基琥珀酸酯(A-102、MS-1)类。
阳离子乳化剂水解时生成亲水阳离子基团,在酸性介质中使用有效;主要有有机酸铵盐类(伯胺盐、仲胺盐、叔胺盐、酰胺结构铵盐等)、季铵盐类(烷基季铵盐、醚结构季铵盐、杂环结构季铵盐等)、吡啶盐或咪唑盐。
两性离子型乳化剂是分子中同时含有碱性亲水基团和酸性亲水基团,在碱性介质中起阴离子型乳化剂作用,在酸性介质中起阳离子型乳化剂作用,适用于任何pH值。主要有羧酸类(氨基酸)、硫酸酯类、磺酸盐类、磷酸酯盐类、甜菜碱类(烷基甜菜碱、酰胺类甜菜碱)、咪唑啉类。
(2)非离子型乳化剂 非离子乳化剂在水溶液中不会离解成离子,使用效果不受pH值影响。主要有醚类(聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷芳基醚、多元醇环醚、聚醚、脂肪酸聚烷氧化物酯、蓖麻油聚氧乙烯醚)、酯类(多元醇烷基酯、聚氧化乙烯烷基酯、聚氧化乙烯多元醇烷基酯、脂肪酸烷酯、山梨醇酯)、胺类(椰油基二甲基叔胺、1-羟乙基-2-油基咪唑啉)、酰胺类(烷基醇酰胺、聚氧化乙烯烷基酰胺)、烷基糖苷类(烷基多苷、甲基葡萄糖苷聚氧乙烯醚)、烷基吡咯烷酮类(N-辛基吡咯烷酮、N-十二烷基吡咯烷酮)。非离子乳化剂是种类最多的一类乳化剂,在乳液聚合中常与阴离子乳化剂并用,以改善聚合速率和乳液稳定性。
乳化剂还有反应型乳化剂、高分子乳化剂、阴阳离子乳化剂等。乳化剂是乳液聚合体系重要的助剂,直接影响引发速率、聚合物相对分子质量大小及分布、乳液体系稳定性、生产过程是否能正常进行、贮存和使用能否安全可靠等,选择适当的乳化剂是相当重要的。选择的乳化剂应有较好的聚合稳定性和乳液贮存稳定性,不应干扰聚合反应;残留的乳化剂不损害产品的性能;不宜选用在生产条件下容易起泡沫的乳化剂;最好选用来源广泛、价格低廉的无毒害、无污染、环保型的乳化剂。
2.1.1 常用乳化剂
十二烷基硫酸钠
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聚乙烯醇
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2.1.2 食品用乳化剂
乳化剂用于食品加工过程中,使食品中互不相溶的油和水组分能很好地混合,形成均匀的分散体系,从而改变食品的内部结构,改善食品的风味和品质。
食品中使用乳化剂的突出特点:①乳化剂对淀粉和蛋白质有络合作用,与淀粉和蛋白质相互作用,改善其结构,增强其韧性和抗拉力。②防黏及防溶化,在糖的晶体外形成一层保护膜,提高制品的防潮性,同时降低体系的黏度,防止糖果溶化。③提高乳浊体的稳定性。④具有发泡、消泡、润湿和抗菌保鲜等作用。
乳化剂广泛用于面制品、冰淇淋、烘烤食品、巧克力、人造奶油、糖果等,因此对于食品乳化剂的物种、用量安全要求非常严格,使其朝着更加安全、趋向自然、功能综合化发展,以满足不断发展的食品工业需求。
单硬脂酸甘油酯、蔗糖脂肪酸酯
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丙二醇脂肪酸酯、改性大豆磷脂
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硬脂酰乳酸钙、硬脂酰乳酸钠
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酪蛋白酸钠
松香甘油酯
山梨糖醇酐单月桂酸酯、山梨醇酐单棕榈酸酯
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山梨醇酐单硬脂酸酯、山梨醇酐三硬脂酸酯
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山梨醇酐单油酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐单月桂酸酯
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聚氧乙烯山梨醇酐单棕榈酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯
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聚氧乙烯山梨醇酐单油酸酯
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2.1.3 化妆品乳化剂
乳状化妆品是化妆品中最广的一种剂型,产品从稀薄的流体到黏稠的膏霜。因此,乳状化妆品中乳化剂的选用对于化妆品中研究与生产以及保存和使用都有着极其重要的意义。
化妆品因对油、水相成分的诸多变化性(如赋予不同功效诉求),形成乳状液类型的多样性和特殊性(如透明啫喱型、白色乳霜型,油包水型或水包油型等),因此要选择相对最优良的乳化剂,主要选择原则如下。
①乳化剂要具有良好的表面活性和降低表面张力的能力。
②乳化剂分子与其他添加物在界面上能形成紧密排列的凝聚膜,在这种膜中分子有强烈的定向吸附性。
③乳化剂的乳化能力与其和油相或水相的亲和能力有关。亲油性越强的乳化剂越易得到W/O型乳状液,亲水性越强的乳化剂越易得到O/W型乳状液。亲油性强的乳化剂和亲水性强的乳化剂混合使用时可以达到更佳的乳化效果。与此相应,油相极性越大,要求乳化剂的亲水性越大;油相极性越小,要求乳化剂的疏水性越强。
④适当的外相黏度以减小液滴的聚集速率。
硬脂酸钠
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一乙醇胺
聚氧乙烯山梨糖醇酐三硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐三油酸酯
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2.1.4 农业用乳化剂
1-甲基萘、2-甲基萘
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乳化剂ABSCa、SDBS
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2.1.5 工业用乳化剂
甲基三氯(甲)硅烷、皂素
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山梨醇酐三油酸酯