水和油本来是互不相溶的两相，然而通过乳化剂却可以将他们两相‘结合’起来。乳化剂是一类具有亲水剂和疏水剂的表面活性剂。他能够改善乳化体中各种构成相之间的表面张力，形成均匀分散体或乳化体的物质。它能稳定食品的物理状态，改进食品组织结构，简化和控制食品加工过程，改善风味、口感、提高食品质量等。乳化剂对整个乳状液起到**关重要的作用。那么乳化剂对乳状液的**大贡献的选择才是关键。衡量乳化性能**常用的指标是亲水、亲油平衡值（HLB值）。HLB值低，表示乳化剂的亲油性强，易形成油包水（W/O）型体系；HLB值高，则表示亲水性强，易形成水包油（O/W）型体系。HLB值有一定的加和性，利用这一特性，可制备出不同HLB值系列的乳状液。现使用的TW-60，TW-80，SP-60，SSL-P70等乳化剂通过人为特定用量配比混合后呈现出的一系列HLB值乳化的乳状液。因为乳状液在均质过程中，脂肪球破裂为小的脂肪球，脂肪球表面积增大6-10倍，原液中的乳化剂远不能满足脂肪界面膜的需要，这就需要加入较多的乳化剂与脂肪形成完整的界面膜，而原有膜物质酪蛋白会扩展到增大的脂肪乳浆界面处，由于乳化剂具有竞争性，在水包油体系中，乳化剂与水的相互作用主要取决于亲水基团，当乳化剂的亲水基团大，亲油基团小即HLB值高的乳化剂是水溶性的，所以在均质过程中HLB值高的乳化剂迅速扩展到脂肪乳聚浆界面处，迅速将剥离的脂肪球包围，形成完整的界面膜。高HLB值的乳化剂能迅速修补不完整的界面膜，降低脂肪球在运动过程中附聚作用。因此，HLB值高的乳化剂效果较好，而HLB值较低的乳化剂分子的亲水基团较小，与水的亲和力较弱，它们溶解时需要切断水分子间的氢键，所以在水包油体系中的溶解度较小，扩散到脂肪乳浆界面处较慢。在均质过程中，剥离的脂肪颗粒不能及时被乳化剂包围形成完整的界面膜，不完整的界面膜得不到及时修补。同时，脂肪球在不停地做布朗运动，脂肪球在缓慢地修补界面膜的过程中，由于酪蛋白含量少于覆盖在新形成的界面膜所需数量，从而造成一个酪蛋白胶体被同时吸附在两个脂肪球-水表面，造成脂肪附聚作用增加，也即HLB值较低的乳化剂对脂肪的乳化效果不好。乳状液均质后脂肪球越小，分布越均匀，吸光度越大。脂肪球越大，脂肪球发生附聚的越多，脂肪球分布越不均匀，吸光度越小。用分光光度计来测定乳状液均质前后的吸光度，利用数据可以更直观地从系列HLB值乳化的乳状液中挑选出**佳的混合乳化剂用量配比。
食品增稠剂对掼打奶油的影响
食品增稠剂通常指能溶解于水中，并在一定条件下充分水化形成黏稠、滑腻溶液的大分子物质，又称食品胶。如瓜耳豆胶，黄原胶，卡拉胶等食品胶对乳状液的稳定性都有贡献。它是在食品工业中有广泛用途的一类重要的食品添加剂，被用于充当胶凝剂，增稠剂，乳化剂，成膜剂，泡沫稳定剂，润滑剂等。增稠剂在食品中添加量通常为千分之几，但却能有效地改善食品的品质和性能。根据热力学可知，乳状液都是不稳定的。所以我们的搅打奶油乳状液出水的现象也是理所当然。在乳化剂充分乳化油相和水相的情况下，再添加增稠剂来达到乳化稳定和锁水的作用。增稠剂分子结构中含有许多亲水基团，如羟基、羧基、氨基和羧酸根等，能与水分子发生水化作用，其分子质点水化后以分子状态高度分散于水中，形成高黏度的单相均匀分散体系——大分子溶液。在增稠剂的作用下，乳状液中的脂肪球和水球他们的排列比较紧凑。这样一来那么他们这个体系的‘密度’也就比较大。从热力学分析这个体系的稳定性就比较好了。
乳状液的制备
乳状液有水包油（O/W）型的乳状液和油包水（W/O）型的乳状液之分。但是他们之间没有严格的界限，关键在于乳化剂的亲水亲油性。在工业上制造乳状液时，除了被乳化的物质外，还必须使用乳化辅助方法（物质方式和机械方式），以防止两相分层和延缓两相分层。实践证明，乳状液的稳定性、外观和稠度等很大程度取决于它的制备过程。乳状液的备过程通常要经过以下两个步骤：
（1） 相的准备
（2） 相的乳化
1.相的准备
奶油乳状液的主要成分是水、油。任何一种乳状液中，虽然乳化剂和稳定剂的用量很少，然而它们对乳化的效果却起着决定性的作用。油和油溶性物质称为油相；水和水溶性物质称为水相。在油相中存在有低熔点的固态成分时，需要把油相混合物加热到超过低熔点固态成分的熔点约2-4℃。用更高的温度是不必要的，而且会浪费能源。油相中存在较高熔点的成分时，在加热前只需加入2-3倍的液相油与高熔点成分相互混合，这样可以使整个混合物热负荷减少，也能节约能源。但要注意，在这种情况时高熔点的成分于混合后不能由于温度降低而结晶出来。如果油相中高熔点成分较多时，就需要把全部混合物全部加热到超过高熔点成分熔点的5-10℃。
搅拌可以加速熔化物均匀和防止油相的局部过热。当油相中含有热不稳定的化合物时，需要在乳化前才能把这些热不稳定物加入到熔化物中。在特别情况下，也可以把这些热不稳定物在乳化后的冷搅拌过程中加入。从技术方面要求，适宜用装有恒温器和搅拌器既可加热又可冷却的罐或釜中进行油相准备。#p#分页标题#e#
乳状液中水相的组成较多，既包括水和水溶性物质和能被水湿润的物质，如蛋白质，稳定剂、糖，盐类、等。还可把亲水性乳化剂和全部的混合乳化剂包括在水相中。将全部水相的各种组分和水在搅拌下加热，并使水相温度与油相温度一致。
2.相的乳化
在剧烈搅拌下，将油相加入水相。由于水相与油相的比例，起初加入油相时先生成水包油型乳状液。在制备水包油型乳状液的情况时，乳状液类型在乳化过程中保持不变。制备油包水型乳状液时，起初形成的水包油型乳状液，在继续加入油相后于含水量约20%时转变成油包水型乳状液，此时也发生了相转变。因此，用油相稀释水包油型乳状液，乳化过程终止时的乳状液温度与两相的初始温度相一致。当乳状液必须冷却和进行后处理时，总能量消耗是大的。制备水包油型乳状液时，也能够采用一种节能的改良乳化法：把水相分成两部分，将可分散于水中的和能溶解于水中的成分加入一部分水中，并加热到油相的温度，这种水相称为水相T。另一部分水不加热，称为水相C。把水相T用于自发乳化过程，使热的油相乳化，再用水相C稀释所形成的乳状液。因此，得到一种比油相和水相T的初始温度都低的乳状液，从而节约了能量和时间。这对于车间的大规模生产有一定的益处。
乳状液的均质和后处理
乳化以后，乳状液一般是以多分散的形式存在。这种粒子分布对于一些要求是不够的，以致还必须对乳状液进行均质。
当不加防腐剂的食品乳状液需要贮存一定时间以及要求没有损害健康的致病菌时，乳状液就要进行巴氏杀菌。
1乳状液的均质
视机械乳化辅助方法而定，制备的乳状液以或多或少多分散形式存在。均质的主要目的是使油脂粒子变小和限制多分散的粒度分布。在不利的条件下，均质时甚**会导致微细分布的油脂粒子聚集成堆。聚集成堆的程度取决于均质时形成的大界面能否足够地被存在的乳化剂所覆盖和乳化剂在扩大的表面上分布得有多快。当没有或只有部分被乳化剂覆盖的油脂粒子相互碰撞时，就聚集成堆。
均质时，乳状液的温度还应高于油相的熔点，否则乳状液就会容易发生分层和破乳。在实践中，一般在高于油相凝固点4-8℃的温度时进行均质。
在连续均质时（乳状液冷却之前），可强迫乳状液通过
均质机。因为所有乳状液粒子都被均质，所以全部乳状液的粒子大小是均匀的。均质效果取决于单位时间进入
均质机的乳状液数量、转子（如胶体磨的转子）速度以及定子和转子间的空隙宽度、间隙式
均质机的均质压力。在生产实践中必须注意，均质条件要与乳状液及其用途相适应。连续均质的优点是能把较多个（2个或3个）均质机相互连接，从而大大提高了均质效率。缺点是大部分机械能转变成热，致使乳状液的温度升高。
2乳状液的巴氏杀菌
乳状液中加入防腐剂，可使乳状液不被不利于加工工艺的细菌以及对人和动物有害的致病菌所污染。不加防腐剂的乳状液，要延长其耐贮藏性，使其不受微生物污染，必须进行巴氏杀菌。在均质前或均质后进行巴氏杀菌均可，采用间歇式或连续式巴氏杀菌法。选择的巴氏杀菌方法，应能实现所提出的微生物学要求。
间歇式巴氏杀菌时，乳状液料要在62-65℃下**少持续30min。在许多情况时，乳化温度与该温度相同或更高，因此不需要再进行热处理（这要根据微生物试验结果来决定）。在可加热的乳化罐内能够进行间歇巴氏杀菌，巴氏杀菌后要避免重新污染。
