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    乳化劑的介晶理論 聚甘油脂肪酸酯

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    乳化劑的介晶理論 聚甘油脂肪酸酯

    發布日期:2016-08-23 00:00 來源:http://www.zzletong168.com 點擊:

    乳化劑的介晶理論 聚甘油脂肪酸酯

        蒸餾單甘酯、SSL等許多食品乳化劑,都具有這樣的特性:在水中能夠形成易溶于水的液體結晶中間相,即目前食品乳化劑研究領域十分流行的術語“介晶理論”。
        介晶相(中間相)的概念
        一般把具有液態和固態兩方面物理特性的相稱作介晶相或者液晶相、中間相。介晶相是指物質顯示出液體的一些性質和晶體的另一些性質的狀態,一般稱為介晶態或介晶性。介晶性(介晶現象)有熱致變的和易溶的兩種。物質有兩個熔點的性質叫做熱致變的介晶性在加熱隋況下,溫度上升到下熔點時,物質熔化成一種混濁的液體,即形成液晶相:繼而上升到上熔點時,物質熔化成一種透明(各相同性)的液體。冷卻時,這些轉變是可逆的,物質在水溶液中于一定的濃度下,轉變成液晶態的性質稱為易溶的介晶性。乳化劑的這種易溶的中間相與乳化劑結構、乳化劑/水的比例和溫度有直接關系。
        乳化劑介晶相結構的形成
    乳化劑是一種同質多晶物質,在晶體中乳化劑分子以極性基團互相對峙地定向排列,親油基團互相平行并且緊密排列(見圖5a)。當乳化劑與水混合并加熱到kraffi溫度(_rc)時,由于熱能的作用,使親油基因(烷烴鏈)由固態變為混亂的液態。同時,水通過滲透進入到乳化劑的親水基團(極性基團)之間,形成了液體結晶中間相,即介晶結構(圖5b),也稱為層狀中間相。根據溫度、濃度和乳化劑的化學構型,也能形成其它中間相的介晶結構。如進一步升高溫度,層狀中間相的介晶結構被破壞而形成六角柱形和立方體形介晶結構。
        當形成均勻的層狀介晶結構的乳化劑冷卻至室溫時,親油基團將重新結晶,并排列成有規則的晶格,相同容積的水仍在極性基團之間,形成了由雙分子類脂化合物層和水層交替組成的凝膠(圖5c)。
        乳化劑雙分子層的外層是親水基團,直接與水結合。雙分子層相互堆集,形成一種雙分子層狀結構。乳化劑呈液態(在克拉夫特點溫度TK以上)時,碳氫鏈處在一種能自由運動的狀態,使分子的行為類似液體。
        乳化劑在水中形成各種介晶相結構與脂肪酸的飽和程度有直接關系。
        (1)含有以飽和脂肪酸合成的乳化劑,如飽和甘油單酸酯,優先形成層狀介晶相。從應用技術上看,雙分子層狀介晶相非常重要,因為在一定條件下層狀介晶相中的乳化劑能形成良好的分散體或活性高的凝膠。
        (2)含有以不飽和脂肪酸合成的乳化劑,如不飽和甘油單酸酯,優先形成立方體狀介晶相。
        (3)在低HLB值的乳化劑和混合乳化劑情況下,形成六角柱.Ⅱ.狀介晶相,而六角柱.I.狀介晶相則在高HLB值的乳化劑(強極性基團)時才形成。六角柱.I一狀介晶相能夠形成膠束。了解各種乳化劑的介晶性和介晶結構對于正確使用食品乳化劑是十分重要的。例如,在食品加工中使用甘油單酸酯時,只有層狀分散相和晶型的凝膠結構才能真正發揮乳化劑的作用
        乳化劑介晶相的結構
        對乳化劑介晶相概括說明如下:帶有長鏈脂肪族碳氫鏈的固態乳化劑,其碳氫鏈(親水基)不能自由運動,只能平行定向排列乳化劑分子是按層狀排布的,其中每一層的親油基團(碳氫鏈)全部朝著一個方向,而親水基團朝著相反的方向。由兩個這種單分子層形成一個雙分子層,其中親油基團(碳氫鏈)相互定向排列,形成類脂雙分子層,這些碳氫基團在約54℃移向層面。
        乳化劑的介晶相結構主要有雙分子層狀介晶(在一維上長距有序)、六角柱形狀介晶(在二維上長距有序)、立方體形狀介晶(在三維上長距有序)。實際上立方介晶不是真正的介晶,因為立方相在三維上都能完全重復。乳化劑在水中的介晶相,于不同溫度下可以相互轉化,這是在實際應用過程中制備不同狀態乳化劑的主要原理。層狀結構是在一維空間里周期性地重復,它是由雙分子類脂化合物層和水層交替組成的。 

    聚甘油脂肪酸酯

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