乳饮料中乳化剂的作用机理及其选用原则
乳饮料一般是由蛋白质、脂肪、糖类、食用纤维（水溶性或水不溶性）、淀粉类、维生素类（水溶性或油溶性）、矿物质等物质组成的营养性饮料，是一种不稳定分散体系，既有蛋白质及果汁微粒形成的悬浮液、脂肪的乳浊液，又有以糖类、盐类形成的真溶液。这一复杂体系即使采用最先进的加工机械和加工工艺，也很难达到饮料的质量要求，会发生油层上浮、蛋白质沉淀、色素凝聚等产品质量问题。要解决这一问题，需要加入适量的乳化剂、增稠剂、品质改良剂等食品添加剂，以使饮料保持稳定。
□乳化剂的作用机理 食品乳化剂的基本物理化学性质是表面活性和乳化增溶性。因为乳化剂的分子内具有亲水基和亲油基，易在水和油的界面形成吸附层，属于表面活性剂的一种。其余油基如烷基（碳氢化合物长链）与油脂中的烷烃结构相似，因此与油脂能互溶。其亲水基一般是溶于水的原子团，如羟基。
乳饮料中主要的不稳定物质是油脂（易上浮）和蛋白质（易沉淀），我们主要从这两方面来探讨乳化剂在乳饮料中的作用机理。
1．乳化剂对牛乳饮料中油脂的作用机理
牛乳中的油脂和其他部分经机械搅拌混合均匀后，放置一段时间，油脂又会重新析出，在牛乳饮料表面形成一层乳白色油层。在该体系中加入一种乳化剂后，它就在两种物质间的界面发生吸附，形成界面膜。在这种界面膜中，乳化剂分子按其分子内极性发生定向排列。即亲油部分伸向油，而亲水部分朝水定向排列。其结果是油分子和乳化剂的亲油部分为一方，与水分子和乳化剂的亲水部分为另一方的相互作用。这种相互作用使界面张力发生变化。界面张力的变化可以使一种液体以液滴形式分散于另一种液体中，即形成乳状液。界面膜具有一定的强度，对分散相液滴起保护作用，使液滴在相互碰撞中不易聚结。
2．乳化剂对牛乳饮料中蛋白质的作用机理 蛋白质是一种表面具有极性结构基团亲水粒子，经水分子的加成后形成水合物层，从而防止这些悬浮粒子聚结。在这种体系中加入乳化剂时，亲水的固体表面与乳化剂的亲水部分相互作用，而乳化剂的疏水部分朝着水定向排队列。从热力学的观点来看，这种状态是不稳定的，因此会发生絮凝作用。乳化剂分子连续嵌入，形成具有外亲水结构的固体乳化剂双层，生成可再溶剂化的粒子，从而使悬浮液稳定性增强。
但由于蛋白质的颗粒较大，同时牛乳中所含的蛋白质较高，因此乳饮料中的蛋白质单靠乳化剂的乳化作用还不足以完全稳定，一般还需与具悬浮作用的物质（主要是各种食用胶体）配合使用，方能达到完全稳定的效果。
影响乳饮料乳状液稳定的因素
1．乳饮料用水的质量 硬度太大的水，会严重影响乳化剂的乳化效果。因此，用来生产牛乳饮料的用水都应经软化处理，让其硬度降到8个德国度以下。同时，还可以在乳饮料中加适量的络合剂如三聚磷酸盐来络合水中的阳离子，避免其对乳饮料的稳定性产生影响。
2．乳化剂的分散情况 为使乳化剂能充分发挥其乳化作用，乳化剂的分散一定要充分，否则非但难以起作用，而且乳化剂本身可能浮于牛乳饮料的表面，大大影响牛乳饮料的稳定性。一般来说，W－O型的乳化剂（如单甘酯等），其分散温度不宜高，以70～85℃为宜，若超过90℃，则很难分散，即使再降温，由于其本身的结构已发生变化，因此也难以分散了，在乳化剂分散时，需加以适度的搅拌，同时还可以加入助分散剂，来促进其分散。
3．乳化剂的添加量 为使乳化剂在界面上饱和吸附，需要的乳化剂量应大于临界胶束浓度。在W－O型乳状液的情况下，油相中形成胶束时临界胶束浓度圈较大，并且随温度升高，其增大的幅度也大。因此，为使W－O乳液稳定，必须加入较多的乳化剂。当油为极性的时，其加入量还要更大些。 由于非离子乳化剂在水相中的临界胶束浓度非常小，所以不必担心乳化剂的链长和温度的变化是否会影响覆盖O－W型乳状液粒子表面所需的乳化剂的充足性。
4．乳化剂的结构 溶剂化形成的势垒对乳状液的稳定性有很大影响。例如，W－O型乳状液体系，当水粒子相接触时，水通过界面层中乳化剂的亲油基而结合起来。因此，乳化剂碳氢链为水润湿所需的能量成为聚合势垒。而在O－W型乳状液体系中，乳化剂为非离子表面活性剂，油润湿水和聚氧乙烯链的能量构成聚合势垒。因此，以采用长链的乳化剂为宜。
一般地说，为使W－O型乳状液稳定，应采用亲油基和亲水基均大的乳化剂。为得到低温下稳定的W－O型乳状液，应采用易溶于油的乳化剂。为此，最好选用含支链烃基和双链的乳化剂。对于O－W型乳化状液来说，宜选用分子大的乳化剂。
当以甘油脂肪酸酯做乳化剂制备W－O型乳状液时，添加降低相转变温度的物质，如山梨醇、氨基酸及盐等，可提高稳定性
