第三章 乳化劑

第三章食品乳化劑泉州師范學(xué)院

1第三章乳化劑

熟悉食品乳化劑概念、作用原理及HLB值概念，掌握常見(jiàn)食品乳化劑的基本特性及應(yīng)用，了解食品乳化劑的應(yīng)用現(xiàn)狀。第一節(jié)乳化劑的基本概念第二節(jié)乳化劑的表面活性性質(zhì)第三節(jié)乳化劑與食品成分的作用及在食品中的作用第四節(jié)乳化劑的現(xiàn)狀與發(fā)展第五節(jié)常用乳化劑第六節(jié)乳化液的制備2第一節(jié)乳化劑的基本概念添加于食品后可顯著降低油水兩相界面張力，使互不相溶的油（疏水性物質(zhì)）和水（親水性物質(zhì)）形成穩(wěn)定乳濁液的食品添加劑。

3美國(guó)FDA的定義能使某乳濁體中的組成相，改變表面張力，使成為均勻分布成乳狀液的物質(zhì)。內(nèi)相外相（分散相）（連續(xù)相）4各組分的物理性質(zhì)食品組織狀態(tài)食品的“形”和質(zhì)構(gòu)食品加工工藝性能改善水蛋白質(zhì)脂肪糖類(lèi)乳化劑水蛋白質(zhì)脂肪糖類(lèi)乳化劑56水油水油乳化劑乳化液一、乳化現(xiàn)象7

界面張力使物體保持最小表面積的趨勢(shì)10ml油分散0.1μm小油滴300m2100萬(wàn)倍界面面積二、乳化劑與乳濁液8乳化液的類(lèi)型多相體系天然乳化液人工乳化液牛奶內(nèi)相（分散相）外相（連續(xù)相）乳化液油包水（W/O）型奶油水包油（O/W）型乳多重型（A/O/W）型冰淇淋椰奶9乳化劑（表面活性劑）的作用表面活性劑在分散相表面形成保護(hù)膜降低界面張力形成雙電層10三、乳化劑的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和組成乳化劑是一類(lèi)具有親水基團(tuán)(極性的、疏油的)和疏水基團(tuán)〔非極性的、親油的)的表面活性劑，而且這兩部分分別處于分子的兩端，形成不對(duì)稱(chēng)的結(jié)構(gòu)。11在乳化液中，乳化劑分子為求自身的穩(wěn)定狀態(tài)，在油水兩相的界面上，乳化劑分子親油基伸入油相，親水基伸入水相，這樣，不但乳化劑自身處于穩(wěn)定狀態(tài)，而且在客觀上又改變了油、水界面原來(lái)的特性，使其中一相能在另一相中均勻地分散，形成了穩(wěn)定的乳化液。乳化劑分子性能12乳化劑的親水性決定乳化劑的兩親特性因素親水基的種類(lèi)親油基的種類(lèi)分子結(jié)構(gòu)與相對(duì)分子量脂肪基帶脂烴鏈的芳香基芳香基帶弱親水基的親油基13分子結(jié)構(gòu)親油基和親水基與所親合的基團(tuán)結(jié)構(gòu)越相似，則他們的親合性越好。親水基位置在親油基鏈一端的乳化劑比親水基靠近親油基鏈中間的乳化劑親水性要好。14分子量分子量大的乳化分散能力比分子量小的好直鏈結(jié)構(gòu)的乳化劑8個(gè)碳原子10~14個(gè)碳原子15四、乳化劑的HLB值乳化劑的親水親油平衡值（HydrophilicLipophilicBalance）乳化特性許多功效親水基親油基親水性憎水性相當(dāng)?shù)钠胶飧駹柗遥℅riffin）HLB值表示乳化劑的親水性16HLB值計(jì)算差值式HLB=親水基的親水性—親油基憎水性比值式HLB=親水基的親水性親油基憎水性17戴微斯法HLB=7+∑親水基團(tuán)值—∑親油基團(tuán)值川上法HLB=7+11.7log親水基部分相對(duì)分子量親油基部分相對(duì)分子量

復(fù)合乳化劑HLBAB=HLBA×mA+HLBB×mBmA+mB18(HLB)值測(cè)定通過(guò)乳化標(biāo)準(zhǔn)油實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)定石蠟（HLB=0）標(biāo)準(zhǔn)十二烷基硫酸鈉（HLB=40）親油性100%乳化劑規(guī)定其HLB為0親水性100%乳化劑其HLB為2020等分HLB值越高表明乳化劑親水性越強(qiáng)，反之親油性越強(qiáng)。

油酸鉀（HLB=20）19HLB值所占%比在水中的性質(zhì)親油基親水基00100HLB1~4，不分散2109042080HLB3~6，略有分散63070HLB6~8，經(jīng)劇烈攪打后呈乳濁狀分散84060105050HLB8~10，穩(wěn)定的乳狀分散126040HLB10~13，趨向透明的分散147030168020HLB13~20，呈溶解狀透明膠體狀液18901020100020HLB值與乳化劑的使用HLB值適用性作用1.5~3消泡性消泡作用3.5~6水/油型乳化劑乳化作用（W/O）7~9潤(rùn)滑劑潤(rùn)濕作用8~18油/水型乳化劑乳化作用（O/W）13~15洗滌劑（滲透劑）去污作用15~18溶化劑增溶作用21甘油單油酸酯N3.4甘油單硬脂酸酯N3.8甘油單月桂酸酯N5.2二乙?；视蛦斡仓狨3.8二乙?；剖釂胃视王8.0聚氧化乙烯（20）甘油單硬脂酸酯N13.1山梨醇酐單油酸酯N4.3山梨醇酐單硬脂酸酯N4.7山梨醇酐單月桂酸酯N8.9山梨醇酐三油酸酯N1.8山梨醇酐三硬脂酸酯N2.122聚氧化乙烯（20）山梨醇酐三硬脂酸酯N10.5聚氧化乙烯（20）山梨醇酐三硬脂酸酯N11.0聚氧化乙烯（4）山梨醇酐單月桂酸酯N13.3聚氧化乙烯（20）山梨醇酐單硬脂酸酯N14.9聚氧化乙烯（20）山梨醇酐單油酸酯N15.0聚氧化乙烯（20）山梨醇酐單月桂酸酯N16.3蔗糖二硬脂酸酯N30蔗糖單月桂酸酯N15.0乙二醇單硬脂酸酯N3.6聚氧化乙烯（20）乙二醇單硬脂酸酯N16.0硬脂酰乳酸鈣A5.1硬脂酰乳酸鈉A8.3大豆磷脂N8.023五、乳化劑與油脂的晶型一種物質(zhì)能以不同晶型存在的性質(zhì)稱(chēng)為多晶型現(xiàn)象。在一定的壓力和溫度條件下，只有一種晶型，即具有低自由能的晶型是穩(wěn)定的。在食品加工與貯藏過(guò)程中，可觀察到從一種晶型（熔點(diǎn)低，不穩(wěn)定）轉(zhuǎn)變到另一種晶型（熔點(diǎn)高，穩(wěn)定）的過(guò)程。24食品乳化劑的親油部分通常為脂肪酸，所以食品工業(yè)用的乳化劑是油脂衍生物。在以甘油作為親水基的乳化劑時(shí)，油脂親緣關(guān)系也特別明顯。油脂（甘油三脂肪酸脂）的多晶型性與其組成及預(yù)處理有關(guān)。25六、乳化劑的介晶性中間相（介晶相）是物質(zhì)顯示出液體的一些性質(zhì)和晶體的另一些性質(zhì)的狀態(tài)，一般稱(chēng)為介晶態(tài)。介晶性有熱致變的和易溶的兩種。物質(zhì)有兩個(gè)熔點(diǎn)的性質(zhì)叫做熱致變的介晶性。在加熱情況下，溫度上升到下熔點(diǎn)時(shí)，物質(zhì)熔化成一種混濁的液體，即形成液晶相；繼而加熱使溫度上升到上熔點(diǎn)時(shí)，物質(zhì)熔化成一種透明（各相同性）的液體。26物質(zhì)在水溶液中于一定的濃度下，轉(zhuǎn)變成液晶態(tài)的性質(zhì)稱(chēng)為易溶的介晶性。處于易溶的中間（介晶）相時(shí)，各個(gè)聚集體還可看作為具有這種介晶性。聚集體這樣排列，以至于各粒子之間的排斥作用最小。易溶的介晶性總是與膨脹，即與水的嵌入相關(guān)的。兩親性物質(zhì)如乳化劑趨向于形成易溶的中間相。乳化劑的這種易溶的中間相與乳化劑的結(jié)構(gòu)、乳化劑／水的比例和溫度有關(guān)系。272829七、乳化劑膠束的形成臨界膠束濃度是乳化劑形成膠束的最低濃度，他是乳化劑的另一個(gè)重要指標(biāo)。正確使用乳化劑了解乳化劑的基本性能30臨界膠束濃度的概念當(dāng)乳化劑溶于水后，水的表面張力下降，不斷地增大乳化劑的濃度，表面張力隨乳化劑濃度增加而急劇下降之后，則大體保持不變。此時(shí)的乳化劑濃度稱(chēng)為CMC。表面張力乳化劑濃度31極稀溶液

水的界面上還沒(méi)有很多乳化劑，界面的狀態(tài)基本沒(méi)變，水的表面特性與純水差不多。解釋現(xiàn)象32乳化劑的濃度稍有上升，表面張力曲線急劇下降，此時(shí)加入的乳化劑會(huì)很快地聚集到界面，使界面狀態(tài)大大改變，同時(shí)水中的乳化劑分子也集聚在一起，親油基靠攏，開(kāi)始形成小膠束。33臨界膠束濃度

乳化劑濃度升高到一定范圍后，水的表面集聚了足量的乳化劑，形成了一個(gè)單分子覆蓋膜。此時(shí)，水與空氣間的界面被乳化劑最大限度地改變，完全不同于原來(lái)的情況，這時(shí)乳化劑的濃度稱(chēng)臨界膠束濃度。34提高乳化劑濃度，乳化劑的分子就會(huì)在溶液內(nèi)部進(jìn)行集聚，構(gòu)成親油基向內(nèi)、親水基向外球狀的膠束。35CMC是這個(gè)過(guò)程完成的標(biāo)志在臨界膠束濃度時(shí)，界面狀態(tài)再不改變，界面張力曲線基本上停止下降。不互溶的兩相之間的界面被乳化劑分子完全打通。水溶液界面張力以及許多其他物理性質(zhì)都與純水有很大差異。36乳化劑的濃度在稍高于臨界膠束濃度時(shí)，才能充分顯示其作用，所以CMC是充分發(fā)揮乳化劑功效的一個(gè)重要的量的理論指標(biāo)。測(cè)定CMC范圍的作用37乳化劑溶液的一些物理性質(zhì)，除了界面張力外，電阻率、滲透壓、冰點(diǎn)、蒸汽壓、粘度、增溶性、光學(xué)散射性及顏色變化等，在CMC時(shí)都有顯著變化，通過(guò)測(cè)定發(fā)生這些顯著變化時(shí)的突變點(diǎn)，就可以得知臨界膠束濃度。臨界膠束濃度的測(cè)量38一、乳化劑在泡沫中的界面活性有足夠親水性的乳化劑溶于水中，由于其分子在水表面上的吸附和定向排列，從而使表面張力降低。這種過(guò)程分3個(gè)階段進(jìn)行。第二節(jié)乳化劑的表面活性性質(zhì)39二、乳化劑在乳狀液中的界面活性40三、乳化劑在懸浮液中的界面活性41第三節(jié)乳化劑與食品成分的作用及在食品中的作用乳化劑與食品成分之間的作用乳化劑在焙烤食品中的主要作用乳化劑在肉制品加工中的應(yīng)用422.1乳化劑與食品成分之間的作用乳化劑與類(lèi)脂化合物的作用乳化劑與蛋白質(zhì)的作用乳化劑與碳水化合物的作用43一、碳水化合物與乳化劑的相互作用疏水作用氫鍵作用單糖雙糖低聚糖多糖糖苷多糖糖苷44直鏈淀粉在水中形成α-螺旋結(jié)構(gòu)，內(nèi)部有疏水作用，乳化劑隨其親水基進(jìn)入α-螺旋結(jié)構(gòu)內(nèi)，并利用疏水鍵與之結(jié)合，形成復(fù)合物或絡(luò)合物。這樣可以避免直鏈淀粉鏈與鏈之間發(fā)生結(jié)晶作用。乳化劑與直鏈淀粉作用利用乳化劑與直鏈淀粉、蛋白質(zhì)的相互作用和結(jié)合形成復(fù)合物來(lái)達(dá)到防老化、軟化等。45二、蛋白質(zhì)與乳化劑的相互作用疏水結(jié)合氫鍵結(jié)合靜電結(jié)合與乳化劑發(fā)生作用是固定在多肽鏈上的氨基酸側(cè)鏈，而非蛋白質(zhì)肽鏈中的肽鍵。結(jié)合程度與蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)特征、側(cè)鏈的極性、乳化劑的種類(lèi)以及是否帶電荷和體系的pH值等有關(guān)。46乳化劑與蛋白質(zhì)相互作用形成的化合物屬于脂肪，在食品加工中特別是在焙烤食品中大量利用蛋白質(zhì)與乳化劑的相互作用和結(jié)合來(lái)改善食品的加工性能，提高食品的品質(zhì)。效果（餅干等食品含油多則柔軟酥脆）47三、脂類(lèi)化合物與乳化劑的相互作用與乳化劑相互作用，形成穩(wěn)定的乳化液。有水時(shí)無(wú)水時(shí)阻礙或延緩晶型變化的作用，形成有利于食品感官性能和食用性能所需的晶型。48α-晶型次α-晶型β-晶型β-初級(jí)晶型熔點(diǎn)最高能量最低油脂口感粗糙入口不滑油脂結(jié)晶調(diào)整劑乳化劑阻礙或延緩晶型變化

蔗糖脂肪酸酯；Span60；甘油單、雙乳酸酯；聚甘油脂酸酯49四、乳化劑在食品工業(yè)中的作用1、乳化作用2、起泡作用3、懸浮作用4、破乳作用和消泡作用5、絡(luò)合作用6、結(jié)晶控制7、潤(rùn)滑作用50五、食品乳化劑在各類(lèi)食品中的作用

增加食品組分間的親和性，降低界面張力，提高食品質(zhì)量，改善食品原料的加工工藝性能。使蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)連接更加緊密，增強(qiáng)面團(tuán)強(qiáng)度。與淀粉形成絡(luò)合物，使產(chǎn)品得到較好的瓤結(jié)構(gòu)，增大食品體積，防止淀粉老化?？刂剖称分杏唾|(zhì)的結(jié)晶狀態(tài)，阻止結(jié)晶還原，改善食品口感。提高食品持水性，使食品更加柔軟，增加保鮮性，延長(zhǎng)貨架期。（一）焙烤類(lèi)食品51乳化劑在面包類(lèi)中的應(yīng)用促進(jìn)面筋組織的形成與面團(tuán)中的脂類(lèi)和各種蛋白質(zhì)形成氫鍵或絡(luò)合物，象一條條鎖鏈一樣大大強(qiáng)化了面團(tuán)在和面及醒發(fā)時(shí)形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。體積增大富有彈性柔軟不掉渣口味得到改善52防止老化面包的不新鮮往往是由于淀粉老化，面包失水引起的，乳化劑能與面團(tuán)中直鏈淀粉絡(luò)合，推遲了淀粉在面團(tuán)存放時(shí)失水而重新結(jié)晶所致的發(fā)干、發(fā)硬，保持產(chǎn)品一定的濕度而使面包柔軟保鮮，保持營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。53（二）肉制品能使配料充分乳化，均勻混合，防止脂肪離析提高制品的保水性，防止制品析水避免冷卻收縮和硬化，改善制品的組織狀態(tài)，使產(chǎn)品更具彈性提高產(chǎn)品的嫩度，改善制品的風(fēng)味，提高產(chǎn)品質(zhì)量提高包裝薄膜（腸衣）易剝性54（三）乳化劑在冰淇淋中的主要作用真溶液膠體乳濁液糖類(lèi)及可溶性的鹽分子運(yùn)動(dòng)特性，產(chǎn)生較高的滲透壓蛋白質(zhì)、膠體磷酸鹽及穩(wěn)定劑乳化劑具有布朗運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生較低的滲透壓粗分散體系冰晶氣泡以脂肪球或脂肪族狀態(tài)存在不會(huì)產(chǎn)生滲透壓脂肪復(fù)雜體系55老化在2~5℃條件下成熟4~24h改善凝凍時(shí)物料的加工特性不經(jīng)老化的物料其形體松散，從凝凍機(jī)出來(lái)后顯得稀濕，其充氣性較差。

56蛋白質(zhì)和作為穩(wěn)定劑的多糖類(lèi)物質(zhì)需要在較低的溫度下一定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行充分分水化，使物料粘度增高。在均質(zhì)過(guò)程中，新脂肪球膜的形成在老化過(guò)程中持續(xù)進(jìn)行，直到達(dá)到最低能量狀態(tài)，可穩(wěn)定冰淇淋乳濁液狀態(tài)。

老化的作用57進(jìn)入老化階段，脂肪開(kāi)始結(jié)晶，乳化劑便會(huì)促使蛋白質(zhì)從水-脂肪界面上移去，這種乳蛋白的解吸附作用，部分是由于乳化劑降低了界面張力所致。此時(shí)乳化劑會(huì)遷移到脂肪粒子的表面，取代蛋白質(zhì)在沒(méi)有乳化劑時(shí)所處位置。乳化劑在老化中的作用58在凝凍過(guò)程中，乳化劑不象蛋白質(zhì)對(duì)脂肪球所起的保護(hù)作用，而是使處于細(xì)小而均勻的脂肪球中的液態(tài)脂肪破乳化析出，使乳化液失穩(wěn)或破乳，在低溫下，脂肪的附聚與凝聚。脂肪的凝聚老化凝凍59游離脂肪附聚在攪打時(shí)形成氣泡的周?chē)?，促進(jìn)空氣混入，以提高冰淇淋的起泡性和膨脹率。脂肪的凝聚的作用脂肪球凝聚形成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)直接形成了冰淇淋的基本框架。乳化劑防止粗大冰晶的形成。賦予冰淇淋細(xì)膩、疏松和潤(rùn)滑的質(zhì)構(gòu)和好的干性度。

60在凝凍過(guò)程中，第三相的空氣進(jìn)入配料，形成很大的氣-液界面。這一界面膜是由液相中的物質(zhì)構(gòu)成，通過(guò)蛋白質(zhì)獲得一定的彈性，通過(guò)乳化劑獲得一定的韌性，由凝聚的脂肪球組成的骨架被嵌入外相，賦于了氣-液界面膜的穩(wěn)定性。

冰淇淋的結(jié)構(gòu)61乳化劑在冰淇淋中的使用情況1990年以前明膠雞蛋蛋黃粉海藻酸鈉黃蓍膠上世紀(jì)90年代復(fù)配乳化劑乳化劑部分單、雙甘酯吐溫80單甘酯和明膠作為乳化劑和穩(wěn)定劑的混合劑，使冰淇淋配料具有優(yōu)良的攪打性能。大豆卵磷脂62脫脂乳、草莓、麥芽糊精、氫化淀粉水解物、稀奶油、聚葡萄糖、乳清蛋白濃縮物、水、變性淀粉、天然香料、微晶纖維素、CMC、單、雙甘酯、啊斯巴甜、槐豆膠、卡拉膠、吐溫80、活性酸奶培養(yǎng)物。紫雪糕布丁雪糕63（四）糖果類(lèi)使脂肪均勻分散，增加糖膏的流動(dòng)性，易于切開(kāi)和分離，提高生產(chǎn)效率，增進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)地，降低粘度，改善口感。

64（五）人造奶油及黃油人造奶油是一種典型的油包水型乳化物，因而必須添加乳化劑。黃油中也普遍摻用乳化劑，能增加制品的可塑性、乳化穩(wěn)定性，改善制品口感和風(fēng)味。此類(lèi)食品多用甘油單硬脂酸酯作為乳化劑。65（六）方便食品速溶飲料方便湯方便面方便飯方便菜乳化劑添加量作用提高此類(lèi)商品的使用性能和延長(zhǎng)貯藏期甘油單脂肪酸酯0.1%~1.0%。66乳化劑添加量作用甘油單硬脂酸酯（七）乳制品為鮮乳量的0.3%~0.5%形成乳脂肪球的外膜，具有抗氧化效果促使乳飲料的成分在水中分散成均勻穩(wěn)定狀態(tài)。延長(zhǎng)乳制品的保存期67國(guó)外乳化劑發(fā)展概況中國(guó)食品乳化劑概況第四節(jié)乳化劑的現(xiàn)狀和發(fā)展不足與展望68一、國(guó)外乳化劑發(fā)展概況發(fā)展歷史在國(guó)外應(yīng)用已有幾十年發(fā)展相當(dāng)迅速允許使用品種世界各國(guó)60多個(gè)美國(guó)58種日本20種應(yīng)用范圍焙烤冷飲糖果69二、中國(guó)食品乳化劑概況起步晚發(fā)展快上世紀(jì)80年代后期2002年品種1128產(chǎn)量1390噸4萬(wàn)噸/年單甘酯2萬(wàn)噸蔗糖酯3000噸Span、Tween1000噸銷(xiāo)售額

1億元4億元左右70不足規(guī)模小，分散、資金、技術(shù)、人才無(wú)法保證單甘酯世界14萬(wàn)t美國(guó)10萬(wàn)t2萬(wàn)t西歐5萬(wàn)t/a2萬(wàn)t/a日本1.34萬(wàn)t/a1.2萬(wàn)t/a6000t/a國(guó)內(nèi)4000t/a2萬(wàn)t/a消耗量高純度產(chǎn)量少71國(guó)內(nèi)主要生產(chǎn)甘油酯廠家杭州油脂化工廠3000t/a生產(chǎn)能力廣州食品添加劑技術(shù)開(kāi)發(fā)中心3000t/a上海延安油脂化學(xué)廠1200t/a上海蘇芝公司2000t/a浙江大學(xué)開(kāi)發(fā)成功合成高純單甘酯技術(shù)72由于蔗糖酯的優(yōu)點(diǎn)及原料易得等原因，大家爭(zhēng)先恐后上項(xiàng)目，在開(kāi)發(fā)蔗糖酯產(chǎn)品時(shí)，造成生產(chǎn)點(diǎn)過(guò)于分散、設(shè)備落后、質(zhì)量不高、成本居高不下，嚴(yán)重制約了蔗糖酯的推廣應(yīng)用和生產(chǎn)的發(fā)展。蔗糖酯日本世界消費(fèi)量6000t/a實(shí)際產(chǎn)量3500t/a一半出口中國(guó)研制時(shí)間80年代生產(chǎn)廠家30多個(gè)總生產(chǎn)能力實(shí)際產(chǎn)量3000t/a1萬(wàn)t/a73斯盤(pán)Span吐溫Tween國(guó)外用于食品生產(chǎn)加工占其總用量30%日本消費(fèi)量1000t/a~1200t/a美國(guó)1500t/a和3600t/a國(guó)內(nèi)達(dá)到食品級(jí)要求的產(chǎn)品產(chǎn)量甚少旅順化工廠1.2萬(wàn)t/a廣西南寧綜合木薯研究所南京葡萄糖廠溫州清明化工廠74三、展望加強(qiáng)乳化劑的分離、純化、精制技術(shù)進(jìn)一步攻克溶劑萃取、結(jié)晶分離技術(shù)，使乳化劑產(chǎn)品中某些所需成分的含量明顯提高，做到產(chǎn)品分門(mén)別類(lèi)面向客戶。75大力發(fā)展乳化劑的乳化劑復(fù)配技術(shù)利用有限的乳化劑經(jīng)過(guò)科學(xué)地復(fù)配，可以得到滿足多方面需要的眾多系列產(chǎn)品。發(fā)達(dá)國(guó)家中國(guó)化工品數(shù)∶化工商品數(shù)1∶201∶576大力開(kāi)發(fā)“天然、營(yíng)養(yǎng)、多功能”乳化劑，緊跟國(guó)際發(fā)展趨勢(shì)，參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)。國(guó)外天然乳化劑酪蛋白大豆磷脂谷蛋白丹麥丹尼斯克公司日本理研公司美國(guó)ADM公司德國(guó)LucasMeyer公司77提高檢測(cè)手段和標(biāo)準(zhǔn)

三流企業(yè)賣(mài)苦力二流企業(yè)賣(mài)產(chǎn)品一流企業(yè)賣(mài)專(zhuān)利超一流企業(yè)賣(mài)標(biāo)準(zhǔn)掌握了先進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)，就掌握了市場(chǎng)參照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)修訂中國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接軌78第五節(jié)常用乳化劑一、脂肪酸甘油酯類(lèi)二、蔗糖脂肪酸酯三、山梨醇酐脂肪酸酯四、聚氧乙烯山梨醇酐脂肪酸酯五、硬脂酰乳酸鹽六、丙二醇脂肪酸酯七、酪蛋白酸鈉八、松香甘油酯類(lèi)九、大豆磷脂及改性大豆磷脂79一、脂肪酸甘油酯類(lèi)甘油酯是由硬脂酸和過(guò)量的甘油在催化劑存在下加熱酯化而得或甘油與食用油脂進(jìn)行酯交換而得的。單酯雙酯三酯是非均一結(jié)構(gòu)的混合物80乳化能力單酯雙酯三酯1%油脂具有乳化能力采用分子蒸餾法提高單酯的含量81甘油酯親脂母體烴基動(dòng)植物油脂的脂肪酸飽和脂肪酸C12~C20不飽和脂肪酸棕櫚油C14∶0(0.5~5.9%）C16∶0(32-47%)C18∶0(2~8%)C18∶1(34~44%)C18∶2(7~12%)82單硬脂酸甘油酯50%的硬脂酸45%的棕櫚酸5%油酸混合物單酯含量也不會(huì)超過(guò)95%單、雙硬脂酸和棕櫚酸混合甘油酯用各種不同原料所生產(chǎn)的“單甘酯”產(chǎn)品，可以有不同的含酯量、碘值、熔點(diǎn)和外形，雖統(tǒng)稱(chēng)為“單甘酯”，但都有一定的適用對(duì)象。83單甘酯的制備方法甘油和脂肪酸直接酯化84甘油三酯(食用油脂)與甘油進(jìn)行酯交換85甘油酯的成分單酯含量為35~60%雙酯含量為35~50%三酯含量為5~20%游離的甘油和脂肪酸和脂肪酸堿鹽各占1~10%86甘油酯的特性應(yīng)用范圍廣HLB值小親油性乳化劑中使用最普遍的一種，占乳化劑總產(chǎn)量的70%。全球消耗量14萬(wàn)噸/年；中國(guó)為3500噸/年。87單甘酯的用途與其他乳化劑配制成面包改良劑改善面團(tuán)結(jié)構(gòu)面包瓤松軟富有彈性增大體積制成的面包風(fēng)味好不易變硬成碎屑與蔗糖酯、吐溫類(lèi)合用制成蛋糕速發(fā)油型復(fù)配乳化劑通過(guò)“蛋白-單甘酯”復(fù)合體的形成，使蛋糕具有容積大、氣泡微密均勻等作用。88在餅干中使油脂以細(xì)小的乳化狀態(tài)分散防止油脂滲出，提高脆性，改進(jìn)結(jié)構(gòu)。易于脫模、模印清晰。在面條中促進(jìn)方便面潤(rùn)濕和水的滲透作用提高面條彈性，不易煮爛。在冰淇淋中使組織細(xì)膩爽滑保持一定的干燥度和膨脹率有較好的保形性和貯存期間的穩(wěn)定性89保護(hù)活性干酵母細(xì)胞活力作用在人造奶油、奶油、起酥油、花生醬等中防止分層和油水析出在豆奶、椰奶、杏仁露等蛋白飲料中提高溶解度、分散性和穩(wěn)定性。在豆制品生產(chǎn)中在糖果、巧克力中防止油脂分離和防潮性減少變形防止粘牙提高巧克力的脆性消泡90單甘酯的衍生物提高單甘酯的親水性控制脂肪結(jié)晶的晶型提高乳化能力單甘酯一系列衍生物甘油基上的殘余羥基低分子有機(jī)酸酯化或?；袡C(jī)酸單甘酯91乙酸脂肪酸甘油酯一乙酸一脂肪酸甘油酯二乙酸一脂肪酸甘油酯一乙酸二脂肪酸甘油酯聚甘油酯二乙酰酒石酸甘油酯乳酸甘油酯檸檬酸甘油酯13種衍生物92二、蔗糖脂肪酸酯(蔗糖酯)由蔗糖(含有八個(gè)親水的——OH基，其中包括能優(yōu)先參與反應(yīng)的三個(gè)伯羥基)和脂肪酸(主要是硬脂酸、棕櫚酸和油酸、月掛酸)酯化而成。單酯雙酯三酯蔗糖酯的商品是由多種脂肪酸和不同酯化度(某一種為主)和不同位置異構(gòu)體等組成的混合體。9310~16HLB3~16單酯雙酯三酯7~103~794蔗糖酯生產(chǎn)方法微生物合成法化學(xué)合成法酯交換法丙二醇溶劑法非丙二醇溶劑非溶劑法二甲基甲酰胺(DMF)溶劑法

95蔗糖酯的物理化學(xué)性質(zhì)及作用性狀脂肪酸的種類(lèi)和數(shù)量飽和的多酯體為蠟狀飽和的單酯為淺色的粉狀不飽和的單酯或二酯一般為膏狀不飽和多酯為油狀溶解性可以分散在水和甘油中不溶于油脂使油／水的界面張力大大降低96在20℃以下時(shí)水解作用很小，隨著溫度的增高而顯得明顯。乳化性具有O／W型的乳化性能穩(wěn)定性耐熱性較差受熱條件下酸值明顯增加蔗糖基團(tuán)可發(fā)生焦糖化作用呈色增深酸、堿、酶都會(huì)導(dǎo)致蔗糖酯的水解97蔗糖酯的作用具有良好的充氣作用能穩(wěn)定其他乳化劑的α-晶型能與面粉中的蛋白質(zhì)和淀粉發(fā)生相互作用，從而使酵母發(fā)酵類(lèi)食品(如面包)的體積增大可以提高淀粉的糊化溫度和粘度降低巧克力的流變性和粘度防止乳蛋白的凝聚沉降98近年來(lái)發(fā)現(xiàn)蔗糖多酯進(jìn)入人體后能以膠束的形式將血液中的膽固醇攜出體外，可用以治療高膽固醇血癥。功能活性蔗糖多酯蔗糖上八個(gè)羥基中的六個(gè)以上發(fā)生酯化(n＝6-8)蔗糖多酯具有普通油脂的口感和性狀，但不會(huì)產(chǎn)生熱量，因此是理想的代脂減肥劑。99三、山梨醇酐脂肪酸酯聚氧乙烯山梨醇酐脂肪酸酯司盤(pán)(Span)山梨醇酐脂肪酸酯吐溫(Tween)聚氧乙烯山梨醇酐脂肪酸酯CH2OHOHOHOH司盤(pán)在堿催化下與環(huán)氧乙烷進(jìn)行加成而成。100司盤(pán)(Span)類(lèi)乳化劑制備時(shí)由于所用的脂肪酸不同，可制得一系列不同的脂肪酸酯，因而有不同的HLB值和不同性狀。名稱(chēng)HLB值性狀山梨醇酐單月桂酸酯（司盤(pán)20）8.6淡褐色油狀山梨醇酐單軟脂酸酯（司盤(pán)40）6.7淡褐色蠟狀山梨醇酐單硬脂酸酯（司盤(pán)60）4.7淡黃色蠟狀山梨醇酐三硬脂酸酯（司盤(pán)65）2.1淡黃色蠟狀山梨醇酐單油酸酯（司盤(pán)80）4.3黃褐色油狀山梨醇酐三油酸酯（司盤(pán)85）1.8淡黃色蠟狀101SPAN化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定性受熱后會(huì)產(chǎn)生焦糖化作用，使成品具有焦糖的苦味和微甜味，并使成品色澤增深。其耐熱性和水解性相對(duì)較為平穩(wěn)乳化性山梨醇酐明顯的親水性，其酯對(duì)降低界面張力的能力比單甘酯強(qiáng)得多。102SPAN的作用具有乳化、穩(wěn)定、分散、幫助發(fā)泡及穩(wěn)定油脂晶體結(jié)構(gòu)等作用，常與其他乳化劑合用。人造奶油避免游離脂肪酸的析出，在無(wú)溶劑的情況下使水溶性物質(zhì)在油脂中乳化。蛋糕使其中的水和奶油處于較穩(wěn)定的均勻狀態(tài)，并縮短攪拌時(shí)間，提高成品質(zhì)量。飲料可用作維生素A、D的乳化分散劑103巧克力控制起霜，并防止油脂的酸敗。膠姆糖可降低半流體或固體與固體界面的表面張力。防止膠質(zhì)老化，改善咬嚼感和防止砂糖析出。固體飲料可用作可可粉、果汁粉的水分散劑。104吐溫的物理化學(xué)性質(zhì)吐溫20、40、60、65、80、85吐溫比司盤(pán)有更軟的稠度和更低的熔點(diǎn)三硬脂酸酯的吐溫65，在常溫下也是膏狀體，其余均為粘稠油狀液體。一般為淺米色至淡黃色特有油脂氣味和帶有苦昧的油脂滋味具有良好的熱穩(wěn)定性和在水中的被水解穩(wěn)定性105乳化性聚氧乙烯基團(tuán)的親水性更高，吐溫的HLB值遠(yuǎn)大于司盤(pán)，呈親水性的O/W型乳化性吐溫的界面活性作用不受pH值的影響在食品中有良好的充氣和攪拌起泡作用對(duì)難溶于水的親油性物質(zhì)(如精油)有良好的助溶作用，故可用以配制乳化香精對(duì)一定的油脂晶體結(jié)晶有很好的穩(wěn)定作用106吐溫的用途吐溫可作為乳化劑、穩(wěn)定劑和分散劑等而用于面包、蛋糕、冰淇淋、起酥油等。中國(guó)規(guī)定(1996)吐溫20、40、60和80可分別用于冷飲、飲料、月餅、面包，乳化香精等中。107五、硬脂酰乳酸鹽由硬脂酸與乳酸在堿存在時(shí)反應(yīng)制得。稱(chēng)為硬脂酰乳酸鈉或鈣，以SSL或CSL表示。白色粉末，鈣鹽溶于熱油脂中而鈉鹽溶于水，鈣鹽不吸潮而鈉鹽吸濕性強(qiáng)；CSL的HLB值為5.1，而SSL的HLB值為21，分別是W／O型和O／W型的乳化劑，它們常作為面類(lèi)食品的品質(zhì)改良劑，一般為了克服鈣鹽的難溶性問(wèn)題將鈣鹽與鈉鹽等量混合后效果不錯(cuò)。CSL或SSL在面團(tuán)中可使面筋性質(zhì)發(fā)生改善，可大大提高面筋的彈性和穩(wěn)定性，可增加面團(tuán)的耐揉搓性并減少糊化，非常適用于面包加工，可使面包體積增大，柔軟并不易老化；用于面條中可增加面條的彈性，經(jīng)得起長(zhǎng)時(shí)間的水煮。108六、丙二醇脂肪酸酯（丙二醇酯）單脂肪酸酯雙脂肪酸酯分離蒸餾品丙二醇親水母體特點(diǎn)乳化能力比同樣的單甘酯差熱穩(wěn)定不易水解少了一個(gè)親水的羥基109丙二醇酯的制備工業(yè)生產(chǎn)方法丙二醇脂肪酸碳酸鉀生石炭對(duì)甲苯酰（約0.1%）120-180℃6-10h反應(yīng)產(chǎn)物除去催化劑脫色分子蒸餾丙二醇酯110丙二醇酯物理化學(xué)性質(zhì)脂肪酸飽和度粘滯液態(tài)蠟狀固體白色黃褐色外觀溶解性氣味有淡香氣和油脂味不溶于水和甘油溶于乙醇、乙酸乙酯和熱的油脂111在酥旦面包、干酪面包和蛋糕及奶油等食品中具有廣闊的市場(chǎng)。乳化性屬W/O型乳化劑對(duì)油／水系界面張力的減小能力不大很少單獨(dú)使用而往往與其他乳化劑混合使用特性具有非常優(yōu)秀的充氣能力形成的泡沫輕而穩(wěn)定應(yīng)用112單脂肪酸丙二醇酯60%單脂肪酸甘油酯24%乳酸甘油酯15%由于單丙酯的親油性強(qiáng)，在大豆油等油脂中加入8~10%單丙酯，可制備貯存穩(wěn)定的含乳化劑起酥油，以用于蛋糕等中。在奶油中加入9~12%的單丙酯與少量單甘酯，可作為起泡性奶油乳化劑。粉狀的蛋糕乳化劑113七、酪蛋白酸鈉在食品工業(yè)中具有保濕.保鮮.保香,改良品質(zhì)等作用.酪朊酸鈉被聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織(FAO)和世界衛(wèi)生組織(WHO)食品添加劑委員會(huì)確定為無(wú)限量使用的食品添加劑,故廣泛用于肉制品.烘焙食品.飲料.醫(yī)藥,煙草,化妝品.日用化工等行業(yè).

114八、松香甘油酯類(lèi)松香甘油醇類(lèi)作為乳化劑，可用以生產(chǎn)飲料用的乳化香精，但更多的是用作膠姆糖的咀嚼料。用氫化松香甘油酯制成的膠姆糖，長(zhǎng)期存放（兩年內(nèi)）口感不變，并仍能保持柔軟細(xì)膩，而由松香甘油酯制成的膠姆糖，3-4個(gè)月后即變硬，且口感發(fā)苦。因此，本品可用作乳化劑、穩(wěn)定劑和膠姆糖基礎(chǔ)劑。115大豆磷脂生產(chǎn)方法粗磷脂亦稱(chēng)卵磷脂、濃縮磷脂、毛磷脂或液態(tài)天然磷脂,含大豆油33~35%。由大豆榨油生產(chǎn)中的副產(chǎn)品大豆毛油2.3%水?dāng)嚢杓訜?0~80℃水合磷脂膠狀的磷脂漿沉淀離心水合磷脂油60℃以下真空干燥粗磷脂水116大豆磷脂主要組成如下(%)：含有較多的維生素E(約0.13%)；生物素、葉酸、維生素B1、B2、泛酸、吡哆醇和尼克酸等。磷脂酰膽堿（PC）19~21磷脂酰乙醇胺（PE）8~20磷脂酰肌醇（PI）20~21其他磷脂5~11大豆油（甘油三酯）33~35甾醇及維生素2~5游離糖類(lèi)5水分1117九、大豆磷脂及改性大豆磷脂磷脂中最常見(jiàn)的為磷脂酰膽堿和磷脂酰膽胺，當(dāng)磷脂與肌醇結(jié)合時(shí)，形成磷脂酰肌醇。

一般磷脂的結(jié)構(gòu)可以看作三甘油脂的一個(gè)脂肪酸被磷酸所取代生成磷酸脂，然后在為其它基團(tuán)所脂化。

磷酸118119120磷脂存在于動(dòng)植物體的重要組織中腦神經(jīng)皮膚植物種子花粉橡膠乳液在自然界中的存在方式121油料種子膠體相內(nèi)的磷脂大都與蛋白質(zhì)、糖類(lèi)、脂肪酸、甾醇、生育酚、生物素等物質(zhì)相結(jié)合，構(gòu)成復(fù)雜的復(fù)合體。在自然界中的存在方式植物油料中的磷脂主要存在于種子里，且大部分都含在油料的膠體相中，油相中含量很少。122幾種油料種子中磷脂的含量

123

粗磷脂的物理特性及市場(chǎng)前景我國(guó)市場(chǎng)上的卵磷脂產(chǎn)品80%以上為濃縮磷脂，以低廉的價(jià)格出口到美、歐、日等國(guó)。在國(guó)際市場(chǎng)上，經(jīng)加工處理的高附加值的卵磷脂產(chǎn)品一直處于穩(wěn)步增長(zhǎng)的勢(shì)頭。我國(guó)每年要高價(jià)從國(guó)外進(jìn)口500噸以上的高純度卵磷脂以滿足這些行業(yè)的需求。乳化性不好濃縮磷脂異味大應(yīng)用受到很大限制124無(wú)油磷脂(粉狀磷脂)粗磷脂用熱丙酮處理后，可得無(wú)油磷脂油脂含量33~35%2%總磷脂量56%86%總糖酯6%11%總中性脂類(lèi)38.5~40%

2.5%呈淺棕色粉末或蠟狀顆粒，有良好的流動(dòng)性，可分散于水中，溶于脂肪酸。適于作油包水型的親油性乳化劑。處理前處理后125無(wú)油磷脂中磷脂組成（丙酮不溶物）（%）磷脂酰膽堿（PC）38.2磷脂酰乙醇胺（PE）17.3磷脂酰肌醇（PI）17.6磷脂酸8.4N-?；姿狨Ｒ掖及?.0溶血磷脂酰膽堿1.5磷脂酰甘油1.2磷脂酰絲氨酸0.5溶血磷脂酰乙醇胺0.4未知物12.8126羥基化卵磷脂在乳酸或乙酸存在下，用過(guò)氧化氫或過(guò)氧化苯甲酰處理天然磷脂。易于水合、分散成乳狀液HLB值由3-4增至10-12有較強(qiáng)的親水性，適用于水包油型(O／W)型乳化劑僅需少量羥基化卵磷脂即可大大降低其界面張力127其他改性卵磷脂在磷脂酶的作用下，可使磷脂轉(zhuǎn)化成水解磷脂，或酶解磷脂，從而提高其親水能力、耐酸、耐鹽等能力。與二氧化硫反應(yīng)，可獲得抗酸性的無(wú)色磷脂，對(duì)鹽類(lèi)有抗沉淀作用。128在粗磷脂中也可加入司盤(pán)、吐溫等乳化劑，配成許多不同用途的復(fù)配型混合磷脂。加入氯化鈣、脂肪酸及植物油等稀釋劑，可制成液化磷脂。加入一定量成比例的乙醇和水，可獲得水溶性磷脂。129卵磷脂主要作用和用途人造奶油中乳化防濺劑巧克力和焦糖中控制結(jié)晶降低粘度速溶食品中潤(rùn)濕和乳化劑焙烤制品乳化、濕潤(rùn)和脫模劑冰淇淋、嬰兒奶粉、代乳品、蛋制品、糖果等中乳化、濕潤(rùn)、防濺、脫模130第六節(jié)

乳化液的制備乳化液的后處理乳化劑的選擇乳化液的制備方法131一、乳化劑的選擇確定配比調(diào)整選擇適當(dāng)?shù)娜榛瘎┢贩N保證乳化液類(lèi)型的要求調(diào)整完善132（一）確定確定乳化劑的HLB值根據(jù)HLB值確定乳化劑“對(duì)”確定最佳的單一乳化劑確定最佳乳化劑的用量133確定乳化劑的HLB值用標(biāo)準(zhǔn)乳化劑Span系列和Tween系列配成不同HLB值的復(fù)合乳化劑系列。按乳化劑：油：水=5：47.5：47.5的質(zhì)量比混合，攪拌乳化。靜止24h或經(jīng)快速離心后，由觀察乳化液的分散情況來(lái)決定哪一個(gè)乳化效果好。乳化油所需HLB值134根據(jù)HLB值確定乳化劑“對(duì)”HLB值小HLB值大SpanTween復(fù)合已知HLB值根據(jù)所需乳化液的類(lèi)型，找出HLB值高低配合其中最佳效果的一對(duì)。乳化劑對(duì)中的乳化劑品種的HLB值不能相差太大，一般在5以內(nèi)。135確定最佳的單一乳化劑乳化劑“對(duì)”HLB-aHLB-b具有此HLB值的各種乳化劑的乳化能力是不一樣的要根據(jù)實(shí)際需要選出效果最佳的136親油基和被乳化物結(jié)構(gòu)相近的乳化劑，乳化效果好。乳化劑在被乳化物中易于溶解，乳化效果好。若乳化劑使內(nèi)相液粒帶有同種電荷，互相排斥，乳化效果好。篩選的理論依據(jù)使用方便，來(lái)源廣泛，成本低廉。137在