聚甘油酯作为食品乳化剂用量最大，应用也最广。它可用作水包油型（O/W）、油包水型（W/O）或双重乳化型（W/O/W或O/W/O）乳液的乳化剂。

（1）O/W型乳化剂：亲水型聚甘油酯在中性范围内的乳化性能与高HLB值的蔗糖脂肪酸酯（简称蔗糖酯或SE）大约相同或略差，但随着酸性的增加，聚甘油酯的乳化性能则越来越好。当PH值在3.5～5左右时，其乳化性和稳定性特别好。

蔗糖酯水溶液因随酸或盐的作用会发生凝聚作用或出现沉淀现象，而聚甘油酯即使在PH值很低时也不会产生这些现象。具有耐酸性的脂肪酸单甘酯存在耐盐性差的缺点，而聚甘油酯适用于含酸或盐的食品中作乳化剂。如国外流行的一种橘橙或酸奶型的具有酸味且产生清凉感的泡沫奶油，其HLB值为3.5～5，使蛋白质变性，乳化不稳定难于起泡，一般的乳化剂对酸不稳定,而使用十聚甘油单硬脂酸酯或与有机酸单甘酯并用，可以生产这种泡沫酸味奶油。

亲水型聚甘油酯单独使用或与卵磷脂、单甘酯、蔗糖酯等一起使用时，可以改善O/W型乳液的稳定性、起泡性和保形性等。

（2）W/O型乳化剂：亲油型甘油酯与W/O型乳化剂一样，对油相较多的体系具有很好的乳化能力。特别需要指出的一类聚甘油酯（PGPR），它是由蓖麻油脂肪酸经热缩合后再与聚甘油反应生成的亲油性乳化剂（HLB值<3）。聚甘油酯和PGPR可以用于流动性黄油、可塑性黄油、冻凝用黄油。

（3）双重乳液：有W/O/W型乳液和O/W/O型乳液两种。

W/O/W型乳液是将W/O型分散在水中而形成的，在调整过程中，可利用高W/O性能的聚甘油酯。一般有两种制备方法，一种方法是将聚甘油酯制成的W/O型乳液滴到亲水性乳化剂水溶液中进行乳化的两段乳化法；另一种方法是将水滴到溶有聚甘油酯的油脂中进行调整的一段乳化法（或称转相法）。与通常的乳化剂相比，用少量的聚甘油酯就可以制成稳定性好的乳化液。

当今在低热量、低脂肪类食品的研发中，双重乳化技术的应用引起人们的重视，特别是W/O/W乳化技术在食品领域中的商品化。由于聚甘油酯的开发成功，特别是PGPR的强有力的W/O乳化作用，使得双重乳化技术推广应用成为可能。使用PGPR比用其它乳化剂更少的添加量就可制成稳定的W/O/W型乳液。另外，PGPR还可以用作O/W/O型乳液的乳化剂。目前，利用这种双重乳化作用开发的食品有咖啡奶油、人造奶油、冰淇淋、饮料、蛋黄酱、调味汁等。