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文檔簡介
食品添加劑5調(diào)質(zhì)類食品添加劑食品物性特點一般的食品不僅含有固體,而且還有水、空氣的存在,屬于分散系統(tǒng)或稱為非均質(zhì)分散系統(tǒng),也稱分散系。所謂分散系統(tǒng)(dispersesystem)是指數(shù)微米以下、數(shù)納米以上的微粒子,在氣體、液體或固體中浮游懸濁(即分散)的系統(tǒng)。系統(tǒng)中微粒子(被稱為分散相,dispersephase),分散在氣體、液體或固體的介質(zhì)(被稱為分散介質(zhì),dispersemedium,也稱連續(xù)相)中。絕大部分食品都是分散體系,一些以均相溶液形式存在,許多食品是膠體狀態(tài)。黃油、人造奶油、面團、各種果凍狀食品,甚至果醬、面醬之類,既不是單純的彈性體,也不是黏性流體,而是一種既有塑性、黏性,又有彈性的物質(zhì)。這就是食品的膠黏性質(zhì)。2食品分散體系
凝膠是食品中非常重要的物質(zhì)狀態(tài)。凝膠狀態(tài)的食品的力學(xué)性質(zhì)對其口感品質(zhì)(風(fēng)味之一,軟硬、嚼勁、筋道感、柔嫩感等)起著決定作用。3膠黏特性對食品的影響風(fēng)味:食品的口感與食品膠體的黏、彈、塑性質(zhì)即流變性質(zhì)有很大的關(guān)系。例如,湯汁的可口性,飲料的爽口性,面條、饅頭的咀嚼味感,主要取決于其流變學(xué)性質(zhì)。穩(wěn)定性:果汁要求不分層、不沉淀;面條要求不糊湯,耐浸泡不爛;冰淇淋要求保型性好、口感細膩等。而解決這些問題的本質(zhì),就是要調(diào)整好膠體粒子構(gòu)成、分布或結(jié)合狀態(tài),使之穩(wěn)定。這時分散系統(tǒng)內(nèi)各相之間的界面狀態(tài),對物性自然要產(chǎn)生很大影響。4食品中蛋白質(zhì)、淀粉、脂肪等的化學(xué)構(gòu)造和物化性質(zhì)決定食品黏彈性。為了改善食品的口感,人們致力于開發(fā)各種具有增進食品彈性、穩(wěn)定性、韌性的蛋白質(zhì)或多糖類添加劑。55.1.1增稠劑及其在食品加工中的作用
食品增稠劑是指在水中溶解或分散,能增加流體或半流體食品的黏度,并能保持所在體系的相對穩(wěn)定的親水性食品添加劑。增稠劑分子結(jié)構(gòu)特點:①增稠劑分子大小一般在1~100nm之間②含有大量羥基、羧基、氨基等親水基團,能與水分子發(fā)生水合,以分子狀態(tài)高度分散在水中,容易形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)或具有較多親水基團的膠體,構(gòu)成單相均勻分散體系。食品增稠劑對保持流態(tài)食品、膠凍食品的色、香、味、結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性起相當(dāng)重要的作用。
677增稠劑的作用增稠劑在食品中主要是賦予食品所要求的流變特性,改變食品的質(zhì)構(gòu)和外觀,將液體、漿狀食品形成特定形態(tài),并使其穩(wěn)定、均勻。1.使冰淇淋在凍結(jié)過程中生成的冰晶細微化,并包含大量微小氣泡,使其結(jié)構(gòu)細膩均勻,口感光滑,外觀整潔。2.使液體食品具有令人滿意的稠度,使可能產(chǎn)生凝聚與沉淀的體系均勻穩(wěn)定,具有黏滑適口的感覺。83.增稠劑的凝膠作用,是利用它的膠凝性,當(dāng)體系中溶有特定分子結(jié)構(gòu)的增稠劑,濃度達到一定值,而體系的組成也達到一定要求時,體系可形成凝膠。4.起泡作用和穩(wěn)定泡沫作用部分增稠劑具有適度的表面活性,可以發(fā)泡,它的溶液在攪拌時可包含大量氣體,并因液泡表面黏性增加使其穩(wěn)定。蛋糕、啤酒、面包、冰激凌等使用鹿角菜膠、槐豆膠、海藻酸鈉、明膠等作發(fā)泡劑用。95.粘合作用香腸中使用槐豆膠、鹿角菜膠的目的是使產(chǎn)品成為一個集聚體,均質(zhì)后組織結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、潤滑,并利用膠的強力保水性防止香腸在儲藏中失重。阿拉伯膠可以作為片、粒狀產(chǎn)品的結(jié)合劑。也可在粉末的顆粒化、香料的顆?;推渌猛局惺褂?。6.成膜作用在食品表面形成非常光潤的薄膜,防止冰凍食品、固體粉末食品表面吸濕。還可以使果品、蔬菜保鮮,并有拋光作用。作被膜用的有醇溶性蛋白、明膠、瓊脂、海藻酸等。7.做功能性填充料天然增稠劑在人體內(nèi)幾乎不消化而被排泄掉,可用于保健、低熱食品的生產(chǎn)。108.保水作用增稠劑能吸收幾十倍乃至上百倍于自身質(zhì)量的水分,并有持水性,可以加速水分向蛋白質(zhì)分子和淀粉顆粒滲透的速度,改善面團的吸水量,使產(chǎn)品的質(zhì)量增大。由于凝膠特性,使面制品黏彈性增強,不易老化變干。9.矯味作用增稠劑對一些不良的氣味有掩蔽作用。其中環(huán)糊精效果較好,但絕不能將增稠劑用于腐敗變質(zhì)的食品。
1112瓊脂凝膠硬度高、彈性?。幻髂z凝膠堅韌而富有彈性,承壓性好,并有營養(yǎng);卡拉膠凝膠透明度好、易溶解,適用于制作奶凍;果膠凝膠具有良好的風(fēng)味,適于制作果味制品。
125.1.2影響增稠劑作用效果的因素
5.1.2.1結(jié)構(gòu)及相對分子質(zhì)量對黏度的影響
一般增稠劑溶液具有較高的黏度。在相同濃度和其他條件下,不同分子結(jié)構(gòu)的增稠劑,黏度亦可能有較大的差別。同一增稠劑品種,隨著平均相對分子質(zhì)量的增加,形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的幾率也增加,故增稠劑的黏度與相對分子質(zhì)量密切相關(guān),即分子質(zhì)量越大,黏度也越大。食品在生產(chǎn)和儲存過程中黏度下降,其主要原因是增稠劑降解,相對分子質(zhì)量變小。濃度對黏度的影響隨著增稠劑濃度的增高,增稠劑分子數(shù)量(非體積)增大,相互作用的幾率增加,吸附的水分子增多,流動時質(zhì)點間摩擦力增加,故黏度增大。135.1.2.3pH值對黏度的影響pH影響增稠劑的黏度和穩(wěn)定性。增稠劑的黏度通常隨pH值發(fā)生變化。在酸度較高的汽水、酸奶等食品中,宜選用側(cè)鏈較大或較多,而位阻較大,又不易發(fā)生水解的藻酸丙二醇酯和黃原膠等。而海藻酸鈉和CMC等則宜在豆奶等接近中性的食品中使用。14
5溫度對黏度的影響溫度升高溶液的黏度降低溫度每升高5~6℃,通常條件下的海藻酸鈉溶液黏度下降12%,分子熱運動。溫度升高,會加快強酸條件下大部分膠體水解速度,引起黏度下降。所以,膠體溶液應(yīng)盡量避免長時間高溫受熱。位阻大的黃原膠和藻酸丙二醇酯,熱穩(wěn)定性較好。少量氯化鈉使黃原膠黏度在-4~93℃范圍內(nèi)變化很小,這是增稠劑中的特例。
155.1.2.5切變力對增稠劑溶液黏度的影響一定濃度的增稠劑溶液的黏度,會隨攪拌、泵壓等的加工、傳輸手段而變化。
5.1.2.6其他因素對黏度的影響非水溶劑或能與水相混溶的溶劑(如酒精等),可以提高海藻酸鈉溶液的黏度,并最終導(dǎo)致海藻酸鈉的沉淀。高濃度的表面活性劑會使海藻酸鈉黏度降低,最終使海藻酸鹽從溶液中鹽析出來。單價鹽也會降低稀海藻酸鈉的黏度。
165.1.2.7增稠劑的協(xié)同效應(yīng)幾種增稠劑混合復(fù)配使用會產(chǎn)生黏度的相乘效應(yīng)和相抵作用。有時單獨使用一種增稠劑得不到理想的結(jié)果,須同其他一些增稠劑復(fù)配使用,發(fā)揮協(xié)同效應(yīng)。增稠劑有較好增效作用的配合是:CMC與明膠,卡拉膠、瓜爾豆膠和CMC,瓊脂與刺槐豆膠,黃原膠與刺槐豆膠等。阿拉伯膠可降低黃蓍膠的黏度。17185.1.3天然增稠劑
(1)食用明膠
食用明膠(ediblegelatin)是動物的皮、骨、韌帶等含的膠原蛋白,經(jīng)部分水解后得到的高分子多肽的高聚物。明膠中蛋白質(zhì)占82%以上,蛋白質(zhì)的組成氨基酸中缺乏色氨酸。性狀與性能:白色或淡黃色、半透明、微帶光澤的薄片或細粒,有特殊的臭味。不溶于冷水,可溶于熱水,溶液冷卻后即凝結(jié)成膠塊。明膠的凝固力較弱,濃度在5%以下不能形成凝膠。為了形成較結(jié)實的凝膠,濃度一般掌握在15%左右,溫度20~25℃。高于30℃,凝膠融化。凝膠富于彈性,口感柔軟。19毒性:食用明膠主要為蛋白質(zhì)。ADI不需要規(guī)定。使用:先將明膠用冷水沖洗干凈,加熱水制成10%溶液后混入原料中。在27~38℃之間不加攪拌地緩慢冷卻到4℃(老化)能獲得最大的黏度。按正常生產(chǎn)需要添加。
20(2)阿拉伯膠
(arabicgum)又稱阿拉伯樹膠、金合歡膠,由金合歡樹的滲出液制得,是一種由多種糖類組成的高分子聚合物。性狀與性能:為無定形琥珀色固體(干粉),無臭,無味,溶于水,不溶于油和多數(shù)有機溶劑。在水中可形成清晰而膠黏的溶液,呈弱酸性。水中的溶解度可達50%。阿拉伯膠具有表面活性,能使水的表面張力降低。其溶液的黏度與其濃度和pH值有關(guān)。25℃下,50%的溶液黏度最高。pH值在6~7時,出現(xiàn)黏度最高值。酒精與電解質(zhì)存在溶液的黏度降低,檸檬酸鈉存在則其黏度可提高。另外隨著時間的延長黏度也會下降。21毒性:無毒。ADI不需要規(guī)定。使用:阿拉伯膠在食品上應(yīng)用非常廣泛,作為食品添加劑,它主要影響食品的黏度、形狀和質(zhì)構(gòu),使最終產(chǎn)品具有所希望的性質(zhì)。22(3)羅望子多糖膠
從豆科植物羅望子樹的莢果種子中提取的多糖膠。由半乳糖、木糖與葡萄糖組成。性狀與性能:為黃褐色或灰色粉末,無臭,無味。在冷水中分散并溶脹,加熱則成黏稠溶液。不溶于一般有機溶劑,但能與甘油等親水性膠互溶。有類似果膠的特性,但形成凝膠后比果膠有更強的抗沖擊性能。相同濃度的羅望子膠凍的強度是果膠的2倍。且在中性和酸性溶液中都能形成膠凍。耐酸、耐鹽、耐熱性能良好。毒性:無毒。ADI不需要規(guī)定。23(4)田菁膠
從豆科植物田菁的種子中提取的多糖膠。以半乳糖為支鏈的甘露糖聚合物(半乳甘露聚糖)。性狀與性能:奶油色粉末。水溶液黏度比海藻酸鈉高近10倍。毒性:屬無毒品,ADI不需要規(guī)定。
24(5)瓊脂(agar)又名瓊膠、凍粉或洋菜。由海藻提取制得,屬多糖類物質(zhì)。主要由聚半乳糖苷組成。性狀與性能:瓊脂依制法不同,有條狀、片狀、粒狀和粉狀等,顏色由白至淡黃;半透明,具膠質(zhì)感。無臭或有輕微的特征性氣味,不溶于冷水。冷水中浸泡吸水膨脹軟化,吸水率可高達20倍。在沸水中極易形成溶膠,溫度降低后便成凝膠。0.5%低濃度就能形成凝膠。1.5%的瓊脂溶膠在32~39℃之間可以形成堅實而有彈性的凝膠,并在85℃以下不融化,這一特性可用以區(qū)別于其他海藻膠。25毒性:瓊脂可用于各類食品,按正常生產(chǎn)需要添加。ADI不需要規(guī)定。研究發(fā)現(xiàn),①人的消化系統(tǒng)不能降解瓊脂,可以正常排泄,吸入高劑量無害;②每天食用22.5g食品級瓊脂對人體吸收的鈣、銅沒有影響;③食品級瓊脂已被證實為非致癌物質(zhì)。使用:瓊脂主要被用做食品組分和微生物研究中的培養(yǎng)基質(zhì)。在食品工業(yè)中,主要應(yīng)用瓊脂的膠凝、乳化輔助作用和穩(wěn)定性質(zhì)。
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(6)海藻酸鈉(sodiumalginoate)又稱藻酸鈉、海藻膠或藻朊酸鈉,由海藻提取。性狀與性能:白色或淡黃色粉末,幾乎無臭、無味;溶于水成黏稠狀膠體溶液,特殊腥味,具有吸濕性。易與金屬離子結(jié)合,只有Na+、K+、Mg2+、NH4+的海藻酸鹽類能溶于水,鈣等離子和海藻酸出現(xiàn)沉淀。海藻酸鈉在pH5~10時黏度穩(wěn)定,pH值降至4.5以下時黏度明顯增加,當(dāng)達到pH3時,產(chǎn)生不溶于水的海藻酸沉淀析出。單價電解質(zhì)能降低其黏度。易與蛋白質(zhì)、淀粉、明膠、阿拉伯膠、CMC、甘油、山梨醇等共溶,所以可與多種食品原料配合使用。27毒性:大鼠經(jīng)口LD50>5g/kg。FAO/WHO(1984)規(guī)定ADI0~25mg/kg(以海藻酸計)。美國食品與藥物管理局(1985)將其列為一般公認安全物質(zhì)。使用:海藻酸鈉可廣泛應(yīng)用于多種食品之中28(7)卡拉膠(carrageenan)又名鹿角藻膠、角叉膠,由某些紅海藻提取制得。半乳聚糖組成的多糖類物質(zhì)。性狀與性能:白色或淡黃色粉末,無臭,味淡,易溶于熱水成半透明的膠體溶液,不溶于冷水,但可溶脹成膠塊狀;不溶于有機溶劑。水溶液具有高度黏性和膠凝特點,其凝膠具有熱可逆性。尤其是與蛋白質(zhì)類物質(zhì)作用,形成穩(wěn)定膠體的性質(zhì)。29卡拉膠是D-吡喃半乳糖以3,6-脫水半乳糖組成的高分子多糖類硫酸酯的鈣、鎂、鉀、鈉、銨鹽,根據(jù)分子中硫酸酯在吡喃糖(六環(huán)糖)環(huán)上的結(jié)合型態(tài),產(chǎn)生了7種主要類型的卡拉膠:κ-型、ι-型、λ-型、μ-型、ν-型、ξ-型、θ-型。目前工業(yè)主要生產(chǎn)和使用的是前3種,結(jié)構(gòu)不同,性質(zhì)有差異。商品卡拉膠是混合型的,不同的產(chǎn)地主要膠型不同。毒性:FAO/WHO(1984)規(guī)定,ADI為0~75mg/kg。30
范圍內(nèi)都是很穩(wěn)定。性質(zhì)明顯依賴于硫酸酯的含量和位置,以及被結(jié)合的陽離子,例如κ-和ι-卡拉膠,與K+和Ca2+結(jié)合,通過雙螺旋交聯(lián)形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的熱可塑性凝膠(右圖),有較高的濃度和穩(wěn)定性,即使聚合物濃度低于0.5%,也能產(chǎn)生膠凝作用。
卡拉膠硫酸酯聚合物是帶電荷的線性大分子,具有較高粘度,粘度隨著濃度增大呈指數(shù)增加,在較大pH31使用:卡拉膠在食品生產(chǎn)中可作為增稠劑、膠凝劑、穩(wěn)定劑、乳化助劑、成膜劑使用,改善食品品質(zhì)與外觀
①提高帶餡食品保水性
②獲得特殊性質(zhì):少量甲氧基果膠、瓜爾膠、鉀鹽和檸檬酸鈉可形成特殊性能,如涂敷性。③提高液體食品穩(wěn)定性在低pH值,干燥或冷凍儲藏條件下仍有較好的膠體穩(wěn)定性。④調(diào)整粘度:λ-卡拉膠比別的樹膠在室溫下更稠厚,而冷凍溫度下更稀薄。32(8)果膠(pectin)系指可溶性果膠,其主要成分是多縮半乳糖醛酸甲酯。性狀與性能:淡黃褐色粉末,稍有特異臭。溶于水則生成黏稠狀液體,與3倍或3倍以上的砂糖混合則更易溶于水。在酸性溶液中比在堿性溶液中穩(wěn)定。據(jù)酯化度,分為高甲氧基果膠和低甲氧基果膠。酯化度是指酯化的半乳糖醛酸基與總的半乳糖醛酸基的百分比值。高甲氧基果膠最適pH3.3~3.6;低甲氧基果膠最適pH4.0~4.5毒性:ADI為0~250mg/kg。使用:我國規(guī)定,果膠可按正常生產(chǎn)需要用于各類食品
33(9)瓜爾膠(guargum)
也稱瓜爾豆膠,與槐豆膠一樣屬于稱為半乳甘露聚糖的種子儲藏多糖,以α-1,6-糖苷鍵連接的單個吡喃半乳糖作為支鏈,D-吡喃甘露糖以β-1,4-糖苷鍵連接為主鏈構(gòu)成。以共價鍵連接蛋白質(zhì)類。性狀與性能:白色或淺黃色自由流動粉末,接近無臭。在冷水中能充分水化,蔗糖等強需水劑導(dǎo)致水化速率下降;水溶液呈中性,分散在熱和冷水中形成黏稠液,黏度為天然膠中最高,具體黏度取決于粒度、制備條件與溫度,黏度在pH3~7穩(wěn)定。其假塑度低于黃原膠。有良好的無機鹽兼容性(食鹽濃度60%)。低于pH3發(fā)生水解,堿性水解速率低。熱穩(wěn)定性差(處理溫度不能高于80℃)34毒性:GB2760規(guī)定按生產(chǎn)需要適量使用。使用:可與黃原膠、瓊脂等線性多糖形成復(fù)合體。與黃原膠有協(xié)同作用。①獲得良好品性:改善軟奶酪、涂抹糊狀品和調(diào)味汁的光滑性、可口性和可分散性、良好的可傾倒性、優(yōu)良的黏滯性,瓜爾豆膠加上其他膠(槐豆膠、卡拉膠)和乳化劑能通過結(jié)合自由水和增加混合物黏度阻止有砂粒感的較大乳糖結(jié)晶和冰結(jié)晶的生成。②提高食品的加工性能:可降低吸附(吸收)油脂的速率。避免糖衣黏附到透明玻璃紙包裝上,改善腸衣的充填性;消除烹煮、煙熏和儲藏期間脂肪和游離水的分離與移動;改善冷卻后產(chǎn)品的堅實度。35(10)黃原膠(xanthangum)又稱漢生膠或黃桿菌膠,由微生物發(fā)酵(黃單胞菌培養(yǎng)),提取制成,為高分子酸性雜多糖(由葡萄糖、甘露糖與葡萄糖醛酸組成)
性狀與性能:白色或淺黃至棕色粉末,易溶于水。有良好的增稠性能。即使低濃度也有很高的黏度,其1%水溶液的黏度相當(dāng)于明膠的100倍。具有觸變性與假塑性,此特性大大增加了其在食品工業(yè)中的應(yīng)用,并賦予食品以良好的感官性能。耐酸、堿,抗酶解,且不易受溫度變化影響。pH值高時,可受多價離子或陽離子影響而降低黏度。pH2~12范圍內(nèi),有一致的和很高的黏度。對大多數(shù)鹽類穩(wěn)定,添加食鹽可提高黏度和穩(wěn)定性。
36結(jié)構(gòu)與性能
黃原膠是一種由β-(1,4)-D-吡喃葡萄糖單體聚合體為骨架的微生物多糖。黃原膠結(jié)構(gòu)中帶支鏈是其具有特殊抗水解能力以及有獨特化學(xué)、物理性質(zhì)的主要原因。黃原膠的共價結(jié)構(gòu)與其增稠、懸浮及凝膠作用之間有密切關(guān)系。近期研究證實,黃原膠蛋白質(zhì)組成中的主要氨基酸是丙氨酸、谷氨酸、天門冬氨酸和甘氨酸。37毒性:小鼠經(jīng)口LD50>10g/kg。ADI不需要規(guī)定。使用:與其他增稠劑(如與刺槐豆膠、瓜爾豆膠)并用,可增強黏度,并有形成凝膠的性能。還具有乳化穩(wěn)定性。在低濃度下顯示優(yōu)良的加工和儲藏穩(wěn)定性,黃原膠已被食品工業(yè)廣泛接受。1、良好的懸浮能力2、良好的流動性3、良好的保水性能防止淀粉老化和脫水385.1.4化學(xué)合成增稠劑工程食品和食品制造的現(xiàn)代化、自動化的日益發(fā)展,對增稠劑的要求越來越高,高溫殺菌、強力機械攪拌、泵的輸運、冷藏保鮮,要求增稠劑具有良好的耐熱、抗剪切穩(wěn)定性、不易回生凝沉,以及較強的耐酸穩(wěn)定性,和成膜性、涂抹性等一些特殊的功能。天然增稠劑的性能已經(jīng)遠遠不能滿足需要,人們以易得、便宜得淀粉為原料開發(fā)變性淀粉是重要的途徑。
39(1)羧甲基纖維素鈉
(soduimcarboxymethylcellulose)簡稱CMC-Na,是葡萄糖聚合度為100~2000的纖維素衍生物性狀與性能:白色纖維狀或顆粒狀粉末。無臭,無味,有吸濕性。易分散在水中形成透明的膠體溶液。溶液的黏度隨溫度的升高而降低。溫度低于20℃,CMC-Na水溶液的黏度隨溫度的下降而迅速降低。當(dāng)溫度在20~45℃之間時,黏度下降緩慢。溫度高于45℃,黏度完全消失。溶液的黏度受pH值的影響。當(dāng)pH值為7時,黏度最大,通常pH4~11較合適,pH3以下易生成游離酸沉淀?,F(xiàn)已有抗酸耐鹽的產(chǎn)品。40其耐鹽性較差??膳c某些蛋白質(zhì)發(fā)生膠溶作用,生成穩(wěn)定的復(fù)合體系,從而擴展蛋白質(zhì)溶液的pH值范圍。毒性:本品安全性高,ADI不需要規(guī)定。可按正常生產(chǎn)需要使用CMC-Na與海藻酸鈉并用有相乘作用。通常CMC-Na與海藻酸鈉混用時的用量為0.3%~0.5%。CMC在食品工業(yè)中應(yīng)用廣泛。1.增稠作用:人工甜味劑無糖水那樣的黏稠性,調(diào)節(jié)醬油的黏度,具有滑潤口感2.保持水分:防止老化、減少油脂酸敗。3.防止調(diào)酸造成的蛋白質(zhì)沉淀
41結(jié)構(gòu)與性質(zhì)CMC分子鏈長、具有剛性、帶負電荷,在溶液中因靜電排斥作用使之呈現(xiàn)高粘度和穩(wěn)定性,它的這些性質(zhì)與取代度和聚合度密切相關(guān)。低取代度(DS≤0.3)的產(chǎn)物不溶于水而溶于堿性溶液;高取代度(DS>0.4)易溶于水。取代度0.7~1.0的CMC可用來增加食品的粘性,溶于水可形成非牛頓流體,其粘度隨著溫度上升而降低,pH5~10時溶液較穩(wěn)定,pH7~9時穩(wěn)定性最大。但當(dāng)二價離子存在時則溶解度降低并生成懸濁液,三價陽離子可引起膠凝或沉淀42(2)淀粉磷酸酯鈉
由正磷酸鈉分散在乙醇溶液中加入淀粉,在120~170℃下反應(yīng)制得的淀粉衍生物。性狀與性能:白色粉末,無臭,可溶于水,并形成透明糊狀物。1%水溶液的pH值為6.5~7.5,不溶于乙醇。水溶液黏性很大,在低溫時很穩(wěn)定,加溫后黏度下降。毒性:本品安全性高,ADI不需要規(guī)定。使用:我國規(guī)定,淀粉磷酸酯鈉可用于蔬菜、罐頭、面制品、果醬、飲料、湯料、冰激凌、奶油和調(diào)味品中,正常生產(chǎn)需要添加。
43(3)羧甲基淀粉鈉
簡稱羧甲基淀粉或CMS-Na性狀與性能:白色或淡黃色粉末,在常溫下溶于水,形成透明狀液體,吸水后體積膨脹200~300倍,其1%水溶液pH為6.5~8.0,在酸性條件穩(wěn)定性較差。黏度與產(chǎn)品的分子質(zhì)量及淀粉分子中的羧甲基鈉基團的數(shù)目有關(guān),性質(zhì)與羧甲基纖維素鈉相近。毒性:小鼠經(jīng)口LD50>15g/kg。FAO/WHO(1984)規(guī)定,ADI不作限制性規(guī)定。使用:我國規(guī)定,羧甲基淀粉鈉可用干醬類,最大用量為0.1g/kg;用于面包為0.02g/kg;用于冰激凌為0.06g/kg。CMS-Na用于上述食品時,尚具有良好的增稠、穩(wěn)定性。44(4)羥丙基淀粉(hydroxpropylstarch)
簡稱HPS,為天然淀粉經(jīng)氧化丙烯處理形成的淀粉衍生物。性狀與性能:白色或近白色細微粉末,無臭、無味。幾乎不溶于冷水,在水中加熱泡漲后完全糊化,具有增稠、穩(wěn)定的作用,并具有糊化溫度低、流動性好、黏度和透明度都較好的特性。羥丙基淀粉成膜性好,凝沉性弱,凍融穩(wěn)定性好,對酸堿等亦較穩(wěn)定。毒性:對人體無毒害,ADI不需要規(guī)定。使用:我國規(guī)定,羥丙基淀粉可用于冰激凌,最大用量為12g/kg,用于果醬、果凍、午餐肉、湯料的最大用量為30g/kg。
45(5)β-環(huán)狀糊精(β-cyclodextrin)
簡稱β-CD,是由淀粉經(jīng)微生物酶作用后提取制成的由7個葡萄糖殘基以α-1,4-糖苷鍵結(jié)合構(gòu)成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)的低聚糖。性狀與性能:白色結(jié)晶性粉末,無臭、味甜。溶于水,溶解度為1.85g/100mL,難溶于甲醇、乙醇和丙酮。與碘發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)顯黃色。利用環(huán)狀結(jié)構(gòu)中間的空洞內(nèi)可以包入多種物質(zhì),形成包接物。此包接物具有改善物質(zhì)物理性能的作用,故有廣泛用途。還可以提高難溶于水的物質(zhì)的溶解度,改善其物理化學(xué)性質(zhì)。此外,由于本品的環(huán)狀空洞內(nèi)具有疏水性,而外側(cè)呈親水性,具有界面活性劑的作用。46毒性:環(huán)糊精是由吡喃型葡萄糖環(huán)合成的,沒有毒性。雌雄大、小鼠經(jīng)口LD50為3~10g/kg,犬口服LD50>5g/kg。使用:我國規(guī)定β-環(huán)狀糊精可用于烘烤食品和湯料,最大使用量分別為2.5g/kg和100g/kg。β-環(huán)狀糊精在食品中主要作用:消除和掩蓋食品的特異臭和苦味,提高食品的風(fēng)味,并且具有一定的抗氧化作用。常用于包接天然色素,提高色素的穩(wěn)定性;包接易揮發(fā)香料,使其不易揮發(fā);掩蔽不良氣味,如消除某些產(chǎn)品的異味異臭。47淀粉變性淀粉變性的方法分為三類即物理方法、化學(xué)方法、生物方法;化學(xué)變性淀粉有氧化淀粉、酸變性淀粉、淀粉醚、淀粉酯、交聯(lián)淀粉。485.2.1.1.定義與分類
乳狀液是膠體體系的一種,也稱乳濁液、乳膠體,是液體的分散相分散在液體的連續(xù)相中。1.定義:乳狀液是兩種或兩種以上不相混溶的混合物,其中一種液體以微粒的形式分散到另一種液體里形成的分散體系。被分散的、間斷的相為內(nèi)相(分散相、間斷相),外部的液體為外相(連續(xù)相)。2.分類:油滴分散在水介質(zhì)中是水包油型乳狀液(O/W)水滴分散在油介質(zhì)中是油包水型乳狀液(W/O)
495.2乳化劑
5.2.1乳狀液概論
食品物系是由液體、固體和氣體混合成的膠體體系,特點是多相分散體系或非均質(zhì)分散體系。乳狀液類型的食品可根據(jù)內(nèi)相含量多少分為低內(nèi)相比(<30%),適中內(nèi)相比(30%~70%)和高內(nèi)相比(70%~77%)3種,見表食品乳狀液類型。50
5.2.1.2性質(zhì)
乳狀液的性質(zhì)有物理性質(zhì)(風(fēng)味,物理穩(wěn)定性)和化學(xué)性質(zhì)(化學(xué)穩(wěn)定性),乳狀液的特性與連續(xù)相的性質(zhì),以及連續(xù)相與內(nèi)相的比例有關(guān)。
1.外觀乳狀液的外觀隨原料的顏色、折光率的不同及分散相顆粒大小而變化。51連續(xù)相顏色通常能控制產(chǎn)品顏色。
522.分散作用乳狀液的分散作用與乳狀液類型有關(guān)。如果外相是水,乳狀液可分散到水或水溶性溶劑中;如果外相是油,可以用油物質(zhì)分散或稀釋。用分散性來判斷乳狀液的類型是很有效的。
3.粘度
乳狀液的粘度通常是隨外相的粘度、外相對內(nèi)相的比率和分散液珠顆粒大小的變化而變化。即乳狀液粘度取決于乳化劑類型和濃度。①當(dāng)乳狀液為低內(nèi)相比時,乳狀液粘度與外相相似。②當(dāng)內(nèi)相濃度增大時,產(chǎn)品粘度也增大。③當(dāng)內(nèi)相體積比外相體積大時,表觀粘度明顯增大。這是由于乳狀液中顆粒密集引起的。53影響乳狀液粘度因素(1)連續(xù)相和分散相粘度,(2)分散相與連續(xù)相的容量比,(3)表面活性劑所引起的吸著膜性質(zhì),(4)電氣粘性,(5)分散相滴液粒徑分布。544.顆粒大小顆粒大小通常用內(nèi)相顆粒直徑表示。通常用乳狀液顆粒最小值和最大值范圍表示。較小顆粒乳狀液均勻細膩,較大顆粒則粗糙顆粒大小與乳化劑的類型、質(zhì)量、組合的加入順序和制備乳狀液的技術(shù)有關(guān)。大多商業(yè)上有效的乳狀液的顆粒在0.5~2.5μm,顆粒細小且相似的乳狀液,穩(wěn)定性好。乳狀液顆粒大小可以決定外觀(見表)。555.微粒電荷
可以用電泳方法判斷乳狀液的分散相微粒所帶電荷。產(chǎn)生原因:①可能是一種組分(如肥皂)電離引起的②或非離子乳狀液的電子摩擦引起的,顯然,在離子體系中電荷比非離子體系中多的多。顆粒小的微粒其電荷能穩(wěn)定乳狀液,而高粘度乳狀液的微粒電荷對穩(wěn)定性的影響比流體乳狀液小。56
6.導(dǎo)電性乳狀液導(dǎo)電性由連續(xù)相導(dǎo)電性決定。水包油型乳狀液的導(dǎo)電性好,而油包水型乳狀液的導(dǎo)電性差,可用導(dǎo)電試驗來判斷乳狀液類型。
7.pH值人們用pH值判斷乳狀液性能取得了滿意的效果。根據(jù)乳化劑特性,非離子乳化產(chǎn)品適用于pH3~10范圍。
578.穩(wěn)定性乳狀液穩(wěn)定性要通過儲存的時間、粘度、氣味及儲存環(huán)境來考察。穩(wěn)定性取決于分散微粒聚合的速率聚合的速率取決于乳化劑的類型和濃度、乳狀液粘度、組成相、分散顆粒大小、微粒電荷和儲存條件。乳狀液遵守Stockes沉淀作用規(guī)律,顆粒越細小,沉淀速度越慢,乳狀液越穩(wěn)定。與分散相大小相比,乳狀液連續(xù)相粘度對沉淀影響不大,但粘度高可減少乳狀液分離的趨勢。585.2.2乳化作用與乳化機理5.2.2.1概述現(xiàn)象:一般條件下的油和水混合,油脂分散很不穩(wěn)定的,油珠將很快聚結(jié),形成油水兩層。原因:油的分散使界面具有較高的能量,界面積增大導(dǎo)致體系不穩(wěn)定,具有自動降低能量的傾向。表面自由能取決于表面積和表面張力,為了制得穩(wěn)定均勻的乳狀液,阻止油珠聚合,就必須降低界面處表面張力,加入阻止油珠聚合的表面活性劑——乳化劑。油可以微小的液滴分散于水中,形成乳狀液的現(xiàn)象(操作)叫乳化。595.2.2.2乳化作用機理形成穩(wěn)定乳狀液的機理:(1)降低表面張力,(2)形成界面膜,(3)電荷的影響。乳化劑分子結(jié)構(gòu)的共同特點:分子兩端一端是極性親水基,另一端是非極性疏水基。一般地講,疏水基團均為碳氫鏈結(jié)構(gòu),親水基團因種類不同而不同。
60
表面活性劑結(jié)構(gòu)特點具有兩親性結(jié)構(gòu)的有機化合物親油基親油基親油基親油基親油基親油基親水基611.溶解過程(降低表面張力)62兩性表面活性劑如甜菜堿型6364乳化劑溶于水體系后穩(wěn)定化形式乳化劑親水部分和水相之間相互作用導(dǎo)致水表面張力極大減小。水和乳化劑親水部分微弱作用將有助于形成親油性乳狀液,強相互作用將有助于形成親水性乳狀液。在理想條件下,當(dāng)乳化體系表面能比破壞乳狀液時高106倍時,表面活性劑能降低原來表面或界面能量1/20~1/25。如果表面張力達到0,將制得自發(fā)乳狀液。降低表面張力有助于乳狀液穩(wěn)定,但不是關(guān)鍵原因。
652.形成界面膜與膠束乳狀液穩(wěn)定的第二方面是形成堅固的界面膜。表面活性劑存在于兩種不相溶相間的膜內(nèi),界面膜有防止乳狀液顆粒的絮凝和聚合作用,緊密填充膜的形成對乳狀液的穩(wěn)定性起很大作用。66
過量的乳化劑加入水中(超過臨界膠束濃度),強親水性乳化劑形成的膠束,是一種微觀的液晶結(jié)構(gòu)。當(dāng)乳化劑和水混合物加熱到足夠的溫度,乳化劑液化時,水滲入到極性基中間,才能形成液晶結(jié)構(gòu)。膠束形成時乳化劑的濃度是臨界膠束濃度,取決于乳化劑分子中親油基的結(jié)構(gòu)、溫度、離子強度和pH值。膠束結(jié)構(gòu)是非常小的,直徑大約是0.005~0.01μm。液晶結(jié)構(gòu)有薄層狀、立方體狀或六邊形的結(jié)構(gòu)。還可能有交替膜、圓球狀和圓柱體型。673.電荷的影響
離子乳化劑相對于非離子型乳化劑對乳狀液穩(wěn)定性提供了附加的作用。乳狀液液滴表面的電荷基團增加了排斥力。離子型乳化劑在圍繞每一油液滴上將形成電荷的雙層。Dlvo理論:假如液滴間凈排斥作用,由靜電斥力和范德華力作用產(chǎn)生的引力結(jié)合比液滴動能還大,乳狀液將是穩(wěn)定的。685.2.3影響乳狀液穩(wěn)定性的因素與作用機制
5.2.3.1乳狀液的穩(wěn)定性
分散液滴上浮或下降速度可用Stockes方程式表示
1.乳狀液的顆粒大小與均質(zhì)化①分散滴液的細度對乳狀液穩(wěn)定性的影響是比較大的。一般工業(yè)上,1~2μm的粒度是比較穩(wěn)定的。②與粒徑同樣重要的是粒徑均一性。692.兩相的密度差
上浮或下降速度正比于兩相的密度差,若兩相的密度相同,則乳狀液完全不受重力影響,不發(fā)生上浮或下降現(xiàn)象。若加入密度調(diào)整劑,適當(dāng)加到分散油相中,可使分散相與連續(xù)相的密度相同。
703.粘度
分散液滴的粘度高會減慢液滴聚結(jié)速度。聚結(jié)因液滴沖撞發(fā)生,粘度增大會阻止這種傾向,乳狀液中粒子密度(濃度)增大會增加沖撞的機會,但乳狀液的粘度也增大。在乳狀液中加入增稠劑可以增加粘度增稠劑結(jié)構(gòu)的一部分會吸著、固化液滴,實現(xiàn)液滴分散,使乳狀液穩(wěn)定。極稀水溶液中,一些高分子化合物的吸引作用會引起分散液滴的凝聚(做凝聚劑)。小固體顆粒粘附在水液滴表面,通過形成物理障礙阻止凝聚現(xiàn)象發(fā)生而穩(wěn)定乳狀液。71增稠劑穩(wěn)定乳狀液能力的定量評價取Vo為25mL乳狀液于具塞量筒中,在40℃恒溫水浴中保溫24h后讀取未分層的乳狀液的體積V(mL),則其穩(wěn)定性
S=(V/Vo)×100%724.電荷作用
滴液間的靜電作用(相互斥力),可大大減小液滴聚集機會。離子表面活性劑會增加分散液滴的電荷有時用各種電解質(zhì)增大液滴電荷,形成雙電層電荷增加乳狀液的穩(wěn)定性。有時過量的電解質(zhì),反而會中和液滴電荷,并且使表面活性劑產(chǎn)生脫水現(xiàn)象,有損乳狀液的穩(wěn)定性。
只有很少的食品膠體的穩(wěn)定性依賴靜電排斥力。具有功能的簡單離子型食品乳化劑較少737474多價正離子
5.界面吸附層增大界面膜強度可提高乳狀液穩(wěn)定性。增大界面膜強度,一般用添加聚合物、非離子表面活性劑和固體粉末狀物質(zhì)等。
6.溫度溫度降低,乳狀液的兩相,特別是連續(xù)相粘度增大,會使乳狀液變穩(wěn)定755.2.3.2乳狀液的去穩(wěn)定作用
乳狀液去穩(wěn)定性可能由于下列5個因素中的某一個或幾個而發(fā)生:絮凝、凝結(jié)(聚合)、沉積、奧氏熟化和相轉(zhuǎn)化。
1.絮凝(凝聚)液滴因粘連而集合或聚集(沒有形成一個完整相),或少量大分子吸附液滴,即為絮凝。原因是液滴之間的引力超過斥力。此時不需要圍繞液滴的界面層整體破壞,這些引力主要是范德華力和靜電引力。
762.凝結(jié)(聚合)
小液滴聚結(jié)或絮凝形成一單個或大液滴地現(xiàn)象稱凝結(jié)。如果所有液滴聚結(jié)在一起,即形成兩個獨立的分離的相。凝結(jié)真正地反映了液滴表面的界面膜本質(zhì)。由于添加合適濃度的乳化劑,在液滴表面的強穩(wěn)定薄膜將減小不穩(wěn)定性。當(dāng)凝結(jié)發(fā)生時,界面膜被破壞,液滴融合,將導(dǎo)致液滴數(shù)量減小。7778
3.液滴濃度的變化兩相相對密度不同,乳狀液上下液滴濃度不同。
4.奧氏熟化(Ostwalddpening)
奧氏熟化過程:小液滴將消失大液滴形成。奧氏熟化形成的驅(qū)動力是兩個不同大小液滴有不同的化學(xué)位能。只有當(dāng)所有液滴大小都相同時,平衡才會存在,這時才真正是單一液滴或兩個永久且單獨相存在。奧氏熟化永遠是一個失穩(wěn)的因素,這是由于原始液滴大小變化總是發(fā)生的,并且兩相不可能完全不相溶。79
5.相轉(zhuǎn)化在臨界量達到之前,隨著越來越多地把一相物質(zhì)加入另一相中,此時乳狀液粘度也將會提高。假如加入更多同一相物質(zhì)的話,超過標準量,乳狀液將使不連續(xù)的相轉(zhuǎn)化為連續(xù)的相。相轉(zhuǎn)變也是制備乳狀液的方法。生奶油是水包油型乳狀液(O/W),經(jīng)持續(xù)激烈地攪拌就會變成油包水型的黃油(W/O),發(fā)生相轉(zhuǎn)變805.2.3.3乳狀液穩(wěn)定性評價方法
1.冷凍/融化試驗(普通方法,24h內(nèi)進行)乳狀液在冰點(大約-10℃)和融點(大約在37℃或40℃)循環(huán)幾次。5~6次凍/融試驗表明乳狀液固有穩(wěn)定性,但不等于有足夠的貯存期。
2.恒定溫度貯存試驗(老化)一般在低溫(1~5℃)下,高溫(40℃)和常溫下進行,在高、低溫下,界面膜減弱或破壞更容易。室溫(20~25℃)試驗一般連續(xù)2~3年。在高溫下試驗,以確定常溫貯存穩(wěn)定性,如果乳狀溶在40℃下6個月內(nèi)是穩(wěn)定的,則在20℃它可以貯存2年(每升高10℃反應(yīng)雙倍)。81
3.離心試驗如果乳狀液在超速離心作用下,30000~40000rpm轉(zhuǎn)速下旋轉(zhuǎn)10min不破乳,它將是很穩(wěn)定的。
4.觀察顯微鏡或眼睛觀察乳狀液,使用染色法幫助測定分散相粒子大小,一般,粒子小分布越小,乳狀液越穩(wěn)定。
5.低剪切力速度鑒定使用攪拌器或振動器加速乳狀液相的分離,3天后,發(fā)現(xiàn)有相分離情況,說明乳狀液固有不穩(wěn)定性。82乳化劑乳化能力(EC)及乳化穩(wěn)定性(Es)的測定方法取1mL制備好的乳狀液置于50mL容量瓶中并以蒸餾水定容,搖勻后立即于500nm下測其吸光度A1,EC可用A1來表示。同時,取10mL制備好的乳狀液十具塞量筒中,靜置于300℃水浴中1h,然后取1mL按上法稀釋并測其在500nm下的吸光度A2,Es可用1h后吸光度的變化來表示,即
Es=A2/A1835.2.4表面活性劑的其他作用
1.起泡作用2.懸浮作用3.破乳作用和消泡作用4.絡(luò)合作用乳化劑與淀粉絡(luò)合,在生面筋結(jié)構(gòu)中的作用是改善面筋體積和顆粒,增強面筋結(jié)構(gòu),促進結(jié)構(gòu)形成均勻。
5.結(jié)晶控制在食品體系中,乳化劑可以控制糖、淀粉和脂肪的結(jié)晶。84
6.潤濕作用潤濕使味覺細胞對食品風(fēng)味的感覺加快。控制粉末食品的結(jié)塊、吸濕和沖調(diào)特性。
7.潤滑作用不同的固體食品對切刀、包裝物和消費者牙齒的粘結(jié)力不同。
855.2.5乳化劑、親水親油平衡值與乳化作用
食品乳化劑就是指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)定乳狀液的表面活性劑。
5.2.5.1乳化劑的分類乳化劑性質(zhì)的差異,除與烴基的大小、形狀有關(guān)外,主要還與親水基的不同有關(guān)。親水基團的變化比疏水基團要大得多,因而乳化劑的分類,一般也就以親水基團的結(jié)構(gòu),即按離子的類型劃分。86根據(jù)溶于水后,分子狀態(tài)分為離子型、非離子型、兩性型。875.2.5.2乳化劑的親水親油平衡值
1949年Griffin提出乳化劑的親水親油平衡(hydrophiliclipophlicbalance)的概念,并用HLB值表示乳化劑同時對水和油的相對吸引作用的大小。每一個乳化劑都有一個處于0~40之間的無量綱的HLB值;HLB值0~9,為油溶性的憎水乳化劑;HLB值11~20,為水溶性的親水乳化劑;HLB值10,為水親水性和親油性平衡。HLB值定標標準:
石蠟(HLB=0)
十二烷基硫酸鈉(HLB=40,附加的解離作用)
88研究表明同型混合乳化劑的HLB值具有累加性對于兩種或兩種以上的乳化劑并用時,復(fù)合乳化劑的HLB值可根據(jù)下式計算:
89不同乳化劑HLB值的計算方法有各自的專用公式。關(guān)于HLB值的幾點說明HLB值是選擇乳化劑的輔助方法根據(jù)乳狀液的類型,借助HLB值,選擇乳化劑,減少試驗次數(shù)和誤差HLB概念是一個經(jīng)驗性的法則,沒有物理學(xué)基礎(chǔ)沒有考慮油相的結(jié)構(gòu)和組成及水溶液介質(zhì)的組成(電解質(zhì))沒有考慮分子有多個極性基團時相對位置的影響。不能預(yù)測實際的穩(wěn)定化作用90HLB概念的重要意義每一種要乳化的物質(zhì)都有它自己“所需要的HLB值”要乳化一個特定的物質(zhì),必須使用一種有相同的HLB值的乳化劑或乳化劑混合物。(選一系列HLB值的乳化體系,依乳化試驗結(jié)果確定最佳組合)乳化劑化學(xué)結(jié)構(gòu)與油的化學(xué)結(jié)構(gòu)越相似,乳化效果越好說明:選擇最合適乳化劑時,單靠HLB值是很不夠的,還應(yīng)考慮多種因素,并且結(jié)合一定試驗。91選擇乳化劑的規(guī)律性結(jié)論①實踐證明不同種類親油基的親油性強弱順序排:脂肪基>帶脂烴鏈的芳香基>芳香基>帶弱親水基的親油基。②結(jié)構(gòu)越相似,親和性越好。③在結(jié)構(gòu)方面,親水基位置在親油基鏈一端的乳化劑比靠近親油基鏈中間的乳化劑親水性要好。④在相對分子質(zhì)量方面,相對分子質(zhì)量大的乳化分散能力比相對分子質(zhì)量小的好。⑤直鏈結(jié)構(gòu)的乳化劑,乳化特性是在8個碳原子以上才顯著表現(xiàn)出來的,10~14個碳原子的乳化劑的乳化與分散性較好。92935.2.6乳狀液的制備
5.2.6.1制備工藝94乳狀液的制備是經(jīng)驗性很強的工作乳狀液的制備工藝應(yīng)主要掌握好以下3個環(huán)節(jié):確定乳化劑確定需要的HLB值、乳化劑的化學(xué)類型和種類、數(shù)量。調(diào)整配比調(diào)整使用乳化劑的配比,使其大體符合最佳HLB值。完善配方調(diào)整黏度、pH,香精、色素、防腐劑等。955.2.6.2乳狀液制備技術(shù)和設(shè)備乳狀液制備技術(shù)按乳化劑加入方式,主要分3種:①乳化劑在油中法。先將溶有乳化劑的油加熱,然后在攪拌條件下加入溫水,開始為W/O型乳液,再繼續(xù)加水可得O/W型的。此法用于HLB值較小的乳化劑。②乳化劑在水中法。將乳化劑先溶于水,在攪拌中將油加入,此法先產(chǎn)生O/W型乳液,若欲得W/O型乳液則繼續(xù)加油至發(fā)生相轉(zhuǎn)變。此法用于HLB值較大的乳化劑。③輪流加液法。每次只取少量油或水,輪流加入乳化劑。此法對于制備食品乳化液,如蛋黃醬或其他含食用油的乳狀液尤其適宜。965.2.6.3制備穩(wěn)定乳狀液的要點①大分子或微粒物質(zhì)加入將增加乳狀液粘度和穩(wěn)定性。②乳狀液穩(wěn)定性也依靠其形成時的條件。這不僅包括乳狀液的成分,也包括乳化劑密度、溫度、物理狀態(tài)(晶體、液體)。③成分加入的次序也是一個重要方面。水相加入之前加入卵磷脂于油相中能改變液滴大小,使液晶形成并使乳狀液穩(wěn)定。④注意中間相和連續(xù)相的性質(zhì),兩者都影響乳狀液穩(wěn)定性。兩種類型乳狀液,用不飽和的乳化劑和不飽和的油,與飽和的乳化劑和飽和油制備的乳狀液更穩(wěn)定。975.2.7常用食品乳化劑及應(yīng)用1.蔗糖脂肪酸酯(sucmxfattyacidester),又稱脂肪酸蔗糖酯,簡稱蔗糖酯、SE,10.001。分為單酯、二酯和三酯、多酯,蔗糖脂肪酸酯成品多為混合物982.司盤類乳化劑10.003山梨醇酐脂肪酸酯的商品名,也譯為斯潘(span,arlacel,sorbitanfattyacidester)07版增加了司盤20,取消了10.004、5、6,統(tǒng)一為10.003。山梨醇酐脂肪酸酯為淡黃色至黃褐色的油狀或蠟狀物,有特異的臭氣,其HLB值為1.8~8.6,可溶于油,能在熱水中分散,適于制成O/W型和W/O型兩種乳狀液。毒性:ADI為0~25mg/kg。993.吐溫類乳化劑10.025,10.026吐溫類乳化劑(polysorbate/tween)是由司盤(span)在堿性催化劑催化和環(huán)氧乙烷加成,精制而成。也稱為聚氧乙烯山梨醇酐脂肪酸酯。10096版10.015,10.016代號,07版統(tǒng)一歸為10.025,10.026。FAO/WHO食品添加劑法規(guī)委員會許可使用的為聚氧乙烯山梨醇酐脂肪酸酯1014.大豆磷脂與改性大豆磷脂
(統(tǒng)一稱為:磷酯)10.019
磷脂一般是卵磷脂、腦磷脂和肌醇磷脂的混合物,其卵磷脂含量約在20%以上,有的國家如美國常用卵磷脂來統(tǒng)稱這一混合物。102性狀與性能:淡黃至棕色,透明或不透明的黏稠物質(zhì),稍有特異臭,不溶于水,在水中膨潤呈膠體溶液,溶于乙醚及石油醚,難溶于乙醇及丙酮,在空氣中或光照下迅速褐變。毒性:為大豆的天然成分,F(xiàn)AO/WHO(1985)規(guī)定ADI不需要規(guī)定。1031041.定義使蛋白質(zhì)凝固或防止果蔬軟化的食品添加劑。又被稱為組織硬化劑。5.3穩(wěn)定和凝固劑(coagulator)
104
我國使用凝固劑的歷史悠久,鹽鹵點豆腐始于在2000年前的東漢時期。
在生產(chǎn)果蔬制品時,利用氯化鈣、乳酸鈣、檸檬酸鈣等各種鈣鹽使可溶性果膠酸成為凝膠狀不溶性果膠酸鈣的特性,以保持果蔬加工制品的脆度和硬度。在泡菜生產(chǎn)中,硫酸鋁鈉、硫酸鋁鉀等酸性鋁鹽,可使酸黃瓜更脆,更堅硬。1052.常見的凝固劑熟石膏、鹽鹵、葡萄糖酸-δ-內(nèi)酯和CaCl2
在實際生產(chǎn)中,廣泛采用復(fù)配型凝固劑。①氯化鈣CNS18.002白色、硬質(zhì)的碎塊或顆粒,微苦,無臭,易吸水潮解。主要用于凍豆腐、油炸豆腐的凝固劑。在食品加工中用作組織凝固劑,保持果蔬的脆性(0.26g/kg)。105106②硫酸鈣(CaSO4·H2O)
CNS18.001,熟石膏微溶于水。常用于南豆腐的生產(chǎn)。特點:與鹽鹵相比蛋白質(zhì)的凝固較慢,凝固功效不如氯化鎂,但出品率高20%~30%;豆腐的質(zhì)地、持水性均佳,有殘留CaSO4的澀味,缺少豆香。用量:2%~4%(以黃豆計)。106107③氯化鎂CNS18.003(鹽鹵、鹵片)無色、無嗅的小片、顆?;驂K狀式單斜晶系晶體,味苦,極易受潮,極易溶于水,溶于乙醇。107多為北方豆腐加工用。特點:豆?jié){凝固速度快,但質(zhì)地、持水性差,易破碎;而豆腐味道好用量:一般為豆?jié){的2~3%(1∶5先溶于水)④葡萄糖酸-δ-內(nèi)酯CNS18.004
白色結(jié)晶性粉末,無臭,口感先甜后酸,易溶于水,微溶于乙醇。水解成糖酸降低pH值,使蛋白質(zhì)凝集。108還具有防腐保鮮作用,使夏季的保質(zhì)期可達3天;質(zhì)地、持水性均好,無苦澀味。1091.定義生產(chǎn)面包、餅干、糕點時使面胚在焙烤過程中起發(fā)的食品添加劑。和面時加入,焙烤過程中受熱分解產(chǎn)生氣體使面胚起發(fā),在內(nèi)部形成均勻,致密的多孔性組織,從而使制品具有酥脆或松軟的特征。5.4疏松劑(leaveningagents,膨松劑)
109110①碳酸氫鹽類主要是NaHCO3和NH4HCO3兩種,受熱分解:特點:NaHCO3(06.001)產(chǎn)氣較慢,生成物是堿性較強的Na2CO3,易使面團出現(xiàn)黃斑而影響質(zhì)量,使用時要均勻分散,可防止黃色斑點。NH4HCO3(06.002)產(chǎn)氣快、產(chǎn)氣量大,所以易出現(xiàn)空洞現(xiàn)象,NH3的殘留可能帶來不良的風(fēng)味。110111②硫酸鋁鉀(鉀明礬06.004)為酸性鹽,可中和堿性疏松劑,產(chǎn)生C02和中性鹽,并且能控制疏松劑產(chǎn)氣的快慢。有收斂作用??梢愿纳剖称返木捉栏小N覈鴤鹘y(tǒng)食品添加劑。111112
③復(fù)合疏松劑:一般由三部分組成:碳酸鹽類、酸類和助劑。碳酸鹽:常用NaCO3用量占20%~40%。酸類:常用的是檸檬酸、酒石酸、富馬酸、乳酸、明礬與NaCO3發(fā)生中和反應(yīng)生成CO2,并降低成品的咸味。用量35%~50%。助劑:淀粉,脂肪酸
提高蓬松劑的保存性,防止吸潮結(jié)塊和失調(diào),也有調(diào)節(jié)氣體產(chǎn)生的速度或使產(chǎn)生氣孔均勻等作用。含量一般為10%~40%。112113表復(fù)合疏松劑配方添加劑碳酸氫鈉酒石酸酒石酸氫鉀磷酸二氫鉀明礬碳酸鈣燒明礬淀粉配
比2552
232332615
3330
620153
2940
352535
35
14161132.復(fù)合疏松劑的配方
見下表1145.5抗結(jié)劑(Anticakingagents)
定義:防止細粉或結(jié)晶性食品發(fā)生板結(jié),以維持其流質(zhì)狀的食品添加劑。例如:食鹽粉末、粉末復(fù)合調(diào)味料等在放置時間較長時極易發(fā)生板結(jié)成塊,給運輸、搬運、使用等帶來諸多不便。又稱抗結(jié)塊劑,
基本特點:顆粒細小(2~9μm),比表面積大(310~675m2/g),比容高(80~465kg/m3)。有的呈微小多孔性,以利用其高度的孔隙率吸附導(dǎo)致結(jié)塊的水分。
常用抗結(jié)劑:磷酸三鈣02.003、硅酸鈣02.002、微晶纖維素、硬脂酸鎂02.006等;1141151.亞鐵氰化鉀(potassiumferrcyanide)
又稱黃血鹽鉀,CNS02.001檸檬黃色單斜體結(jié)晶粉末或顆粒,有時有立方晶體。有咸味,加熱至70℃失去結(jié)晶水,變成白色粉末。用于食鹽的抗結(jié)劑為亞鐵氰化鉀[K4Fe(CN)6],它能使食鹽的正六面體結(jié)晶變?yōu)樾菭罱Y(jié)晶,而不易發(fā)生結(jié)塊
1151162.二氧化硅(silicondioxide,CNS02.003)按制法不同分膠體硅和濕結(jié)硅兩種形式。膠體硅為白色,蓬松、無砂、吸濕、粒度非常細小的粉末;濕結(jié)硅為白色、蓬松吸濕或能從空氣中吸取水分的粉末或似白色的微空泡狀顆粒。使用范圍最廣
1161173.微晶纖維素
microcrystallincelluloseCNS02.005以β-1,4-葡萄苷鍵相結(jié)合而成的直鏈式多糖類,聚合度為3000~10000個葡萄糖分子。性狀與性能:為白色細小結(jié)晶性粉末,無臭,無味。由可自由流動的非纖維顆粒組成,并可由于自身粘合作用而壓縮成可在水中迅速分散的片劑。不溶于水、稀酸、稀堿溶液和大多數(shù)有機溶劑。可吸水脹潤。117118其他抗結(jié)劑硅酸鋁鈣GB2760列表于加工助劑表中FAO/WHO可用于蔗糖和葡萄糖
FAD不可用于食鹽硅酸鈣GB2760無FAO/WHO可用于蔗糖和葡萄糖
FAD可用于食鹽等硬脂酸鈣GB2760無FAO/WHO可用于蔗糖和葡萄糖
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