유화제와 HLB값에 대해서

HLB값과 용도에 따른 분류

 

유화제 혹은 계면활성제라고 하면
가장 대표적으로 우리가 떠올릴 수 있는 것은 비누일 것입니다.
기름 성분과 물 성분이 서로 섞이게 도와주는 것이라고 알고 계실텐데요.
오늘은 이 유화제와 대표적인 특성인 HLB 값에 대해서 알아보겠습니다.

 

유화제(Emulsifier)

 우선 유화제와 계면활성제가 같은 말인가 헷갈리시는 분들도 계실텐데 유화제가 계면활성제의 한 종류에 속한다고 보시면 됩니다. 유화제(Emulsifier)는 주로 식품이나 의약품, 화장품에 쓰는 계면화성제(Surfactant)를 총칭하는 말이죠. 그렇다보니까 보편적으로 계면활성제 중에서는 식용가능하고 천연의 무해한 성분들이 많이 포함되는 편입니다.

 유화제 외에도 계면활성제에는 살균제, 세제, 안정제, 거품제거제, 분산제 등이 있습니다. 쉽게 이야기하면 계면활성제는 물과 기름을 섞이게 하는 물질 즉, 친수성과 소수성을 동시에 가지는 물질을 이야기합니다. 계면활성제의 종류는 음이온계 계면활성제, 양이온계 계면활성제, 양성(양쪽성) 계면활성제, 비이온성 계면활성제로 나뉩니다.

 유화제 역시 계면활성제의 종류다보니 음이온성, 비이온성, 양쪽성 등으로 종류가 나뉩니다. 특징으로는 비이온성 계면활성제의 경우 온도가 올라갈 수록 수용성이 감소한다던가, 음이온성 계면활성제는 비교적 물의 경도에 영향을 더 받는다던가 등이 있습니다. 유화제와 계면활성제 종류에 따른 특성에 대해서는 추후에 다시 이야기하겠습니다.

HLB값 (Hydrophile-Lipophile Balance)

 HLB값은 친수성-친유성 밸런스라고도 합니다. 1954년 윌리엄 그리핀이 처음으로 만든 개념인데요. 유화제나 계면활성제의 친수성 or 친유성 정도를 나타내는 척도라고 보시면 됩니다. HLB값은 0~20까지 있는데요. 값이 작아질수록 친유성, 값이 커질수록 친수성 성질을 가지는 것입니다.

 보통 계면활성제의 HLB값은 0~20, 유화제의 HLB값은 3~16정도입니다. 이중에서 3~6은 유중수적형 유화제(Water in oil emulsifier), 8~16은 수중유적형 유화제(Oil in water emulsifier)라고 합니다. 말이 조금 어렵게 느껴질 수 있는데 유중수적형 유화제는 기름이 물을 감싸고 있는 형태로 유화를 시켜주는 유화제이고, 수중유적형 유화제의 경우 물이 기름을 감싸고 있는 형태로 유화를 시켜주는 유화제입니다. 사용 용도에 따라서 선택은 각각 달라집니다.

 대표적인 식품에서 HLB에 따른 유화제 적용이라고 하면 수중유적형 유화제의 경우 우유, 마요네즈,휘핑크림 등에서 많이 사용하고 유중수적형 유화제의 경우 버터, 마아가린 등에서 많이 사용합니다. 특성에 따라서 수중유적형 유화제를 사용하는 제품들의 경우는 비교적 상쾌한 느낌을 많이주고, 유중수적형의 경우 오일리하고 부드러운 느낌을 많이 주는 편입니다. 
HLB값에 따른 대표적인 용도는 다음과 같습니다. (위키백과 참고)

 

• 10 이하 : 지용성(소수성)
• 10 이상 : 수용성(지질 불용성)
• 1~3 : 소포제
• 3~6 : 유중 수적형 유화제
• 7~9 : 습윤 및 확산제
• 13~16 : 세정제
• 8~16 : 수중 유적형 유화제
• 16~18 : 가용화제 혹은 향수성 물질