現(xiàn)代食品乳化劑的研究與應(yīng)用

現(xiàn)代食品乳化劑的研究與應(yīng)用

0乳化劑的種類及用量隨著人們生活水平的提高，消費(fèi)者對(duì)食品的要求不僅限于豐富和合理的營養(yǎng)價(jià)值，還需要食品的外觀、顏色、口感、口感、口感、口感、新鮮度和感官特征。為了滿足廣大消費(fèi)者的需求，一方面要控制和改良食品原料、加工工藝、加工設(shè)備、包裝及保藏方法，另一方面就是采用新型、高效、安全、優(yōu)質(zhì)的食品添加劑。乳化劑作為一類食品添加劑，在食品工業(yè)中扮演著重要的角色，它是現(xiàn)代食品工業(yè)的重要組成部分，在食品工業(yè)中的需求量約占添加劑的50%?；谄浔砻婊钚孕再|(zhì)和與食品組分的相互作用，乳化劑不僅在各種原料混合、融合等一系列加工過程中起乳化、分散、潤滑和穩(wěn)定等作用，而且還可以改進(jìn)和提高食品的品質(zhì)和穩(wěn)定性。比如，它可以使食品舌感潤滑、保持質(zhì)感，還被用作蛋糕的起泡劑、豆腐的消泡劑等。在面包生產(chǎn)中，乳化劑可以保護(hù)淀粉粒，防止老化，從而使面包食感得到改良，并在防氧化、抗菌和品質(zhì)等方面得到改善。乳化劑的種類繁多，天然乳化劑有卵磷脂、皂素、蛋白質(zhì)分解物等；人工合成的則有脂肪酸甘油酯、脂肪酸蔗糖酯等。乳化劑不只是單一物質(zhì)，為了各種用途及相乘效果，也有各種混合乳化劑，其特性以HLB值(親水、親油性)表示，親水基為0時(shí)，HLB值為0，而親水基100%時(shí)，HLB值為20。據(jù)統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)代食品乳化劑有136種，我國允許使用的乳化劑有29種，用量最大的依次為：分子蒸餾單甘酯、蔗糖酯、大豆磷脂。以下介紹幾種主要的食品乳化劑。1乳化劑的性能1.1油脂單甘油脂脂肪酸甘油酯可分為單甘油酯、雙甘油酯及聚合甘油酯，占食品乳化劑總量的70%，以單甘油酯價(jià)格最低，它是主要的油脂類食品乳化劑，是目前世界上用量最大的食品乳化劑品種，占了乳化劑用量的50%以上，國內(nèi)每年的銷售額達(dá)到了1.9億元。單甘油脂主要用于面包、糕點(diǎn)、冰淇淋等的乳化，以及豆腐制造中的消泡。而聚合甘油酯的用量目前還較小，隨著市場和其用途的不斷開發(fā)正逐漸增加，它主要用于植物脂冰淇淋，以促進(jìn)干燥、軟化光滑組織結(jié)構(gòu)。1.2乳化飲料的作用脂肪酸蔗糖酯乳化范圍從W蛐O到O蛐W，主要功能為乳化、可熔化，抑制油脂結(jié)晶增長，與淀粉的相互作用，防止蛋白質(zhì)變性。濕潤作用和防止耐熱性細(xì)菌之抗菌效果，尤其是對(duì)油和水有良好的乳化作用，可穩(wěn)定乳脂肪和防止乳蛋白的凝聚沉降，從而使飲料不會(huì)出現(xiàn)沉降、酪化與分層等現(xiàn)象。由于蔗糖酯良好的性能，自上市以來需求量快速增加，近10年來，在國際市場的銷售量以年均8%～10%的速度增長，在日本被廣泛應(yīng)用。1.3脂肪酸酯化產(chǎn)品丙二醇脂肪酸酯是50年代開發(fā)的油包水型非離子型乳化劑，具有良好的發(fā)泡性能和乳化性能。它是用丙二醇和食用脂肪酸在200℃、強(qiáng)堿催化、真空作用酯化生產(chǎn)的。被應(yīng)用于油脂起泡，氣泡穩(wěn)定，可以使蛋糕、泡沫奶油、酥油和烘焙食品的起泡性和成品形狀穩(wěn)固等品質(zhì)得到改善。但其乳化度比其他乳化劑要弱，多數(shù)情況下與脂肪酸單甘油酯并用，目前，國內(nèi)年需求量900t。1.4鈣鹽對(duì)饅頭、面包、面包的作用硬脂酰乳酸鈣是乳酸縮合后與硬脂酸酰化物形成的鈣鹽，是以鈣為主要成分的陰離子乳化劑，用于饅頭、面包、面等制品上，主要起改善氣泡、強(qiáng)化面團(tuán)的作用。1.5型維生素類卵磷脂來源于大豆及蛋黃，大部分來自于大豆，一般稱為大豆卵磷脂，也被稱為新型維生素，為糊狀粗制品。卵磷脂是人工合成品以外惟一的兩性乳化劑，不但具有乳化、分散、濕潤等界面活性的生產(chǎn)特性，而且具有防止老化、抗氧化等功能性作用。大豆卵磷脂用于巧克力、奶油、酥油和咖喱等，而蛋黃卵磷脂用于冰淇淋的穩(wěn)定上。1.6小麥面粉乳化劑蛋白乳化劑為不需要標(biāo)示的天然乳化劑，在講究不用添加劑的消費(fèi)潮流下，其需求量穩(wěn)步增長。日本片山化學(xué)工業(yè)研究所用小麥面粉加水分解生產(chǎn)的乳化劑產(chǎn)品—GULUPARU，因制面、面包類需求增長，其消費(fèi)量倍增，年需求量為350t。理想的乳化劑，應(yīng)與水相和油相都有較強(qiáng)的親和力，而一種乳化劑很難達(dá)到這種理想的狀態(tài)，一般將HLB值大的乳化劑和HLB值小的乳化劑混合使用，使原HLB值范圍擴(kuò)大，增加其適用范圍，可取得更佳的效果。2乳化劑的功能各種乳化劑在不同食品中發(fā)揮著各種各樣的功能，對(duì)任一類乳化劑，通過改變配方或改進(jìn)工藝，都可得到具有不同特征的產(chǎn)品以滿足生產(chǎn)的需要，乳化劑在食品中的主要功能如下。2.1乳化劑絡(luò)合淀粉酶的能力乳化劑可以和淀粉絡(luò)合形成淀粉乳化劑絡(luò)合物，這一反應(yīng)與乳化劑絡(luò)合淀粉酶的能力有關(guān)。乳化劑的這一性質(zhì)可以延緩面包、饅頭等食品中淀粉的老化，降低淀粉基食品復(fù)水時(shí)的黏性，如用于快餐土豆泥、速食方便面以及其他面團(tuán)食品。2.2偶聯(lián)絡(luò)合物乳化劑能和蛋白質(zhì)相互作用，形成氫鍵或偶聯(lián)絡(luò)合物，如和小麥面筋作用，起到面團(tuán)調(diào)理作用，可改善蛋白質(zhì)的彈性，使烘焙食品體積較大和具有較好的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。2.3脂肪結(jié)晶的控制乳化劑在以脂肪為基料的涂層中，可控制脂肪結(jié)晶粒度的大小，改善乳化性能，提高烘焙食品的質(zhì)量。2.4過涂覆固體顆?；蛉〈帜承┤榛瘎┠軌?qū)Ψ稚⒂谥局械奶蔷w粒產(chǎn)生影響，通過涂覆固體微?；蛉〈制鸨砻婊钚詣┑淖饔?，降低顆粒之間的摩擦力，從而影響整個(gè)系統(tǒng)的黏度，這一性質(zhì)在糖果工業(yè)中對(duì)生產(chǎn)巧克力及其類似產(chǎn)品具有重要的作用。2.5泡沫和泡沫乳化劑中的飽和脂肪酸鏈能穩(wěn)定液體泡沫，因此，在許多方便食品中可作為攪打劑使用。2.6潤潤液某些乳化劑對(duì)擠壓淀粉食品的結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生重要的影響，同時(shí)，也會(huì)影響到擠壓器的生產(chǎn)能力。如大豆磷脂可作面包、蛋糕和糖果等食品的脫模劑。2.7乳化劑的種類及用量植物性乳化劑可代替烘焙食品和非乳食品中的油脂成分。如甘油單酸酯和甘油二酸酯乳化劑可以代替或減少糕點(diǎn)、餅干、冷凍食品和植物性基非乳食品中的部分起酥油含量。根據(jù)食品種類的不同，可不同程度地減少其中的油脂和熱量。在選用乳化劑時(shí)，我們不僅要根據(jù)其功能特性進(jìn)行選擇，還要注意其使用安全性及對(duì)食品風(fēng)味的影響。3乳化劑在食品行業(yè)的應(yīng)用3.1乳化劑對(duì)發(fā)酵過程的影響在面包的加工、運(yùn)輸、貯存和貨架存放等過程中，為保持其品質(zhì)、改善口感，需要在面團(tuán)中加入乳化劑作為品質(zhì)改良劑，其作用在于增加面筋強(qiáng)力、縮短發(fā)酵時(shí)間、提高面團(tuán)成形率和增大面包體積。同時(shí)，乳化劑也能有效地阻止淀粉結(jié)晶化，防止面包老化，增加柔軟度，延長保鮮期。作為面團(tuán)增強(qiáng)劑和面包軟化劑的主要品種有：甘油單酸酯、甘油單二乙酰酒石酸酯、甘油單琥珀酸酯、乙氧基化單甘酯、蔗糖酯、Span60、Tween60和硬脂酰乳酸鈣（鈉）等。經(jīng)常使用的是復(fù)合型乳化劑,如40%乙氧基化單甘酯與60%單、雙甘酯，40%Tween60與60%單、雙甘酯的混合物。3.2乳化劑的種類人造奶油由于原料宜得、物美價(jià)廉，特別是它既具有天然奶油的色、香、味，又不含動(dòng)物脂肪中易于引起腦血管疾病的膽固醇，受到眾多消費(fèi)者的歡迎。人造奶油的生產(chǎn)離不開食品乳化劑。乳化劑的主要作用是將水分散于油中，制成穩(wěn)定的乳液，改善人造奶油的組織結(jié)構(gòu)。由于人造奶油的脂肪含量低于天然黃油，因此，國外的消費(fèi)量日益增加，并超過了人造黃油。人造奶油常用的乳化劑有單甘酯、聚甘酯、丙二醇酯、失水山梨醇脂肪酸酯和卵磷脂等。不同用途的人造奶油中乳化劑的添加量不相同，涂抹面包的人造奶油的乳化劑含量為0.3%，糕點(diǎn)用人造奶油的乳化劑含量為0.5%，低脂肪人造奶油的乳化劑含量為0.7%～1.0%。3.3乳化穩(wěn)定劑的選擇食品乳化劑早已用于冰淇淋的生產(chǎn)。冰淇淋是一種脂肪含量較高(16%～20%)的冷凍食品，在制作過程中加入乳化劑，形成水包油型穩(wěn)定的乳液，阻止相分離，改善冰淇淋組織結(jié)構(gòu)，防止產(chǎn)生冰霜現(xiàn)象，形成細(xì)微均勻的氣泡和冰晶。加入乳化劑后，在達(dá)到相同乳化效果的前提下，可以節(jié)省50%的攪打時(shí)間。冰淇淋生產(chǎn)中常用的乳化劑有：單甘油酯、蔗糖酯和失水山梨醇脂肪酸酯等，可使用單一的乳化劑，但復(fù)合乳化劑效果更佳。500L冰淇淋的乳化劑用量一般為2kg～4kg，單甘酯用量為基料的0.2%～0.5%。復(fù)合乳化劑主要有單甘酯與蔗糖酯、單甘酯與聚甘酯、單甘酯與失水山梨醇脂肪酸酯、單甘酯與二乙酰酒石酸甘油酯等。3.4抗氧化作用作用在飲料中加入食品乳化劑，可起到香、助溶、乳化分散等作用，在含乳飲料中還起抗氧化作用。常使用的乳化劑有：卵磷脂、甘油脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、丙二醇脂肪酸酯、司盤和吐溫型乳化劑等。3.5復(fù)合乳化蛋糕糕點(diǎn)生產(chǎn)中的發(fā)酵大多采用酵母發(fā)酵和非酵母發(fā)酵。對(duì)于用酵母發(fā)酵的糕點(diǎn)，使用乳化劑不僅能使油脂更好地分散于面團(tuán)中，而且可使酵母分散均勻，提高發(fā)酵功效，制品松柔可口，保存期延長。在制作蛋糕時(shí)，利用本身起泡性和輔以發(fā)酵粉等膨化劑進(jìn)行烘烤使之體積增大。若加入單甘酯、丙二醇酯、Span及復(fù)合乳化劑打蛋時(shí)，能使蛋糕生料的氣相表面張力降低，促進(jìn)發(fā)泡，并保持泡沫穩(wěn)定，使蛋糕體積增大，組織均勻細(xì)膩，質(zhì)地松軟，保鮮期長。國外商品有蛋糕“起泡改良劑”，國內(nèi)商品有“速發(fā)蛋糕油”，它們多數(shù)是由高純單甘酯、丙二醇酯、蔗糖酯、Span和磷脂等復(fù)配制成的，該乳化劑用量按油脂計(jì)為2%～8%。3.6其他食用乳化劑還可用于巧克力、香腸、乳化香精、肉類罐頭、速溶奶粉、面條、豆腐、奶糖、果醬和方便面等食品制作中。4乳化劑對(duì)食品工業(yè)的影響由于乳化劑在食品工業(yè)中應(yīng)用廣泛，而且在人體消化過程中可被分解為脂肪酸和多元醇，從而被人體吸收或排出體外，對(duì)人體無害，所以越來越受到人們的重視。隨著生物技術(shù)和遺傳工程的應(yīng)用，已經(jīng)開發(fā)出一系列具有表面活性生物物質(zhì)產(chǎn)品并用于食品生產(chǎn)，例如，從非生