面包餅乳化劑：
杜德春博士，溫氏烘焙食品項目負責人，|
乳化劑：是指能提高乳化劑中各組成相之間表面張力，形成均勻分散體或乳化劑的物質，食品乳化劑是GB 2760-2014食品添加劑使用标準規定的22種食品添加劑之一。
食品乳化劑的用量約占食品添加劑總量的1/2，是食品工業中最常用的添加劑，在食品生産和食品加工過程中占有重要地位，幾乎所有的食品生産加工都涉及乳化劑或乳化劑的作用。
食品乳化劑是一種多功能高效食品添加劑，除具有典型的表面活性外，在食品中還具有消泡、增稠、穩定、潤滑、保護等功效。
根據HLB值，乳化劑分為兩類：充油水型（W/O型，即親油型）和水包油型（O/W型，即親水型）。前者将水分散成油，如單脂甘油酯，而後者将油分散到水中，如蔗糖酯，大豆磷脂等。根據乳化劑的親水性特性，可分為：
（1）陰離子型乳化劑。這些乳化劑在水中電離産生帶有陰離子的親水基團，例如脂肪酸肥皂，烷基硫酸鹽（烷基硫酸鈉），烷基苯磺酸鹽（烷基苯甲酸鈉），磷酸鹽等。陰離子乳化劑應在堿性或中性條件下使用，而不是在酸性條件下使用。它也可以與其他陰離子乳化劑或非離子乳化劑結合使用，但不能與陽離子乳化劑一起使用。
（2）陽離子乳化劑。這些乳化劑在水中電離産生陽離子親水基團，如N-12烷基二甲胺等胺衍生物、季節性铵鹽等。陽離子乳化劑應在酸性條件下使用，不應與陰離子乳化劑一起使用。
（3）非離子乳化劑。該乳化劑不會在水中電離。其親水性堿是多種極性地基，如聚氧乙烯醚、聚氧丙烯醚、環氧丙烷和環氧丙烷鑲嵌段共聚物、多元醇脂肪酸酯、聚乙烯醇等。
按乳化劑的來源，可分為合成和天然。上述乳化劑為合成乳化劑;乳化劑廣泛應用于食品、化妝品、洗滌劑、合成橡膠、合成樹脂、農藥、醫藥、制革、塗料、紡織、印染、石油化工等行業。乳化劑除了乳化外，還具有溶解性、滲透性、潤濕性、除垢性等作用。
乳化劑是食品加工中最常用的食品添加劑之一。與表面活性劑類似，通過包裹分散的液滴來防止它們的聚合，使其穩定地分散在另一種不溶性或部分可溶性液體中。
乳化機理
乳化劑是促進乳液穩定性不可或缺的一部分，在乳液的穩定性中起着重要作用。為了形成穩定的乳液，使分散相分散成非常小的液滴，乳化劑的使用和選擇也很重要。
乳化劑主要是通過降低界面的自由能，形成固體乳化膜以形成穩定的乳液。降低界面的自由能，使液滴顆粒形成球形，以保持最小的表面積。
兩種不同的液體形成乳液的過程是在兩相液體之間形成大量新界面的過程。液滴越小，新界面越大，液滴顆粒表面上的自由能就越大。乳化劑吸附到液滴表面，有效降低表面張力或表面自由能。乳化劑吸附在液滴周圍，并圍繞液滴定向排列成膜，進而降低油水界面的張力，有效防止液滴積聚。
乳化劑在液滴表面布置得越整齊，乳化劑薄膜越牢固，乳液越穩定。
乳化的目的是減少乳液制備所消耗的能量。為了保持乳液的穩定性，是以乳化劑應具有很強的乳化能力，能形成固體乳化膜，以及安全、無局部刺激、穩定性好且受外界因素影響小。
乳化劑的表面作用和穩定性
界面的形成和穩定的機制：
1 . 乳化劑的密度在界面内最化劑分子在小液滴外形成保護膜，從幾何空間結構的角度來看是合理的，從能量的角度來看符合最低能量的原理，進而形成相對穩定的乳液 ;
2.因為乳液的形成使得系統接口面積大大增加，即要對系統做功，進而增加系統的接口能量，造成系統不穩定。是以，降低其界面張力，使整體界面可以減少，可以增加系統的穩定性;根據"相似溶解度原理"，乳化劑中的親油堿和親水堿将插入到性能相同的側面，使其自身處于水油界面處。在乳化過程中，乳化劑的用量與乳化溫度成反比。當乳化溫度升高時液體分子之間的距離增加時，表層分子對液體内部的吸引力降低，是以表面張力降低。
3.在向體系中加入乳化劑後，在降低界面張力的同時，形成一層界面膜，界面膜對分散相液滴具有保護作用，使液滴在棕色運動中的碰撞不易交談，液滴的濃度（不穩定）以界面膜的破裂為前提， 是以，界面膜的機械強度是決定乳液穩定性的主要因素之一。
當乳化劑濃度低時，界面上的吸附分子較少，界面膜的強度較差，形成的乳液不穩定。乳化劑濃度提高到一定程度後，界面膜由排列更緊密的定向吸附分子組成，使界面膜的形成強度高，大大提高了乳液的穩定性。
降低體系的界面張力是乳液體系穩定性的必要條件：形成更強的界面膜是乳液穩定性的充分條件。乳液的形成是自然界自發運動的結果，符合自發運動的基本規律，即熵增和能量減少。
食品乳化劑的作用
食品乳化劑是活性物質，通過兩種或多種不溶性相（例如油和水）的實體方式均勻分散。它在食品工業中占有非常重要的地位，可以提高食品品質，防止食品變質，進而延長食品儲存的有效期，改善食品的口感和外觀，刺激消費者需求。其乳化特性取決于乳化劑的親水油平衡值（HLB值），HLB值越高，親水性越強，反之亦然，其親油性越強。
乳化劑分子一般含有親水性和油性，這決定了乳化劑的親水性和油性。在油相和水不溶性液體中，适量的乳化劑，經過一定的加工處理，可以使其形成均勻的分散體系。
一：乳化
在體系中添加小分子乳化劑可以降低體系的表面張力，進而降低其界面能量，提高乳液的穩定性，如果汁、蛋白質飲料等。此外，當表面活性劑被吸附在牛奶液滴界面處時，它們會起到屏障的作用，以防止液滴互相聚集。當添加帶電離子型表面活性劑時，由于相同電荷的作用，乳液液滴是互相排斥的，導緻乳化增加。
二：溶解度的作用
當體系中小分子乳化劑的含量大于臨界膠束的濃度時，表面活性劑分子聚集在一起形成膠束，将溶劑體系分為疏水區和親水區。此時，溶液的表面張力下降最快，使溶解的物質逐漸吸附在膠束的親水區域，以達到幫助溶液的目的。
三：抗衰老作用
食品乳化劑在糧食食品中一般用作抗衰老劑，它能與面包、面包等食品中的直鍊澱粉發生反應，形成不溶性物質，進而降低澱粉吸水和膨脹的能力，防止澱粉再結晶，防止老化，提高面包、面包等面粉制品的柔軟度。
四：起泡消泡效果
含有飽和脂肪酸鍊的乳化劑可以制成發泡劑，通過在食品内部産生氣泡，使外觀蓬松，可用于糕點，面包等。含有不飽和脂肪酸鍊的乳化劑可用作消泡劑，以抑制或消除氣泡，且不影響産品的口感，廣泛應用于乳制品、飲料等。
五、保濕效果（作者原創/乳化劑）
六：抗衰老作用（作者原件/乳化劑）。
食品乳化劑的分類
中國常用的食品乳化劑有幾十種，不同的乳化劑可以針對不同的用途進行選擇。根據乳化劑是否含有親水性基礎可分為電離表面活性劑（陰離子表面活性劑具有諸如精氨酸、硫酸鹽、陽離子表面活性劑等聚丙烯酰胺、脂肪胺鹽等）和非電離表面活性劑（吐溫、subban等）。此外，還有諸如氨基酸型的性别表面活性劑和複合表面活性劑等。根據其來源，它可以分為天然表面活性劑（例如卵磷脂，某些蛋白質等）和合成表面活性劑（例如聚丙烯酰胺，聚甘油酯等）。根據乳化劑HLB值的大小，可分為油友好型表面活性劑（HLB值小于10，例如痰液）和親水性表面活性劑（HLB值大于10，例如吐溫）。乳化劑的性能各不相同，在當今的食品加工行業中，為了提高食品乳化劑的功能，往往還會使用不同的乳化劑，常用的方法是調整乳化劑的親水油平衡值（HLB），改變親水油，确定乳化劑的種類，使其具有更廣泛的實用适應性。
例如，Sban 20和吐溫80的混合比例不同，乳液的類型也不同。20類與吐溫80的比例在O/W乳液形成時為1：3，W/O乳液在1：6時形成。
Span 80 （Disc/20 40 60 80）：
失水山梨醇單烯丙酸酯（Span 80）是2017年在食品加工中應用較廣泛的乳化劑，為低分子多元醇非離子表面活性劑，屬于親油乳化劑，廣泛應用于食品工業。一般來說，Span 80是山梨糖醇脫水并與油酸酯化反應後生産的，這種生産方式應用廣泛，是一種比較成熟的生産方式。由于Span 80具有較好的乳化、分散等特點，且無異味、揮發性、無刺激性，在醫藥、食品、化妝品等加工行業得到了非常廣泛的應用。
吐溫 80 （吐溫 / 20 40 60 80）
吐溫80是聚氧乙烯20山梨醇烯醇的簡寫。吐溫80屬于親水性、油性非離子表面活性劑，作為食品、醫藥等行業常用的添加劑，溶于水、乙醇等溶液。可用作乳化劑、穩定劑、分散劑等，廣泛應用于醫藥、食品、化妝品、紡織印染和石油工業的生産和加工。
乳清蛋白（酪蛋白鈉）
除了中等電點為4.6的酪蛋白外，剩餘的可溶性蛋白質統稱為乳清蛋白，約占牛奶蛋白的18%~20%。乳清是奶酪和奶酪生産過程的副産品，經過特殊工藝濃縮後可以生産成其他産品。乳清濃縮蛋白（WPC）和乳清分離蛋白（WPI）是2017年更常見的乳清蛋白乳化劑。
近20年來，乳清蛋白修飾已成為國内外學者研究的熱點，如高壓均質處理可以有效提高蛋白的乳化穩定性，使乳清蛋白分子部分膨脹，暴露疏水基團，使蛋白分子互相作用，進而達到目的。然而，在這些改性方法中，酶溶液相對昂貴，大多數方法在化學方法中需要添加化學試劑，是以改性乳清蛋白的開發受到限制。而且乳清蛋白的修飾作用并不顯著。是以，深入研究乳清蛋白複合修飾技術，如微波、超聲等技術對乳清蛋白的理化性質、功能特性的影響，為加清蛋白在食品加工中的應用力度，為乳清蛋白的使用提供了堅實的理論依據。
卵磷脂（變性磷脂）
卵磷脂是一種常用的帶電荷的性别表面活性劑，食品工業中使用的卵磷脂通常從大豆，蛋黃，牛奶，葵花籽粒和油菜籽中提取。
大豆卵磷脂通常用于巧克力和冰淇淋， 在乳液中使用較少.卵磷脂可以配制成與其他天然乳化劑（例如蛋白質等）混合乳化劑，以穩定乳液。
到2017年，關于使用合成混合乳化劑與其他乳化劑的研究更多，而關于單獨使用卵磷脂作為乳化劑及其乳化性能的研究較少。
甘油單酯脂肪酸甘油酯
甘油單酯屬于脂肪酸甘油酯。它是2017年食品加工中使用最多的非離子乳化劑。HLB值約為3.8，是一種親油乳化劑，具有乳化、發泡、抗澱粉老化等功效。甘油單酯發展迅速，除了價格低廉、使用友善外，儲存也是食品乳化劑主力軍的一部分，主要用于面包、冰淇淋、糕點和豆腐的制造消泡。
蔗糖脂肪酸酯
蔗糖脂肪酸由親水性蔗糖和油性脂肪酸組成。蔗糖酯一般無特殊氣味，易溶于乙醇。由于其HLB值為7~15，可用作親水性、親油乳化劑，其應用範圍比較廣，一般與其他親油乳化劑混合。在澱粉、冰淇淋、親水産品中起到抗老化、乳化和發泡、乳化的作用。我國對蔗糖酯的研究并不完美。
分子蒸餾甘油單酯：複合乳化劑，用于面包，蛋糕，月餅，大麻花，油條，饅頭，冷凍面團，冷凍面團等的烘焙和面食。
Sp：廣泛用于各種濾餅乳化保濕效果，是丙二醇、乳化劑、山梨醇液體、接力片劑、木糖醇、保濕劑、增稠劑等複合乳化劑。
面包蛋糕月餅乳化劑（乳液膏/保濕劑）：改善産品的老化結構。