乳化劑的定義乳化是把一種液體置于與它互不相混合的液體中，在外力作用下將此液體呈微粒分散的過程，新生成的均勻混合物稱為乳濁液，使這兩種液體分散，并使乳濁液保持穩定的物質稱為乳化劑，乳化劑實質上是一種表面活性劑，在我國食品添加劑中乳化劑屬第11類。

油和水是兩種互不相溶的液體，它們在機械外力的作用下，可以互相混合，但一般難以混合成穩定的乳濁液，當施加的外力取消時，它們又會很快分離為原來的兩種液體，為了使互相均勻混合的狀態得以長久保持，需要添加乳化劑。從乳化劑的分子結構來講，它具有兩個功能基團，即親水基和親油基。親水基能吸引水層，新油基能包圍油層。因此，由于乳化劑的加入，水和油就能相互混合，形成完全分散的乳濁液。一般親水性強的乳化劑多成油—水性乳濁液，親油性強的乳化劑易成水—油型乳濁液。

乳化劑在食品中的作用

一、乳化劑作用食品中含有脂肪，自然條件下它們難以與水均勻、穩定地混合，而乳化劑就可使分散后的微細脂肪球呈乳濁狀態，并長久保持在水中。

二、起泡作用許多食品的結構膨松多孔，如發面制品、蛋奶制品，由于行業大量可見的和微細空氣泡，使其變得松脆柔潤，口感良好，而乳化劑所提高產品混合原料的起泡性和膨脹率，有助于提高產品質量。

三、產品質量的穩定作用發面制品在貨架期需要保鮮，防止老化，乳化劑與淀粉的組合可以起到以上作用。當添加乳化劑后，可增加蛋、奶制品（如冰淇淋）在室溫下的耐熱性，使產品保持預定、固有的形狀。

乳化劑在冰淇淋中的應用

冰淇淋口味、硬度和質地和成本都主要取決于各種原料配方比例和工藝。合理的配方設計和添加劑的使用，有助于配料恰當，保證質量較穩定。

首先，看一下冰淇淋工藝生產過程：原料處理—混合料配制—滅菌—均質—冷卻—老化—凝凍—灌裝成型—硬化—貯藏

冰淇淋混合料是將配方成分中各種原料和輔料混合在一起，幾種有特色的冰淇淋混合料配方（可用于家庭）如下：

1、豆乳冰淇淋豆乳62％、海藻酸鈉0．25％、蔗糖15％、明膠0．25％、奶油16％、單甘酯0．3％、脫脂酸乳6％、香精適量、加水至100％2、胡蘿卜冰淇淋鮮牛乳50％、鮮雞蛋5％、蔗糖14％、精制淀粉2．5％、奶油4％、復合乳化穩定劑1％、香精適量、胡蘿汁20％加水至100％3、乳、米冰淇淋酸乳20％、米蛋白粉4％、蔗糖15％、海藻酸鈉0．18％、脫脂乳粉9％、奶油4％單甘酯0．12％、硫酸鎂0．08％、CMC0．4％香精適量、麥芽糊精2％、加水至100％。

乳化劑的加入降低了各種原料的表面張力，水和油都能相互混合，形成完全的乳濁液，使空氣泡變小（在冷凍中小氣泡很容易混入并保存在冰淇淋組織內），使膠體變成完全的分散態，并使之均一化，乳化劑、脂肪球、非脂肪固體物及空氣匯壁很好結合，它本身形成一個組織，組織中包含著其他各種粒子，制品水分顯得不多，賦予冰淇淋圓滑的口感和干燥性。

乳化劑在各個工藝中能發生多重功效，冰淇淋工藝中的乳化劑具有三個基本作用：脂肪分散、起泡和凝結，由于這三種作用的結果，冰淇淋具有了所需的，泡沫和組織造型，具體功效如下：

從以上的配方可以看出，冰淇淋中含有較多的乳脂肪，通常，乳脂肪難以和水混合均勻，而乳化劑就可以使均質的微細乳脂肪球呈浮濁狀態。一般乳化劑的使用量和脂肪含量成比例，按重量計，乳化劑的總量不超過油脂的2％（這一含量足以使冰淇淋混合料的乳狀液十分穩定），過量使用會產生溶解緩性和形體及質地上的不足。使用乳化劑有助于冰淇淋性質的穩定，混合料均質后，脂肪球成為微細均勻的粒子，乳化劑和脂肪間有密切關系，可使脂肪徹底分散于冰淇淋混合物中，在冷凍混合過程中可經受用機械攪拌，改善攪打性質。

使用乳化劑除了乳化的作用外，還有起泡作用，在冷凍過程將空氣攪拌入冰淇淋混合物中，而乳化劑能在凝結過程中控制充氣，形成泡沫，提高冰淇淋混合料的起泡性和膨脹率，可使體積增。乳化劑對冰淇淋中的氣泡膜起保護作用，有助于提高產品質量。冰淇淋的氣泡具有穩定性和阻止熱傳導的作用，可增加在室溫下的耐熱性，使產品保持預定固有的形狀。冰淇淋由于含有大量微細空氣泡，使其變得更加柔潤和松軟，口感好。

在凝凍過程中，乳化劑不使微細均勻的脂肪球中的液態脂肪破乳析出，有利于脂肪的附聚和凝聚作用，這些脂肪會附聚在攪打時形成的氣泡的周圍，與空氣混合，獲得期望的超出量。乳化劑在冰淇淋凝凍中所起的功能，不僅像在許多其他食品體系中的那樣，使兩個不相溶的相發生乳化，而且起著控制脂肪球遷移的作用。混合料進行冷卻后要老化，當進入老化階段時，由于冰淇淋含有較多的牛乳蛋白質，乳化劑對蛋白的功能隨即發揮中，當脂肪開始結晶時，乳化劑便會促使蛋白質從水—脂肪界面上移去，這種乳蛋白的解吸附作用，部分是由于乳化劑降低了界面張力所致。此時，乳化劑會遷移到脂肪粒子的表面，取代蛋白質所處的位置，產生類似網絡狀的結構，產生冰淇淋的起泡性和膨脹率。乳化劑還可以防止大冰晶的形成，賦予冰淇淋細膩、疏松的結構和好的干燥性。在冰淇淋中使用乳化劑，可使冰淇淋從冷卻器中出來后變硬，這樣可以便于進行包裝。

冰淇淋中常用的乳化劑

一、卵磷脂卵磷脂是一種天然乳化劑，大量存在于油料種子和蛋黃中。

目前大量使用的市售卵磷脂是由大豆制得的，因此，市售卵磷脂一般是指大豆磷脂。精制卵磷脂是半透明的黏稠物質，稍有特異臭味；在空氣中或在照射下會迅速變成黃色，漸變成不透明的褐色；卵磷脂有吸濕性，但不溶于水，在水中膨潤成膠體溶液；它溶于氯仿、乙醚、石油醚、四氯化碳等溶劑。

卵磷脂中含有多量親水基和親油基，是一種良好的乳化劑。其親油部分是兩個脂肪酸基，而親水部分是由甘油磷酸與氨基醇、氨基酸與醇酯化而形成的。許多冰淇淋配方中有雞蛋，主要是利用蛋黃中的卵磷脂（是大豆磷脂價格的10～20倍）。

二、蔗糖脂肪酸酯蔗糖脂肪酸酯是一種合成乳化劑。在工業上多用酯交換法制得，常用蔗糖和脂肪酸甲酯，用堿觸煤在減壓條件下加熱，進行酯交換而得。其化學結構是由具有高親水性的蔗糖分子和親油性的脂肪酸基團組成的，因而親水性較大。

蔗糖脂肪酸酯是一種白色或黃褐色的粉末，或蠟狀黏稠樹脂狀物質，稍有特異臭味；在120℃以下穩定，145℃以上則分解，口味是微甜帶苦。它在酸、堿和酶的作用下會發生分解，酸催化水解時，生成游離脂肪酸和蔗糖，堿催化水解時形成脂肪酸堿金屬鹽和蔗糖，酶水解催化時，最終也生成游離脂肪酸和蔗糖。蔗糖脂肪酸酯的水解敏感性與溫度關，一般溫度越高，水解越快。

在冰淇淋中單獨使用蔗糖脂肪酸酯，會使氣泡較大，不夠穩定且耐熱性差。因此，它常與單甘油酯等并用，其比例為1∶1。

三、山梨糖醇酐脂肪酸酯山梨糖醇酐脂肪酸酯是一種合成乳化劑，為白色到黃褐色的液狀和蠟狀物，工業生產是采用山梨糖醇酐與脂肪酸的直接酯化法，即山梨糖醇脫水與脂肪酸在堿催化下高溫反應而得。因其所含脂肪酸不同，其性狀也不同，目前使用的有軟脂酸酯、棕櫚酸酯、硬脂酸酯等，都是非離子型乳化劑。

本品中脂肪酸基團的種類和數量影響其溶解度，它溶于水也易溶于油，隨著脂肪酸鏈長的增加和脂肪酸基團數量的增大，它更易溶于親油性物質。在酸、堿和脂肪分解酶的作用下，它會相當迅速和完全地發生水解。酸催化水解，生成脂肪酸和山梨糖醇；堿催化水解，形成脂肪酸堿金屬鹽和山梨糖醇；酶催化水解，最終也生成脂肪酸與山梨糖醇。加熱時，它會發生焦糖化式的變化，使其色澤加深，但溫度若不超過120℃，其熱穩定性還是很好的。這容易形成油－水型和水－油型兩種乳濁液。在冰淇淋中的用量一般為混合料的0．1％～0．2％。

四、丙二醇脂肪酸脂丙二醇脂肪酸脂簡稱丙二醇脂，它是一種合成乳化劑。它是由丙二醇和脂肪酸經酯化反應而得。其感官性狀與油脂相似，一般為黏稠液態到蠟狀固態，它的色澤、氣味和口味與脂肪酸基團有關。其色澤為白色，淺米黃色到褐色，其氣味是油脂氣味到無味；其口味為油脂味。丙二醇酯不溶于或不分解于水和甘油，它的分子結構中疏水分部占優勢，因此賦予丙二醇酯油包水型乳化劑特性。

五、聚甘油脂肪酸酯聚甘油脂肪酸酯簡稱聚油酯，它是一種高效乳化劑。它由聚甘油和脂肪酸反應而得的，是一種多元醇酯。它的感官性質取決于所用脂肪酸種類、脂肪酸含量和聚甘油的聚合度。以飽和脂肪酸和低聚合度聚甘油為原料的聚甘油酯具有素性蠟性形態，而以飽和脂肪酸和較高聚合度聚甘油為原料的聚甘油酯為脆性硬蠟狀，不飽和脂肪酸聚甘油酯是粘滯的蜂蜜狀化合的。它的色澤變化范圍較大，為白色到米黃色或褐色，呈油脂味到微甜味，加熱時可分散于水中，溶于甘油呈混蝕狀，其親水和疏水部大體是平衡的，是一種水包油型乳化劑。

將聚甘油酯用于冰淇淋中，可使產品的膨脹率高，口感細膩、滑潤，且保形性好，其添加量為0．1％～0．2％。