Theo lý thuyết thì hệ nhũ tƣơng là một hệ phân tán cao của hai chất lỏng thông thƣờng không hòa tan đƣợc với nhau. Thể trong (thể đƣợc phân tán) là các thể nhỏ đƣợc phân tán trong thể ngoài (môi trƣờng phân tán). Tùy theo môi trƣờng, chất phân tán mà ngƣời ta gọi nhƣ nhũ tƣơng nƣớc trong dầu hay nhũ tƣơng dầu trong nƣớc hay phức tạp hơn. Để tạo độ bền cho nhũ tƣơng có thể cho thêm các chất có hoạt động bề mặt (chất nhũ hóa) các chất này ngăn trở, giúp hỗn hợp tách ra thành các thành phần riêng lẻ. Nhìn về mặt nhiệt động học thì nhũ tƣơng là một hệ thống không bền.Các chất lỏng có thể hòa tan tốt vào nƣớc ( chất lỏng ƣa nƣớc), không hòa tan trong nƣớc là chất kỵ nƣớc. Nguyên nhân là do các phân tử nƣớc chỉ tạo thành các lực liên kết hidro trong khi các phân tử mỡ chỉ tạo thành các lực Van Der Waals. Chất nhũ hóa nhƣ xà phòng có thể liên kết các chất lỏng này. Chúng có tính chất này vì các phân tử của chất nhũ hóa có một phần phân cực và một phần không phân cực. Phần phân cực có thể tạo liên kết hidro và liên kết với chất lỏng ƣa nƣớc trong khi phần chất lỏng không phân cực của phân tử tạo nên lực Van Der Waals và liên kết với các chất kỵ nƣớc. Trong sữa, chất nhũ hóa là các protein có trong sữa.
Các loại nhũ tƣơng
Hệ nhũ tƣơng nƣớc trong dầu là một hệ mà các giọt nƣớc phân tán trong pha dầu đƣợc gọi là hệ nhũ tƣơng nƣớc trong dầu thể hiện ở hình 1.10a.
Hệ nhũ tƣơng dầu trong nƣớc là hệ mà các giọt dầu đƣợc phân tán trong pha nƣớc đƣợc gọi là một hệ nhũ tƣơng dầu trong nƣớc nhƣ mayonnaise, sữa, kem,… thể hiện ở hình 1.10b.
a. Nhũ tương nước trong dầu b. Nhũ tương dầu trong nước Hình 1.10. Sơ đồ hệ nhũ tương đơn giản
Hệ nhũ tƣơng nƣớc trong dầu trong nƣớc gồm những giọt nƣớc phân tán trong những giọt dầu lớn và chính những giọt dầu này lại phân tán trong pha liên tục là nƣớc thể hiện hình 1.11a.
Hệ nhũ tƣơng dầu trong nƣớc trong dầu gồm những giọt dầu phân tán trong những giọt nƣớc lớn và chính những giọt nƣớc này lại phân tán trong pha liên tục là dầu thể hiện hình 1.11b.
a.Nhũ tương nước trong dầu trong nước b.Nhũ tương dầu trong nước trong dầu Hình 1.11. Sơ đồ hệ nhũ tương phức tạp