人々の生活水準の向上に伴い、消費者の食品に対する要求は、もはや妥当な栄養価だけにとどまらず、外観、色、香り、味、食感、鮮度といった、満足のいく感覚的な品質も求めるようになっている。
食感を調整する食品添加物として、乳化剤は食品業界で重要な役割を果たしています。乳化剤!
エマルジョン
エマルションは食品に広く存在します。一方の相は水または水溶液で構成され、総称して親水性相と呼ばれます。もう一方の相は水と混ざらない有機相で、親油性相とも呼ばれます。水と油のような混ざらない2つの液体を混合すると、水中油型（O/W）エマルションと油中水型（W/O）エマルションの2種類のエマルションが形成されます。水中油型エマルションでは、油が水中に微細な液滴として分散しており、油滴が分散相、水が連続媒体として機能します。牛乳はO/Wエマルションの典型的な例です。一方、油中水型エマルションでは、水が油中に微細な液滴として分散しており、水が分散相、油が連続媒体として機能します。マーガリンはW/Oエマルションの代表例です。
乳化剤の作用機序
食品乳化剤、別名界面活性剤は、混ざり合わない液体を均一に分散したエマルジョンに変換する物質です。食品添加物として、食品に添加された後、油相と水相間の界面張力を大幅に低下させ、混ざり合わない油（疎水性物質）と水（親水性物質）から安定したエマルジョンを形成することができます。
一方、乳化剤は、互いに反発し合う2つの相の界面に薄い分子膜を形成し、系全体の表面自由エネルギーを低下させ、新たな界面を生成します。乳化剤分子は親水性基と親油性基の両方を含み、それぞれ油と水の互いに反発し合う表面に吸着して薄い分子層を形成し、2つの相間の界面張力を低下させます。具体的には、油分子は乳化剤の親油性部分と相互作用し、水分子は乳化剤の親水性部分と相互作用し、この2つの相互作用によって界面張力が変化します。他方、乳化剤は微小液滴の表面に保護吸着層を形成し、液滴に強力な立体安定化効果を与えます。一般的に、乳化剤の添加量が多いほど、界面張力の低下は大きくなります。これにより、本来混ざり合わない物質が均一に混ざり合い、均質な分散系を形成することが可能になり、元の物理状態が変化し、食品の内部構造が最適化され、食品の品質が向上する。
親水性・親油性バランス値
親水性-親油性バランス（HLBHLB値：親水性の強い乳化剤は一般的に水中油型エマルジョンを形成し、親油性の強い乳化剤は油中水型エマルジョンを形成します。HLB値は、乳化剤の親水性・親油性バランスを特徴づけ、その親水性を定量化するために一般的に用いられます。HLB値の計算方法には複数の種類があります。
差分式：HLB = 親水性基の親水性−親油性基の疎油性
比率式：HLB = 親水性基の親水性 / 親油性基の疎油性
各乳化剤のHLB値は実験的に測定できます。100%親油性の乳化剤（パラフィンワックスなど）のHLB値は0、100%親水性の乳化剤（オレイン酸カリウムなど）のHLB値は20と規定されています。0から20までの範囲は20等分され、親水性と親油性の強さを表します。HLB値が高いほど親水性が強く、HLB値が低いほど親油性が強いことを意味します。
食品グレードの乳化剤のほとんどは、HLB値が0～20の非イオン性界面活性剤です。異なるHLB値を持つ非イオン性乳化剤の特性は表に示されています。一方、イオン性界面活性剤のHLB値は0～40の範囲です。したがって、HLB値が10未満の乳化剤は主に親油性であり、HLB値が10以上の乳化剤は親水性を示します。
混合乳化剤の場合、HLB値は加算されます。したがって、2種類以上の乳化剤を組み合わせて使用する場合、混合乳化剤のHLB値は、各構成乳化剤の質量分率に基づいて計算できます。HLBa,b = HLBa·A% + HLBb·B%
ここで、HLBa,bは乳化剤aと乳化剤bの混合物のHLB値を表し、HLBaとHLBbはそれぞれ乳化剤aと乳化剤bのHLB値を表し、A%とB%は混合乳化剤中の乳化剤aと乳化剤bの質量パーセントを表します（この式は非イオン性乳化剤にのみ適用されます）。
乳化剤の調製方法と影響要因
乳化剤の製造方法には、乾燥ガム法、湿潤ガム法、油水相混合法、機械的方法の4種類がある。
乾燥ガム法は、乳化剤を含む油相に水相を加える方法である。調製時には、まずガム粉末（乳化剤）を油と均一に混合し、一定量の水を加えて、混合物を粉砕して一次乳化させ、その後、水を加えて全量に希釈する。湿潤ガム法は、乳化剤を含む水相に油相を加える方法である。調製時には、まずガム（乳化剤）を水に溶解してガム粘液を水相とし、次に油相を水相に少量ずつ加えて粉砕して一次乳化させ、その後、水を加えて全量にする。油水混合法は、一定量の油と水を混合し、乳鉢でアカシアガムを細かく粉砕し、そこに油水混合物を加えて急速に粉砕して一次乳化させ、その後、水で希釈する方法である。
乳化剤の調製は主に2種類の液体を乳化することを目的としており、乳化効果は乳化物の品質に大きな影響を与える。乳化に影響を与える主な要因は、界面張力、粘度、温度、乳化時間、および乳化剤の添加量である。一般的に、界面張力を大幅に低下させることができる乳化剤が選択される。乳化剤の最適な乳化温度は約70℃である。°C；非イオン性界面活性剤を乳化剤として使用する場合、乳化温度はその曇点を超えてはならない。一般的に、乳化剤の添加量が多いほど、形成されるエマルションは安定する。
投稿日時：2026年7月21日