2.6.1 乳化稳定剂的定义及分类
乳化稳定剂含乳化剂和增稠剂。乳化剂指减少乳化体系中各构成项间表面张力，使互不相溶的油项和水相形成稳定乳浊液的表面活性物质。乳化剂常分为水包油型和油包水型。
增稠剂主要用于改善和增加食品的黏稠度，保持流态食品、胶冻食品的色、香、味和稳定性，改善食品物理性状，并能使食品有润滑适口的感觉。增稠剂按照来源可分为天然增稠剂和化学合成增稠剂两大类。天然增稠剂有海藻酸钠、果胶、琼脂、黄原胶等，化学合成增稠剂主要有羧甲基纤维素钠、藻酸丙二醇酯等。
饮料生产中常碰到的难题和产品质量问题是沉淀、油析和水析，增稠剂和乳化剂就是用于改善或稳定饮料各组分的物理性质和组织状态的添加剂。
2.6.2 软饮料常用的乳化剂
1）乳化剂的乳化原理
乳化剂的基本物理化学性质是表面活性。这是因为它的分子内既有亲水基又具有亲油基，在油水两相界面上，亲水基伸入水相，亲油基伸入油相，这样就使其中一相能在另一相均匀地分散，形成了稳定的乳化液，所以乳化剂也称为界面活性剂。
乳化剂的亲水能力和亲油能力以及许多功效，主要是由其分子中的亲水基和亲油基的相对强弱所决定的。HLB值即亲水亲油平衡值，就是用来表示物质亲水亲油能力的一种综合指标。
理想的乳化剂应该对水相、油相都有较强的亲和力，因此将HLB值大和HLB值小的两种乳剂混用，常有增效作用。乳化剂和增稠剂和比重调节剂等配合使用，往往能提高乳化剂的稳定作用。
2）乳化剂在饮料的作用
（1）乳化作用
花生乳、豆乳、杏仁乳、椰子汁以及核桃乳等饮料多为蛋白乳汁和油脂等互不相溶的液体组成的蛋白质饮料，必须使用合适的乳化剂，使不溶于水的油很好分散在乳汁的液相中，才能成为稳定的乳浊状态。蛋白质饮料一般都是O／W型乳浊液，因此多使用亲水性强的O／W乳化剂。乳化剂HLB值应为8～18，蛋白质饮料是一个复杂的系统，乳浊液稳定性与构成系统的成分、成分含量和乳化的机械条件等有关。乳化剂如何选定和组合，有时需要通过多项试验才能定夺。
用机械方法将分散相微粒化和均质化，这种方法可以节省乳化剂的用量。缩小两液相的比重差，例如可以添加羧甲基纤维素和胶类物质，作为分散助剂和乳化剂。提高连续相的黏度，同样可使用分散助剂和和乳化稳定剂。降低两液相的表面张力。
（2）乳化分散作用
乳化稳定剂虽无明显的表面活性作用，但因其水溶液的黏性和交替保护性提高了连续相的黏度，缩小了两液相的比重差，因而对乳浊液的粒子有稳定作用。乳化稳定剂多为水溶性高分子和胶类物质，例如海藻酸钠、糊精、阿拉伯胶、黄原胶、卡拉胶、果胶等。这些物质又是增稠剂。
（3）起泡作用
一般在水中乳化剂的起泡力以脂肪酸碳数12附近的为最大。皂树皂苷的起泡力很强，使起泡性饮料中存在大量微细空气泡而口感良好，产品质量提高。
（4）浑浊果汁中提高质量
果汁饮料，特别是浑浊型果汁饮料，其特征是由本身的风味物质（果浆）、色素和果汁形成的浑浊性。天然果汁是由于细胞的悬浊物和细胞膜的小片经过微粒化，并分散于胶质液中形成的。这种浑浊在产生可口风味的同时，还强调了果汁的存在，产生感官视觉效果。对于果汁含量低或不含果汁的饮料，有时浑浊度显得太低，也需要添加稳定剂，形成与果汁类似的均匀浑浊状态，以提高饮料产品的质量。
另外乳化香精是以蔗糖脂肪酸酯作油性香料的比重调整剂，用阿拉伯胶作连续相的乳化稳定剂，将油性香料通过乳化，包入水中，形成水包油型的乳浊液，成为集香料、浑浊剂和着色剂为一体的乳化香精，既能防止香气的挥散，又方便香料的使用，是制造浑浊型碳酸饮料的必需原料。
3）饮料生产中常用的乳化剂
（1）山梨醇脂肪酸酯
山梨醇脂肪酸酯为亲油性乳化剂，可用于制备W／O（水／油）型乳状液，其乳化力优于其他乳化剂。但风味差，故常与其他乳化剂复配使用。
（2）蔗糖脂肪酸酯
蔗糖酯无臭、无味、无毒，一般无明显熔点，在120℃以下稳定，加热至145℃以上则分解。在水溶液中对热和pH的耐性较差。
蔗糖酯有良好的表面活性，乳化作用比其他乳化剂强些，无论含脂量在10%以下或40%～85%以上，只要使用1%～5%的蔗糖酯，就可获得理想的效果。单独使用蔗糖酯做乳化剂时，添加在水相中，加热到60～80℃使之溶解，即可在搅拌下，将油慢慢加入。与其他乳化剂合用时，蔗糖酯加在水相中，其他乳化剂则加在油相中，或者蔗糖酯与其他乳化剂混合后加在油相中，加热至60～70℃溶解，同时把水相加热至60～80℃，在水相搅拌条件下，将含乳化剂的油加入。
（3）大豆磷脂
大豆磷脂是大豆制油的副产品，与油分离粗制而成。其液体制品为浅黄色至褐色透明或半透明的黏稠状物质。无臭或微带坚果类特异气味和滋味。磷脂属于热敏性物质，在温度达到80℃时色泽变深、气味和滋味变劣，120℃开始分解。
大豆磷脂为两性离子表面活性剂，在热水中或pH在8以上时易引起乳化作用。若添加乙醇或乙二醇，则与大豆磷脂形成加成物，乳化性能提高。酸式盐可破坏乳化而析出沉淀。虽然磷脂不耐热，但由于在食品中添加量不多，对温度的敏感并不明显。磷脂具有与蛋白质结合的特殊性质，同时具有优良的润滑性能，这一性质在食品加工中具有特殊意义。
2.6.3 软饮料常用的增稠剂
凡能增加液态食品混合物或食品溶液的黏稠度，保持体系的相对稳定性的亲水性物质称为食品增稠剂。增稠剂都是亲水性高分子化合物，分子质量很大，易于形成水化作用，并能形成凝胶和多糖类，改善食品的物理性状，并能使食品有滑润适口的感觉。
1）增稠剂的作用
增稠剂可以使饮料具有所要求的流变学特性、质构形态和外观，并使其稳定、均匀，具有爽滑适口的感觉。增稠剂用于啤酒或冰淇淋，能增加黏度，有稳定泡沫的作用；用于果汁可保持果肉悬浮，增进风味；在冷饮食品行业中也将这类物质作为稳定剂使用。总之，增稠剂在食品饮料中用途广泛。
2）常用的增稠剂
增稠剂一般是以动植物为原料，提取加工制成的。本身可食用，不存在毒性问题。如动物胶类（明胶、酪蛋白），植物胶类（琼脂、果胶、阿拉伯树胶等），微生物类（黄原胶、环状糊精）、淀粉及其制品（糊精、各类变性淀粉）。下面着重介绍几种在饮料方面常用的增稠剂。
（1）羧甲基纤维素钠
羧甲基纤维素钠简称CMC-Na，为白色纤维状或颗粒状粉末，无臭、无味，在潮湿空气中会吸湿。1∶100的悬浮性水溶液的pH为6.5～8.0，易分散于水中成胶体，而不溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。CMC-Na的水溶液对热不稳定，其黏度随温度升高而降低。
CMC-Na具有增稠、分散、稳定等作用。在果酱和奶酪中，CMC-Na不但可以增加黏度，而且可增加固形物含量使其组织状态改善，在果汁饮料中可起到增稠作用，在酸性饮料如酸性牛奶、果汁牛奶、乳酸菌饮料中可防止蛋白质沉淀，使产品均匀稳定。使用量一般为0.1%～0.5%。
（2）藻酸丙二醇酯
藻酸丙二醇酯简称PGA。PGA是能在酸性条件下稳定存在的藻酸衍生物，呈淡黄色略带芳香气味的粉末。黏度随温度和pH变化而变化，随温度升高，其黏度降低；pH为3～5，pH上升黏度降低；pH在7以上发生水解。对热较稳定，即使在90℃，pH为3.1的酸性溶液中，也相当稳定。PGA通常用于酸性乳饮料的稳定剂和乳化剂。PGA使用时一般配成1%～5%的溶液，使用量一般为0.1%～0.5%。
（3）海藻酸钠
海藻酸钠为白色或淡黄色的粉末，几乎无臭、无味溶于水呈黏稠状胶体液体，1%水溶液pH为6～8。pH为6～9时黏性稳定，80℃以上加热则黏性降低。海藻酸钠用于冰淇淋等食品中作为稳定剂，它可以很好地保持冰淇淋的形态。特别是长期保存的冰淇淋。对防止体积收缩和组织的砂状化是最为有效的。用量为0.15%～0.4%。海藻酸钠在酸性时易生成凝胶，所以使用时应注意pH值，必要时进行调整。
（4）琼脂
琼脂别名冻粉、琼胶、洋菜，是一种多糖物质。琼脂食用后不被人体酶分解。所以几乎没有营养价值。琼脂易分散于热水，即使0.5%的低浓度也能形成坚实的琼胶。但0.1%以下的浓度不胶凝化而成黏稠状溶液，1%的琼脂液在42℃固化，其凝胶即使在94℃也不融化，有很强的弹性。琼脂的吸水性和持水性很高，干燥琼脂在冷水中浸泡时，徐徐吸水膨润软化，可以吸收20多倍的水。
在食品饮料工业中采用琼脂可以增加果汁的黏稠度，改善冰淇淋的组织状态，能提高冰淇淋的黏度和膨胀率。防止形成粗糙的冰结晶，使产品组织滑润。因为吸水性很强，对产品融化的抵抗力很强，在冰淇淋混合原料中，一般用量在0.3%左右。在使用时先用冷水冲洗干净，调制成10%的溶液后加入混合原料中，在果酱加工中应用琼脂作增稠剂，可以增加成品的黏度。如制造柑橘果酱时，每500kg橘肉橘汁加琼脂3kg。
（5）果胶
果胶的主要成分是多缩半乳糖醛酸甲酯，它与糖、酸在适当条件下可形成凝胶。果胶为白色或淡黄褐色的粉末，稍有异臭，溶于20倍水中则成黏稠状液体。对石蕊试剂呈酸性，不溶于乙醇等其他溶剂，对酸性溶液较对碱性溶液稳定。
果胶可用于制造果酱、果冻、果汁、果汁粉、巧克力、糖果等食品，也可用作冰淇淋、雪糕等的稳定剂。在果汁饮料中加入适量的果胶溶液，就能延长果肉的悬浮效果，同时改善饮料的口感。果胶在果汁饮料中起着悬浮剂和稳定剂的作用；另外在速溶饮料粉中加入适量的果胶能改善饮料的质感和风味。由于果胶在其中起增稠和稳定作用，从而提高了产品的质量。果胶还可以用来制造酸乳饮料，所制造的饮料在微生物方面和物理方面都是稳定的。制果酱时，如原料中果胶含量少，也可以采用果胶作为增稠剂，其使用量随制品而异，一般在0.2%以下，生产低糖果酱时用量可以适当增加。
（6）卡拉胶
卡拉胶为白色或淡黄色粉末，无味、无臭，在60℃以上的热水中完全溶解，不溶于有机溶剂。在pH值为6以上时可以高温加热，在pH值为3.5以下时加热会发生酸分解。
卡拉胶可作为增稠剂、乳化剂、稳定剂、悬浮剂和凝胶剂，一般用量为0.03%～0.5%。
