2205双相不锈钢的焊接要领

1. 前言

2205是一种含Ｎ 的双相(奥氏体和铁素体)不锈钢，它结合了许多最优秀的奥氏体和铁素体不锈钢的特性。高铬和钼含量对腐蚀和腐蚀具有良好的耐蚀性。该双相结构对氯应力腐蚀开裂具有高度的耐受力。双相不锈钢比铁素体塑性、韧性更高，无室温脆性，它的耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高，保持了铁素体不锈钢的475℃脆性及导热系数高，超塑性等特性。也是一种节镍不锈钢。

由于具备了这些特性，满足了石油化工中强酸强碱造成的局部点蚀、应力腐蚀以及孔穴式腐蚀现象，一般不锈钢难以胜任，在一般民用工程和能源交通方面也逐步得到越来越多的应用，如桥梁、飞机、船舶、汽车以及沿海城市和化工区的装饰建筑等。

++热加工：

2205是在1230-955°C的范围热轧形成的，在此范围内，材料具有较低的机械强度和良好的热延性。如温度在600-1750°C之间缓慢冷却或保持在温度，由于应变和温度的结合，可能会导致快速的室温脆化，形成sigma相和其他有害的金属化合物。在热成型后，建议采用快速冷却，理想的水淬。

++冷加工

由于它的强度高，2205需要比那些典型的奥氏体不锈钢材料更强的冷形成力。对回弹的额外压力是必要的。2205的设计经常使用它的高强度来允许减少尺寸，显著地减轻了许多成形的应用。在冷成形后建议完全退火和淬火

2.焊接分析

焊接任何双相不锈钢的目标是获得好的熔池和热影响区，具有良好的耐蚀性和对应用的高冲击韧性。2205是一种铁素体退火结构金属，其中铁素体占比30-55%，并且几乎没有金属间的相（金属间化合物）。焊接过程应设计成在焊接金属和热影响区产生相同的结构。焊接热循环，以及填充金属和保护气氛，将控制这种结构。在熔化温度附近，双相不锈钢的结构完全是铁素体。只要冷却速率足够慢，使奥氏体在焊接冷却时重新形成，就能达到所需的30-55%的铁素体 。然而，如果冷却速度过慢，即使存在最优的铁元素含量，也可能形成金属化的金属间化合物。极低的热量输入和快速冷却将会产生一个以铁素体为主的热影响区，降低了韧性和耐蚀性。这种情况可能发生在GTAW的盖面或电阻点焊上。

在焊接过程中，金属从熔融到冷却，从凝固点到１２００℃为铁素体组织；８００℃～１２００℃奥氏体从铁素体中析出；４７５℃～８００℃将可能有中间相（σ相、碳化物、氮化物）析出；焊接热输入的大小，直接影响着焊缝和热影响区中铁素体的含量。如果热输入量过大，则会引起合金元素Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｏ的烧损，且焊接接头的冷却速度慢，会在不锈钢中析出碳化物、氮化物，并形成缺铬，特别距熔合线稍远的地方被加热至７００℃～９００℃的范围（即热影响区），会析出σ相等有害相。如果热输入量过小而冷却速度太快，则Ａ相的析出减缓，那么在原固溶之碳或氮会以氮化铬（Ｃｒ２Ｎ）、碳化物（Ｍ２３Ｃ６）的形式析出，导致形成缺铬层造成耐蚀性的劣化；所以，必须严格控制热输入。焊接热循环的最高温度和快速冷却可促使双相不锈钢组织铁素体化，由于铁素体含量的增加导致了冲击韧性和耐蚀性降低。因此，选择合适的焊接工艺参数十分重要。

焊前不预热，焊后不热处理；在３００℃～７００℃进行消除应力处理会导致σ相析出而产生４７５℃脆化现象，引起韧性和抗腐蚀性降低；在７００℃～１　０００℃进行应力消除处理，会导致金属间化合物的析出，也会引起韧性和抗腐蚀性的降低。所以，焊后不必热处理

目前有的2205不锈钢，在含氮量上做了改进，，（美国标准ASTM和ASME允许的氮含量为0.08%-0.20%）。含氮量在0.14-0.20%时，较高的氮帮助奥氏体在冷却过程中迅速恢复，使焊接和热影响区更容易地转化为最佳的奥氏体-铁素体平衡，采用不锈钢2205基本金属和焊丝填料，具有可操作的工作范围。通过遵循符合规范的工艺规程，焊工能够生产出具有一致性、高质量的经济结构。

3.破口设计

一些可用于2205的破口设计案例，在下面的图列显示为1-8。设计的目标是完全渗透，最小的烧透的风险。其他的设计也是可能的，在此仅供参考。例如，当材料的厚度超过0.5英寸(12毫米)，并且有可能从两边焊接时，破口设计3-5可以是对称的。根焊可以使用GTAW(TIG)或手工电焊条焊接（SMAW）。如果使用了GTAW，在点焊时背面应该使用惰性气体保护。手工焊接，在焊接后，焊缝的根部应该清洗干净。合适的电极直径为 (2-2.4毫米)，这取决于金属基的厚度，焊接位置，以及对根部破口的加工。

一般根据下列几条来 选择破口：

++ 在安全系数高的情况下，实现全面渗透是很容易的。

++ 焊工应能够对炉渣的形成和焊池的观察。

++ 应提供适当的支持气体保护，以避免对耐腐蚀或机械性能造成损害的根缺陷。

++ 应避免过度的摆动和宽的熔池，以防止过高的热量输入和高应力。

++ 应避免使用快速淬火的极低热量输入，以避免主要的铁素体热影响区。

++ 双相不锈钢具有导热性好和热膨胀系数低的特点，因此不会产生很大的残余应力，具有更高的抵抗热裂纹的能力，故双相不锈钢可以采用较大焊接热输入，最大的层间温度为１５０℃

3.1 破口清理

在焊接之前，对接头和邻近的表面进行清洗是对所有不锈钢的良好实践。污垢、油脂和油漆会导致焊接缺陷。常见的溶剂如丙酮或矿物气可以用作清洁剂。连接处的水分会导致孔隙度或焊接金属裂纹。

重要的是，破口准备要准确地按照期望的破口设计。准备工作的大变化是板厚度或间隙距离的变化，从而影响焊缝的一致性。板边缘准备工作可由金属切割操作完成，或经过仔细铣削后进行抛光。任何毛刺都必须去除，这样就不会影响到完全的融合。

3.2 焊前预热处理

2205的预热通常是不必要的。在寒冷的环境条件下，它可能有助于避免凝结的风险和可能产生的孔隙度。在这种情况下，2205可能会被仔细加热，均匀地加热到小于95°C，并且只有在焊接接头彻底清洗后才会被加热。

如果2205的厚度大于16毫米，并且焊接要用极低的热量输入0.5KJ/毫米，预热到95-150°C的范围是很有用的。这种预热的目的是为了避免过于迅速的冷却和产生极高的铁元素含量。相似的温度上限也适用于中间温度（2205焊道间温度最大允许150°C.）

焊后热处理通常是不需要的。 如果出于任何原因，它必须在1040°C下完成，然后是快速冷却。在650-1000°C范围内的暴露对韧性和耐蚀性是非常有害的，因为它是由碳水化合物，或sigma或其它金属间化合物相的形成造成的。

3.2 变形

对2205的控制变形与控制对奥氏体不锈钢的变形没有明显的不同。良好的实践包括正确的固定，交叉支撑，支架，交错的焊道，以及焊接顺序等。在焊接之前，钢板或钢板的边缘应该是平的，对齐的。2205的热膨胀系数是介于碳钢和奥氏体不锈钢的，如304L型。

3.3 工艺、检验和质量保证

2205应根据熟练和受过培训的操作人员的预先确定的制造和检验计划进行焊接。

2205零部件装配并不困难，但它确实需要对其他常规316L类型板材的装配经验进行一些改进。因为2205有很高的强度，这可能需要冷成形技术的改变。焊接可以不受热裂纹的影响，但是焊工应该注意到，高冷却率、焊接飞溅、撞击痕、潮湿电极和高的交叉温度会导致脆化和耐蚀性降低。

为了获得与基本金属相同的耐蚀性和机械性能的焊接接头，应在焊接2205的特殊方面预先通知焊工和检查人员。在开始生产前，准备书面焊接程序和焊接工人进行试焊是明智的预防措施。

因为2205通常是在高腐蚀性环境中选择的关键部件，焊接接头必须仔细检查。不完全的融合，不完全的渗透，不干净的根边，飞溅，和打击的疤痕都必须得到补救。合适的无损检测方法是x射线检查、液体渗透检测、流体静力检测、泄漏检测和铁素体测量。破坏性测试方法包括弯曲试验、冲击试验和金相检验。

3.4 清除污垢 焊渣 和热色纹（有人称焊斑）

为了获得最好的耐蚀性，必须通过机械或化学方法除去氧化物、污点、热色和其他表面污染。因为在加热的温度下，有一个非常薄的铬层，仅用钢丝刷光光就不足以恢复最大的耐蚀性。

机械方法包括细磨和抛光，用75-100微米磨料。如果机械清洗方法能清洗（注意不能污染铁质材料到表面）则不需要进行后续的化学清洗；然而，用硝酸或类似介质进行化学清洗，如ASTM 380或967，随后进行机械清洗，是一种很好的做法，因为它可以防止清洗剂的污染。除非必须进行彻底的化学清洗，否则必须避免使用钢刷或能转移铁的磨砂介质的机械清洗。

如果不使用机械清洗，那么除去氧化物或热色调，就需要使用酸洗，这是一种比去除游离铁更为激进的化学处理方式，通常被称为“钝化”。“2205比300系列的奥氏体不锈钢更困难，需要一个积极的酸洗溶液。” 所有这些化学品都是为了人身安全而采取的积极的和适当的预防措施，以及你所使用的其他的安全措施，正如在ASTM中定义的那样，必须遵循这一规定。需要适当的环境程序来处理酸洗液的洗液。

当手工焊或FCAW用作打底焊时，从根部去除所有焊接飞溅、熔渣和热色尤为重要。这是通过机械的方法来完成的，其次是酸洗

4.焊接方法

4.1 Gas Tungsten Arc Welding (GTAW, TIG)

4.1.1 焊丝的选择

非消耗性电极应符合AWS规范5.12分类(2%的钨电极)的要求。通过将电极磨成一个点来实现良好的电弧控制。通常使用的是30-60度的顶点角度和一个小的平面。对于自动GTAW，顶点角将影响穿透。在实际制备之前进行一些简单的测试，以确定最佳的电极配置。为了达到最佳的腐蚀性能，GTAW焊接应该采用填充金属。对于GTAW焊接与填料的焊接，可选2209焊丝，相对于2205的基本组成，它的镍含量更高。它的镍为7.0%至9.0%，而普通金属的镍则为5.5%。广泛的研究表明，在焊接金属中，更高的镍是最可靠、最有效的方法来维持所需的奥氏体平衡。

4.1.2 焊熔池的保护

GTAW的焊缝应该通过焊炬的惰性气体保护而不受大气氧化的保护。惰性气体的湍流，通过气体扩散器在火炬上，可以使空气中的气体进入到最小的程度。

应调整操作程序，以确保适当的惰性气体保护。气体流动应在弧启动前数秒，应在弧被熄灭后至少5秒钟在池内进行。如果流量过低，焊池将得不到充分的保护。如果气流过高，气体湍流可能会将空气吸入到焊缝区域。

所有根道的背面都需要氩气保护气体，而不考虑破口设计。氩气应该是100%氩气的焊接，纯度至少达到99.95%。

电极保护气体流量为大约12-18l/min，如果使用一个普通的气体喷嘴，约6-8l/min；背面保护流量大约3-20l/min。

在焊枪气中可以考虑增加3%的干氮气，以提高腐蚀性能;然而，电极磨损可能会增加。在某些情况下，氦的加入可能有用。氩气焊接气体的氧气和二氧化碳的增加对焊接的耐蚀性是有害的。

应该定期检查水冷却的火炬和气体软管的o形环，以确保只有纯净的、干燥的屏蔽气体被输送到焊接区域。

4.1.3工艺

破口形状，应注意板材表面准备、边缘准备、对齐和根间距。可以安装一个非铜的衬垫支撑，以确保氩气的全氩气覆盖，同时使焊道和根部焊道。

电弧的引弧点应该总是在破口内发生。破口外的任何焊点应通过磨光来消除。

点焊长度和间距的焊接应采用全氩保护。使用不锈钢2209焊丝填充金属及适当的屏蔽气体流量，可进行根焊。在实际根焊道的起始点处不应在点焊点上。如果发现裂缝，焊工用中断根部点焊，要么用磨轮磨机完全研磨，要么重新启动根部打底点焊，根间隙的宽度应该保持在收缩的范围。

在填充焊接之前，打底焊开始和结束应该先接地。在多道焊间的冷却温度允许冷却到低于150摄氏度。破口可采用1.6-2.4-3.2毫米的外径不锈钢焊丝，采用100%氩气填充。GTA焊接在平面位置上的焊接效果最好，但是垂直焊接也是可以成功。焊枪应该尽可能接近于工件的垂直方向。对垂直方向的过度偏离可能会导致空气被吸入屏蔽气体。焊丝应始终保持清洁，并储存在一个有盖的容器内。

TIG电弧焊接参数取决于材料的厚度、接头设计、焊接工艺和其他变量。GTAW的典型热输入范围从0.5-2.5KJ/mm)。热输入是由表达式计算的:

Heat input=[V*A*60]/[S*1000] ;

V =volts ; A =amps ; S =travel speed (in/min)

由于焊接热输入大小对双相不锈钢的耐蚀性有非常大的影响。因此，必须严格控制热输入量，焊接时采用较小的焊接热输入进行多层多道焊，减少高温停留时间，从而减少金属间相的析出，严格控制焊接热输入量在２５ ｋＪ／ｃｍ 以下，最大不超过３０ｋＪ／ｃｍ。层间温度在１５０℃以下，温度的测量点应在距焊缝边缘２０ｍｍ处。

4.2 Gas Metal Arc Welding (GMAW, MIG)

4.2.1 过渡形式

++ 短路过渡

这种模式需要单独的斜率和二次电感控制。它适用于0.125英寸(3毫米)厚的材料。在低热量输入的情况下发生短路，对于连接可能因过热而变形的薄层特别有用。它对位置外焊也很有用。

++ 脉冲过渡

脉冲电弧焊是利用基值电流保持电弧的电离通道。保证两次脉冲焊接电流之间电弧不熄灭，不需要重新引燃电弧使得焊接过程稳定，同时起到给母材及焊丝预热作用。利用较大的峰值电流作用，熔化焊丝及母材形成一个熔池。基值电流作用时熔池凝固成一个焊点。下一次脉冲时在已凝固的焊点重新叠加一个新焊点。

这样可以适合多种位置的焊接

++ 喷射过渡

该模式提供稳定的电弧和较高的沉积速率，但在高热量输入时发生。它通常局限于平焊。最佳的结果通常是通过同步脉冲电弧实现的。GMAW应该采用直接电流反向极性(DCRP)，电极正。

4.2.2 焊材

GMAW使用一种可消耗的电极，以一种连续的固态金属丝，通过一个自动的电线馈电系统，通过GMA的火炬传递。与基本金属相比， 2209焊丝高镍材合金的合金，以帮助达到所需的铁素体-奥氏体在焊接金属中的平衡。

保护气体通常是80%的焊接级氩，添加了氦气、氮气和氧气，以提高焊接性和腐蚀性能。

焊丝直径 mm

电流A

电压v

保户气l/min

1.0

170-200

26

14-16

喷射过渡

1.2

210-280

29

1.0

90-120

19-21

12-14

短路过渡

1.2

110-140

20-22

4.2.3 熔池保护

GMA焊接中的焊缝应该通过惰性气体的流动来防止大气氧化。屏蔽气体通常是100%焊接级氩。其他气体混合物也可能是合适的。1.0-16直径的焊丝，保户气适当的流量是12-16l/min，在水冷的焊枪和燃气软管中应该定期检查o形环。

4.3 Flux Cored Wire Welding (FCW)

焊丝焊接与GMAW密切相关。用与GMA焊接时相同的设备，药芯焊丝自动地从枪的中心输入。保护气体是通过枪提供的。焊丝内部的焊剂将保护焊缝免受大气的保护，因为它形成了覆盖焊缝的熔渣。FCW的过程可以是自动的，也可以是半自动的。该方法具有较高的焊缝沉积率、适合于位置工作的适宜性和适用范围广泛的适用范围。

4.3.1 焊材选择

2209焊丝具有较高的合金含量，可帮助达到焊缝金属中所需的铁素体-奥氏体的平衡。通常使用的保护气体是75%的氩和25%的二氧化碳，或者100%的二氧化碳。氩气混合气是水平位置上最好的可焊性，而二氧化碳是垂直焊接中最好的。

典型的水平FCW的焊接参数是

焊丝直径 mm

电流A

电压v

保户气l/min

1.2

150-250

22-38

20-25

水平焊接；75%的氩气加上25%的二氧化碳

1.2

60-110

20-24

20-25

垂直焊接；100%的二氧化碳

4.3.2 工艺

破口形状，应注意板材表面准备、边缘准备、对齐和根间距。可以安装一个非铜的衬垫支撑，以确保氩气的全氩气覆盖，同时使焊道和根部焊道。

电弧的引弧点应该总是在破口内发生。破口外的任何焊点应通过磨光来消除。

点焊长度和间距的焊接应采用全氩保护。使用不锈钢2209焊丝填充金属及适当的屏蔽气体流量，可进行根焊。在实际根焊道的起始点处不应在点焊点上。如果发现裂缝，焊工用中断根部点焊，要么用磨轮磨机完全研磨，要么重新启动根部打底点焊，根间隙的宽度应该保持在收缩的范围。

在填充焊接之前，打底焊开始和结束应该先接地。在多道焊间的冷却温度允许冷却到低于150摄氏度。焊丝应始终保持清洁，并储存在一个有盖的容器内。

4.4 Submerged Arc Welding (SAW)

焊前清理坡口附近的水分及油污等杂质，用专用的不锈钢砂轮片打磨坡口两侧。焊接过程中用砂轮打磨清除层间熔渣。ＳＡＷ 采用双面单道焊形式，待正面焊道焊接完成后，再翻身焊接背面焊道，其背面留根无须等离子清根处理，正面焊道的焊速较快，背面焊道的焊缝适当减慢，以增加熔深。焊接电流、焊接电压、焊接速度等工艺参数参照表：

5. 总结：

（１）２２０５双相不锈钢具有良好的焊接性，焊前不需要预热。采用ＦＣＡＷ、ＳＭＡＷ 及ＳＡＷ 等焊接工艺，控制道间温度不超过１５０℃，并选择合理焊接参数进行多层多道焊，均可以获得既有良好耐腐蚀性能又满足机械性能要求的焊接接头。

（２）合理控制的焊接热输入是获得优质焊缝的前提条件。焊接热输入过小，由于快速冷却使得焊接热影响区和焊缝的铁素体含量偏高，有损于耐蚀性和降低冲击韧性；而焊接热输入过高，则会烧损合金元素、且ＨＡＺ冷却太慢而使得中间相析出，引起相组织的不平衡，导致强度和抗应力腐蚀开裂能力下降。建议焊接热输入量控制在２５ｋＪ／ｃｍ以下，最大不超过３０ｋＪ／ｃｍ。

（３）采用ＳＡＷ 获得的接头的抗拉强度和冲击韧性要高于ＦＣＡＷ 获得的接头，且焊缝铁素体含量较高，得到的焊缝综合性能更好，主要原因是ＦＣＡＷ 焊接过程中合金元素烧损较多，且焊缝中气体含量及杂质元素较高。

（４）２２０５双相不锈钢焊接接头要具有较好冲击韧性与奥氏体相的存在有很大关系。可以采用多层多道焊，利用后续焊道对前层焊道有热处理作用，使焊缝金属中的铁素体进一步转变成奥氏体，提高奥氏体含量。

（５）２２０５双相不锈钢的焊接对污染更敏感，任何类型的油污、油脂和水分均会影响材料的抗腐蚀性及力学性能。因此，焊接前应对焊接区域用丙酮进行清洗，彻底清除油污、泥土、灰尘和水分等污染。

防腐剂、抗氧化剂和乳化剂知识内部培训教材，基础但很全面的一次

阅读提醒：本人已尽可能地参考更多的资料，但受限于学识不足，可能会出现些许错误之处，应用时请仔细辨别，更多请参考GB 2760-2014。

01

防腐剂

直接加入食品，只起防腐作用的化学物质

一、食品的腐败变质

1.含义

一般指食品在一定环境因素影响下，由微生物作用引起的食品成分与感官性状的各种变化。

鱼、肉类腐败、油脂酸败、蔬菜水果腐烂、粮食霉变等

2. 食品腐败变质的原因和条件

1）食品本身组成和性质

酶、食品的营养成分、水分、 PH和渗透压

PH 6最适合微生物增殖，PH < 4.5抑菌

水分活性aw越小越不利于微生物生长。

aw < 0.7,一般微生物不能繁殖。

2）微生物 （细菌、霉菌、酵母）

微生物酶分解食品成分产生不良感官性状。

3）环境条件

T 20－35℃，PH 6－7，相对湿度> 80％

紫外线、氧对食品腐败变质也有影响。

3.食品腐败变质的化学过程、产物

1）食品中的蛋白质分解：鱼肉禽蛋奶

2）脂肪酸败：食用油及含油脂高的食品

3）碳水化合物的分解：粮食、蔬菜、水果

4.腐败变质的食品卫生学意义

A．不良感官刺激

B．食品成分严重破坏

C.人体不良反应、食物中毒可能

二、防腐方法概述

1、加工食品、水果和蔬菜的防腐方法：

物理法：加热、冷却、冷藏、辐射、紫外线、干制、腌制

化学法：使用化学物质来抑制或杀灭微生物的方法

化学方法的优点：投资少、见效快、不需特殊的仪器设备、不改变食品的组织形态

2、种类

广义的防腐剂包括抑菌剂和杀菌剂。

成分上分为无机和有机制剂。

使用上分为食品防腐剂和果蔬保鲜剂。

我国允许使用为32种：

苯甲酸及其钠盐/丙酸及其钠盐、钙盐/单辛酸甘油酯/对羟基苯甲酸酯类及其钠盐(/二甲基二碳酸盐/2,4-二氯苯氧乙酸/二氧化硫,焦亚硫酸钾,焦亚硫酸钠,亚硫酸钠,亚硫酸氢钠,低亚硫酸钠/二氧化碳/ε-聚赖氨酸/ε-聚赖氨酸盐酸盐/联苯醚(又名二苯醚/硫磺/纳他霉素/溶菌酶/肉桂醛/乳酸链球菌素/山梨酸及其钾盐 /双乙酸钠(又名二醋酸钠)/脱氢乙酸及其钠盐(又名脱氢醋酸及其钠盐)/稳定态二氧化氯/硝酸钠,硝酸钾/亚硝酸钠,亚硝酸钾/乙二胺四乙酸二钠/液体二氧化碳(煤气化法)/乙酸钠(又名醋酸钠/乙氧基喹/二甲基二碳酸盐(又名维果灵)

三、防腐剂应具备的条件

1、性质稳定 ，在一定时间内化学结构不变且有效，使用中和在机体内（分解或不分解）无毒

随着科技发展，特别是分析检测手段的进步，人们认识到过去使用的某些防腐剂，如硼砂、甲醛、水杨酸和焦碳二乙酯等，在对食品防腐的同时，还可以对人体带来一定的危害而被相继禁用。

2、本身无刺激性和异味

即防腐剂对食品的风味、口感无影响

3、在低浓度下仍有抑菌作用

即防腐剂应有高效的性质，可降低防腐剂的使用量，保证消费者摄入的主要为食品，而不是防腐剂。

4、价格合理，使用方便

即对食品的制造成本影响不大，使用时不需特殊的设备和操作

四、防腐剂与物理防腐方法的结合

1、防腐与加热方法的结合

实践证明，在防腐剂存在下杀灭微生物所需温度，比无防腐剂存在时低得多，所需时间也短得多。

山梨酸或苯甲酸与加热方法合用，可使酵母菌的失活时间缩短30~80%

表1 对羟基苯甲酸添加量对酵母菌失活的影响

2、防腐剂与冷冻处理

冷冻可限制微生物的增殖，加入防腐剂一般都能延长食品冷冻冷藏的保存期。

在室温条件下，不足以防止食品腐败变质的防腐剂用量，在冷冻条件下是足量的。

3、防腐剂与辐照处理

实验发现，防腐剂与辐照之间存在着增效作用，如在苹果、蔬菜、果汁、干酪和其它乳制品中使用山梨酸，可降低辐照保鲜处理的辐照剂量，有利于减少和防止辐照的副作用。

五、影响防腐剂效果的几个因素

1、pH

对于酸型防腐剂，在含水或水溶液体系中，其防腐作用主要依靠未解离的酸对微生物的作用，而解离出来的H+作用较小。因此使用这类防腐剂时，要在食品体系许可范围内，尽量提高未解离酸的比例，以增加防腐效果和减少防腐剂的用量。

2、水分活度(Aw)

在水中加入电解质或可溶性物质，并达到一定浓度，可降低体系的Aw。

各种微生物必须在各自的Aw以上才能正常生长。针对不同食品体系易生长微生物种类的不同，控制食品体系的Aw，达到抑制微生物生长的目的。这措施对某些高Aw的食品非常有效的。

表2 允许微生物生长的最低Aw

3、防腐剂的溶解与分散

使用防腐剂时，需针对食品腐败的具体情况进行处理

食品外部发生腐败（如水果、薯类、冷冻食品等）：只要将防腐剂均匀地分散在食品表面即可食品内部发生腐败（如罐头、焙烤食品、饮料等）：要求防腐剂均匀分散于食品之中。此时，要注意防腐剂的溶解分散特性

易溶于水的：以水作溶剂

易溶于有机溶剂的：一般用不同浓度的食用酒精等溶剂

水、乙醇不溶或难溶的：

I.使用分散剂分散

II.化学改性防腐剂，以增加溶解度

4、防腐剂添加时间

一般防腐剂若必需，应及时加入，这样效果好，用量少

若防腐剂加入时食品染菌程度愈重，防腐效果则愈差。如果食品已变质，则加入任何防腐剂也无济于事，这个过程是不可逆转的。

注意：

一定要保证食品处于良好的卫生条件下添加防腐剂，即加入时间应在微生物生长的诱导期，如已进入对数增殖期，则防腐效果将大打折扣。

5、防腐剂的配合使用

各种防腐剂都有一定作用范围，没有任何一种防腐剂能够在食品中抵抗可能出现的所有腐败性微生物。

由医学知识可知，许多微生物都会对一定的防腐剂产生抗药性

这2种情况都使防腐剂效果下降。为了弥补单一使用防腐剂的缺陷，可将不同作用范围的防腐剂进行配合使用。防腐剂的配合使用扩大了作用范围，增强了抗微生物的效果。

常用的防腐剂举例：

1、苯甲酸(Benzoic Acid)

[别名]：安息香酸

[化学结构]

[性状]

本品为白色有荧光片状或针状结晶，质轻，无臭或略微带安息香或苯甲醛的气味。本品的性质稳定，但有吸湿性。比重1.2659，沸点249.2℃(0.1MPa)，熔点122.4℃，100℃开始升华，在酸性条件下易随水蒸气挥发。易溶于乙醇、氯仿、乙醚、非挥发性油和挥发性油。微溶于热水(4.55g/100ml，90℃)，微溶于己烷，pH值为2.8（25%水溶液）。

[毒理学依据]

苯甲酸大鼠经口LD50为2530mg/kg体重。

FAO/WHO(1994)规定ADI为0~5 mg/kg体重

苯甲酸在人体内不产生蓄积，大多数在9~15h内与甘氨酸结合成马尿酸(苯甲酰甘氨酸)，通过尿排出体外。

但也仍有关于苯甲酸有害的报道，当小白鼠每天摄入400mg/kg体重，经17个月，大白鼠每天40mg/kg体重，经18个月，会产生阻碍其生长的结果。

在食品防腐剂中，使用苯甲酸及其盐是比较安全的，当使用量在其规定的范围之内，均未见任何毒性产生。

[使用]

GB2760-2014规定：

0.2g/kg：碳酸饮料；特殊用途饮料。

0.4g/kg：配制酒。

0.5g/kg：蜜饯凉果。

0.6g/kg：复合调味料。

0.8g/kg：果酒；除胶基糖果以外的其他糖果。

1.0g/kg：果味汽水；果酱(罐头除外)；腌渍的蔬菜；调味糖浆；醋；酱油 ；酱及酱制品；半固体复合调味料；液体复合调味料(不包括12.03,12.04)；果蔬汁(浆)类饮料；蛋白饮料；茶、咖啡、植物(类)饮料；风味饮料。

1.5g/kg：胶基糖果。

2.0g/kg ：浓缩果蔬汁(浆)(仅限食品工业用) 。

若苯甲酸与苯甲酸钠同时使用时，以苯甲酸计，不超过最大使用量。

苯甲酸最适抑菌pH为2.5~4.0，抑菌最小浓度为0.05~0.1%，但在酸性溶液中其溶解度降低，故不能单靠提高酸性来提高抑菌活性

在酸性条件下，苯甲酸可随水蒸汽挥发，故应在食品加热后期添加

苯甲酸及其盐类主要用于饮料、糖浆、果汁、果酱、酱油等制品中

例2、乳酸链球菌素(Nisin)

[别名]：乳链菌素、乳链菌肽

[主要组成]：乳链球菌素是由乳酸链球菌产生的一种多肽抗菌素类物质，由34个氨基酸组成。其氨基末端为异亮氨酸，羧基末端为赖氨酸，分子量为3500。活性分子常为二聚体、四聚体，其分子量分别为7000和14000

[性状]：

乳酸链球菌素在室温、酸性加热条件下均很稳定，如在pH2.0以下，加热至115.6℃30min，仍很稳定。而在pH为5时，其活力损失40%。当pH为9.8时，其活力损失超过90%。

乳酸链球菌素的水溶性与pH值有密切的关系。在pH值较低时，其水溶性较好。当pH为2.5时，其溶解度为12%，pH5.0时为4%。而在中性及碱性条件下几乎不溶解。乳酸链球菌素最好的溶剂为0.02N的盐酸。

[功能性]：

乳酸链球菌素能有效地抑制引起食品腐败的细菌和孢子，延长食品的货架期，降低灭菌温度，缩短灭菌时间，改进食品品质，降低能耗，取代或部分取代化学防腐剂，满足生产健康食品的需求。

罐头食品中的嗜酸脂肪芽孢杆菌、热解糖梭菌、致黑梭菌、肉毒梭菌、巴氏梭菌、乳杆菌属、凝结芽孢杆菌、多粘芽孢杆菌、软化芽孢杆菌等对乳酸链球菌素很敏感，一般10~50ppm即有效。

但乳酸链球菌素的抗菌谱比较窄，只能杀死或抑制G+菌，特别是细菌孢子，对阴性菌、酵母菌均无作用，如乳制品中的金黄色葡萄球菌、溶血链球菌、肉毒梭菌等；啤酒中的乳杆菌、明串球菌。

[毒理学依据]：

LD50：雄性大鼠口服14.70g/kg体重

ADI：0~33000IU/kg体重

乳酸链球菌素是多肽类物质，在消化道中很快被蛋白水解酶分解成氨基酸，不会改变肠道内正常菌群，以及引起常用其它抗菌素所出现的抗药性，更不会与其它抗菌素出交叉抗性，安全性很高。

[使用]：

乳酸链球菌素具有无毒、用量少、使用方便、防腐效果好、价格低廉等特点，被广泛地应用于乳制品、肉制品、罐头食品、酱油、饮料、酱及酱制品等食品中。

防腐剂的使用注意事项

了解所用防腐剂的抗菌谱最低抑菌浓度和食品所带的腐败性菌类，做到有的放矢。了解防腐剂的物理化学性质，如pH条件等。了解食品加工、储藏条件、期限和在这些过程中对防腐剂效果的影响，以便使防腐剂始终有效。

02

抗氧化剂

一、概念

定义：是防止或延缓食品氧化，提高食品的稳定性和延长贮存期的物质。

抗氧化剂应具备的条件

对于食品具有优良的抗氧化效果，用量适当。使用时和分解后都无毒、无害、对食品不会 产生怪味和颜色。使用中稳定性好，分析检测方便。容易制取，价格便宜。

分类：

来源

天然的：生育酚、茶多酚

人工合成的：丁基羟基茴香醚(BHA)、异抗坏血酸及其盐

添加方式

溶入添加：水溶：异抗坏血酸及其盐；油溶：BHA、二丁基羟基甲苯(BHT)、特丁基对苯二酚(TBHQ)、没食子酸丙酯(PG)

物料不接触添加：小包装除氧剂、喷洒在包装上

按照作用方式

自由基吸收剂、金属离子螯合剂、氧清除剂、过氧化物分解剂、酶抗氧化剂、紫外线吸收剂、单线态氧淬灭剂等。

二、作用机理

1.消耗食品内部和环境中的氧

也叫脱氧剂，在食品包装密封过程中，同时封入能除去氧气的物质。

常用的有：次亚硫酸铁、氢氧化钙、铁粉、酶解葡萄糖、Vc等。

1）脱氧剂的组成

主剂：脱氧。如铸铁粉，粒度要小 。

辅剂：

辅助产CO2。如碳酸钠；

催化剂。如金属卤化物可提高脱氧剂的反应速度。常用NaCl；

基料。控制除氧速度，提高组成物透气性。常用不溶不活泼的物质如二氧化硅、活性碳等。

2）脱氧剂

最常用的有铁系和连二亚硫酸钠脱氧剂：

A.铁系脱氧剂：1g铁氧化成氧化铁约需空气1500mL，效果显著。

Fe+2H2O——Fe(OH)2+H2↑

2Fe(OH)2 +12O2 +H2O——Fe2O3·3H2O

Fe +O2 +H2O——Fe(OH)3

B.连二亚硫酸钠

2Na2S2O4+2NaHCO3+O2——Na2SO4+Na2SO3+H2O+CO2↑

另加水和活性碳作为辅料。

3)脱氧能力

根据其脱氧的快慢可分成速效(1d以内)、缓效(4~5d)等。

脱氧能力要求使密封容器含氧量最终降到0.1~0.2%。一般400mL空气在20℃下，用1g脱氧剂2天后残余氧可降至0.2以下。

常用于生鲜食品如肉制品、水果、油脂产品、水产品、糕点、粮食等。

如比萨饼，40%N2和60%CO2包装，在30 ℃下保存2~3天，用脱氧剂14天不发霉。

2.阻断油脂自动氧化的链式反应

1)油脂的自动氧化反应：

A.链引发阶段：油脂中的不饱和脂肪酸（RH）脱去氢（ H·）而产生自由基（R· ），自由基与氧生成过氧化自由基。

B.链增长阶段：过氧化自由基使新的不饱和脂肪酸（RH）生成氢过氧化物，和新的自由基，如此循环，至不饱和脂肪酸氧化成氢过氧化物，并进一步分解为其他产物为止。

氢过氧化物的降解，聚合生成有味物质

2)自由基抑制剂

提供氢与R·和ROO·作用，生成原来的油脂分子（RH）和氢过氧化物（ROOH），本身则形成没有活性的氧化剂自由基，从而中断自由基反应。

属于这类作用机理的抗氧化剂有：丁基羟基茴香醚（BHA）、二丁基羟基甲苯（BHT）、没食子酸丙酯（PG）、叔丁基对苯二酚（TBHQ）；

茶多酚（TP）、维生素E等。

这类又叫自由基吸附剂。

天然抗氧化剂

3.抑制氧化酶的活性

如L-抗坏血酸、亚硫酸盐。

4.螯合金属离子以消除其催化活性

如植酸（肌醇六磷酸）、卵磷脂（磷脂酰胆碱，简称PC。）

这类抗氧化剂又叫金属离子螯合剂。

5.抗氧化剂的增效剂

一般为具有金属离子螯合作用的酸性物质，如柠檬酸、磷酸、抗坏血酸等。

增效原理：对促进氧化的金属离子起钝化作用。也可能是使抗氧化剂再生。

二、抗氧化剂举例

我国允许使用的抗氧化剂共有38种。

4-己基间苯二酚/D-异抗坏血酸及其钠盐/茶多酚/茶多酚棕榈酸酯/茶黄素/丁基羟基茴香醚(BHA)/二丁基羟基甲苯(BHT)/二氧化硫,焦亚硫酸钾,焦亚硫酸钠,亚硫酸钠,亚硫酸氢钠,低亚硫酸钠/甘草抗氧化物/焦亚硫酸钾/焦亚硫酸钠/抗坏血酸(又名维生素 C)/抗坏血酸钙/抗坏血酸钠/抗坏血酸棕榈酸酯/抗坏血酸棕榈酸酯（酶法）/磷脂/硫代二丙酸二月桂酯/没食子酸丙酯(PG)/迷迭香提取物/迷迭香提取物(超临界/羟基硬脂精(又名氧化硬脂精)/乳酸钙/乳酸钠/山梨酸及其钾盐/特丁基对苯二酚(TBHQ/"维生素 E(dl-α-生育酚,d-α-生育酚,/混合生育酚浓缩物)"/亚硫酸钠/乙二胺四乙酸二钠/乙二胺四乙酸二钠钙/植酸(又名肌醇六磷酸),植酸钠/竹叶抗氧化物

例一、丁基羟基茴香醚（Butyl Hydroxy Anisol）

［概 述］

特丁基－4－羟基茴香醚（苯甲醚）、简称BHA。

分子式C11H16O2，相对分子质量180.25，

［性 状］

BHA带有特异的酚类的臭气和有刺激性的味。

3－BHA和2－BHA的混合物，一般3－BHA的含量为90％以上，以块状或薄片状出售。

熔点57℃～65℃，随混合体不同而不同，

不溶于水，在几种溶剂和油脂中的溶解度（25℃）为：丙二醇50％；丙酮60％；乙醇25％；花生油40％；棉籽油42％；猪脂30％。

对热相当稳定，在弱碱性的条件下不容易破坏，这可能是它在焙烤食品中有效的原因之一。

［毒 性］

LD50 2.2～5g/kg（bw） 大鼠，（经口）。

ADI 0～0.5mg/kg （bw） （FAO/WHO，2001）

［使用］

A.使用范围

a) 在油脂中的应用

BHA对动物脂肪的抗氧化作用较强：

单独使用BHA可将猪油的氧化稳定性从4h提高到16h。

与增效剂枸橼酸一起使用，可提高到36h。

如果在BHA与PG或BHT的混合物中再加一种螯合剂如枸橼酸，则将更有效。

BHA对植物油的作用比动物油小。

b) 在肉制品中的应用

对于肉制品，0.01％的BHA可稳定生牛肉的色泽和抑制脂类物质的氧化，并能防止各种干香肠的退色和变质。

c) 在香辛料、坚果中的应用

能稳定辣椒粉的颜色，防止核桃、花生等氧化。

加入焙烤用油和盐中，可以保持焙烤食品和咸味花生的香味。

d) 在糖果、焙烤制品中的应用

BHA可以在油煎或烘烤的温度下使用，并在此过程中随油进入食品中，从而对食品起到抗氧化作用。

用于压缩饼干和油脂含量高的饼干，可有效防止氧化。

e) 在食品包装材料中的应用

BHA具有一定的熏蒸性，因此可在食品包装材料中应用而对食品起抗氧化作用。

可涂抹在包装材料内面，也可在包装袋内充入抗氧化剂的蒸气，或用喷雾法将抗氧化剂喷洒在包装纸上。

用量为0.02％～0.1％。

B.使用注意事项

3－BHA和2－BHA之间无增效作用。

商品BHA中含3－BHA较多，其抗氧化作用随其浓度的增高而增强，但浓度提高到0.02％以后，抗氧化作用不再增强。

例二：二丁基羟基甲苯 BHT

［概 述］

2，6－二叔丁基对－甲酚、3，5－二叔丁基－4－羟基甲苯，简称BHT。分子式C15H24O，相对分子质量220.36。

［性 状］

熔点69.5℃～70.5℃（纯品为69.7℃），沸点265℃。

对热相当稳定，加热时与水蒸气一起挥发。

接触金属离子，特别是铁离子，不显色，抗氧化效果良好。

不溶于水、甘油和丙二醇，能溶于许多溶剂中，

其溶解度为：乙醇25％（20℃）、豆油30％（25℃）、棉籽油20％（25℃）、猪油40％（40℃）。

［毒 性］

LD50 890mg/kg （bw） （大鼠，经口）。

ADI 0～0.3mg/kg （bw）

相对BHA来说，毒性稍高一些。

［使用］

B.使用范围

食用油脂、油炸食品、饼干、方便面、坚果、罐头、腌制肉制品及早餐谷类食品

最大使用量为0.2g/kg。

BHA与BHT、PG混合使用时，其中BHA与BHT总量不超过0.10g/kg，PG不得超过0.05g/kg。

BHA与BHT混合使用时，总量不得超过0.2g/kg（使用量均以脂肪计）。

此外，也可用于胶姆糖配料。

a)在油脂中的应用

在植物油中，可使用BHT、BHA和枸橼酸，组成比为2:2:1的混合物。

对于动物油，BHT比BHA有效，使用浓度在0.005％～0.02％。

b)在肉制品中的应用

对于肉制品，BHT可有效延缓猪肉中高铁血红素的催化氧化。

用BHT和PG的混合物比单独使用BHT更有效。

c)在焙烤制品中的应用

有效防止饼干中油脂的氧化酸败，延长保存期。

添加量为0.1g/kg，用时溶于油中加入。

d) 在坚果中的应用

对于坚果，BHA和BHT的混合物可有效地稳定核桃、花生等带壳的食物。

e) 在包装材料中的应用

BHT也可加入包装焙烤食品、速冻食品及其他食品的纸或塑料薄膜等材料中，其用量为每千克包装材料加0.2～1gBHT。

B.使用注意事项

BHT对于油炸食品所用油脂的保护作用较小，对人造黄油贮存期间没有足够的稳定的作用。

一般很少单独使用。

BHT与BHA或TBHQ混合使用，但其对PG无增效作用。

例三、VE（生育酚）

［概 述］CNS：04.016

简称VE 。功能类别，归属营养强化剂。

［性 状］

无臭澄清粘稠的液体。

耐光照，紫外线、放射线性性耐性也较强── 相对BHA 、BHT。这对用透明材质包装的食物 ── 尤其是食油有重要意义。

热稳定性高 ── 相对BHA；

不溶于水，易溶于乙醇。

可与油脂自由混合。

［毒 性］

LD50 3000mg/kg （bw）（大鼠，经口）。

ADI 0～2mg/kg （bw）（FAO/WHO，2001）。

例四、抗坏血酸（维生素C）

［概述］化学结构式

CNS：04.014

［性状］

有酸味，熔点约190℃，受光照后逐渐变成褐色。

在水溶液中则其含量迅速降低，pH值3.5～4.5时较稳定。

lg约溶于3mL水、30mL乙醇，不溶于氯仿、乙醚等有机溶剂。

有还原性，易被氧化成脱氢抗坏血酸。

［使 用量、范围］

水果、蔬菜中的应用

维生素C对于抑制加工过程的水果和蔬菜的褐变非常有效。

在罐装的苹果、梨、无花果和葡萄等果汁中，维生素C是有效的抗氧化剂。

各种水果汁在加工和储藏期间都使用维生素C。

在果汁加工过程中，将维生素C加到苹果、梨、葡萄等的果肉中，可以稳定它们的颜色和味道。

维生素C可用于抑制各种加工蔬菜退色，如剥皮土豆、盐水泡菜、蘑菇罐头、胡萝卜、甜菜和花椰菜。在罐装的蘑菇中，维生素C与螯合剂如EDTA或枸橼酸一起加入是有益的。没食子酸丙酯与维生素C配合使用可有效地保护辣根粉的刺激性气味。

例五、植酸（Phytic Acid）

[概述] CNS：04.006

肌醇六磷酸，简称PA，分子式C6H18O24P6，相对分子质量为660.08。

[性状]

浅黄色至黄色黏稠状液，易溶于95％乙醇、甘油以及丙酮，微溶于水、乙醇和甲醇，不溶于苯、氯仿和乙醚等。

水溶液为强酸性，其水溶液的pH值：浓度1.3％时为0.40， 0.13％时为2.26。

遇高温易分解

[使用]

用于对虾保鲜，可按生产需要适量使用，允许残留量为≤20mg/kg；用于食用油脂、果蔬制品、饮料和肉制品，最大使用量为0.2g/kg。

a.在油脂中的应用

植物油的抗氧化剂，如对大豆油等植物油添加0.01％就非常有效。

b.在果蔬、饮料中的应用

用于水果、蔬菜的保鲜，可将果蔬在1％植酸溶液内浸渍或用植酸溶液均匀喷洒；用于清凉饮料、乳饮料，改善色调，防止果汁褪色，提高保存期。添加量为0.02％～0.05％（占原料量质量分数），用时直接加入溶解。

三、抗氧化剂的使用

1. 抗氧化剂的毒性分析

TBHQ ADI暂定为0.2 mg /kg (bw)，因为缺少足够的长期实验研究结果，其致突变作用还不能被排除，因此有些国家还不允许使用。

BHA ADI=0.5 mg /kg (bw)，用含有2%BHA的饲料喂养小鼠致癌，但对猪、狗和猴无此作用。

BHT ADI=0.125 mg /kg (bw)，用1%~5%喂养小鼠有致癌报道，相当于50mg/kg (bw) 。

2. 物理性质

3. 抗氧化剂的使用特点

对动物脂肪的抗氧化作用较BHT强，对不饱和植物油的抗氧化性较弱。可耐高温油炸 有一定的熏蒸性。但有特异臭味。可单独使用，也可与其它抗氧化剂共用。可用于油脂、油炸食品干鱼、饼干、方便面、果仁等。美国日本禁用

抗氧化剂的协同作用

03

乳化剂

一、概述

定义：能改善(减小)乳化体中各构成相 (Component Phase)之间的表面张力，形成均匀分散体的物质。可以使食品中的油与水呈现均匀、稳定的混合乳浊液状态的一类具有亲水和亲油两种基团的物质。

分类：

来源：天然物和人工合成品

乳化体系性质：水包油(o/w)型和油包水(w/o)型

解离特性：阴离子型（如硬脂酰乳酸钠等）和非离子型 (绝大部分乳化剂)

我国现允许使用的乳化剂有48个：

D-甘露糖醇/铵磷脂/丙二醇/丙二醇脂肪酸酯/单,双甘油脂肪酸酯(油酸、亚油酸、棕榈酸、山嵛酸、硬脂酸、月桂酸、亚麻酸)/改性大豆磷脂/甘油(又名丙三醇)/果胶 /海藻酸丙二醇酯/琥珀酸单甘油酯/聚甘油蓖麻醇酸酯（PGPR）/聚甘油脂肪酸酯/聚氧乙烯(20)山梨醇酐单月桂酸酯(又名吐温20),聚氧乙烯(20)山梨醇酐单棕榈酸酯(又名吐温40),聚氧乙烯(20)山梨醇酐单硬脂酸酯(又名吐温60),聚氧乙烯(20)山梨醇酐单油酸酯(又名吐温80)/聚氧乙烯木糖醇酐单硬脂酸酯/卡拉胶/可溶性大豆多糖/酪蛋白酸钠(又名酪朊酸钠)/磷脂/麦芽糖醇和麦芽糖醇液/酶解大豆磷脂/木松香甘油酯/木糖醇酐单硬脂酸酯/柠檬酸脂肪酸甘油酯/羟丙基淀粉/氢化松香甘油酯/乳酸钙/乳酸脂肪酸甘油酯/乳糖醇(又名4-β-D吡喃半乳糖-D-山梨醇)/山梨醇酐单月桂酸酯(又名司盘20),山梨醇酐单棕榈酸酯(又名司盘40),山梨醇酐单硬脂酸酯(又名司盘60),山梨醇酐三硬脂酸酯(又名司盘65),山梨醇酐单油酸酯(又名司盘80)/山梨糖醇和山梨糖醇液/双乙酰酒石酸单双甘油酯/辛,癸酸甘油酯/辛烯基琥珀酸淀粉钠/乙酰化单、双甘油脂肪酸酯/硬脂酸钙/硬脂酸钾/硬脂酸镁/硬脂酰乳酸钠/硬脂酰乳酸钙/皂树皮提取物/蔗糖脂肪酸酯/

乳化剂的HLB值和相关性质

一般用“亲水亲油平衡值”（Hydrophilytyand Lipophilyty Balance，简称HLB值）表示乳化剂乳化能力的差别

亲油性为100%者：HLB=0

亲水性为100%者：HLB= 20

二、乳化剂的应用

1.乳化作用

防止食品油水分离，防止糖和油脂起霜等。如巧克力、冰淇淋、奶油、蛋黄酱。

2.对淀粉食品有很好的调理作用

因可与直链淀粉结合成稳定的络合物，使直链淀粉难以结晶析出，从而起延缓淀粉老化的作用；能与面粉中的脂类和蛋白质形成氢键或偶联络合物，强化了面团的网络结构。

如用于面包、糕点、饼干、面条等淀粉食品

3.调节粘度

便于生产操作。如口香糖、巧克力、饼干。

4.稳定气泡和充气

内含饱和脂肪酸的乳化剂对泡沫有稳定作用。如冰淇淋

5.润湿和分散作用

奶粉、可可粉、麦乳精、速溶咖啡、粉末饮料冲剂等食品中利用此作用可提高冷水和热水中的溶性性。

6.控制结晶作用

乳化剂可作油脂结晶调节剂，控制食品中油脂的结晶结构，以改善食品口感质量。

如人造奶油、冰淇淋、巧克力。

7.反乳化-消泡作用

在某些加工中可加入相反作用的乳化剂来破坏乳液的平衡，含有不饱和脂肪酸的乳化剂可做消泡剂用于乳制品加工。

8.增溶作用

HLB值大于15的乳化剂可作脂溶性色素、香料、强化剂的增溶剂。

9.防粘作用

乳化剂可在糖的晶体外形成一层 保护膜，起防潮作用。

10.抗菌、保鲜作用

蔗糖酯具有一定的抗菌性，可用作蛋品、水果、蔬菜等保鲜涂膜剂的乳化剂，提高其抗菌性能；天然乳化剂卵磷酯还有抗氧化作用。

三、乳化剂在各主要食品中的作用举例

1. 面包、蛋糕类

A. 防止面粉中直链淀粉的疏水作用，从而防止老化、回生；

B. 降低面团粘度，便于操作；

C. 促使面筋组织的形成；

D. 提高发泡性，并使气孔分散、致密；

E. 促进起酥油乳化、分散，改善组织和口感。

在焙烤制品中

乳化剂可强化面筋网络结构，防止因油水分离所造成的硬化，增加韧性和抗拉力（如面条），以保持其柔软性，抑制水分蒸发，增大体积，改善口感（如馒头）

以硬脂酰乳酸钠（或钙）的效果最好

2.在糖果、巧克力制品中

可通过乳化剂以控制固体脂肪结晶的形成、晶型和析出，防止糖果返砂，巧克力起霜，防止人造奶油、起酥油、巧克力和花生白脱乃至冰淇淋中粗大结晶的形成等

使用乳化剂的注意事项：

(一)不同HLB值乳化剂可制备不同类型的乳液，选择合适的乳化剂是取得最佳效果的基本保证。

(二)由于复合乳化剂具有协同效应，通常多采用复配型乳化剂，但在选择乳化剂“对”时，要考虑HLB高值与低值相差不要大于5，否则得不到最佳稳定效果。

(三)乳化剂加入食品体系之前，应在水或油中充分分散或溶解，制成浆状或乳状液。

四、乳化剂举例

山梨醇酐

1)司盘(Span)系列

[化学结构]：

[性状]：

各山梨醇脂肪酸酯的性状因构成脂肪酸残基的不同而异。属非离子型表面活性剂，乳化能力优于其它乳化剂，但风味较差，故一般与其它乳化剂配合使用。

2)吐温(Tween)系列

[化学结构]：

[性状]：

Span和Tween作为乳化剂有两个突出的优点：对不同pH都具有显著抵抗力；与高浓度电解质共存时也较稳定。

来源：食品研发与生产 整理，转载请注明来源。

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