食品乳化剂综述

食品乳化剂综述 班级,高分子材料与工程 姓名,邹佩超 学号,201141512124 【摘 要】本综述主要介绍食品乳化剂的作用原理和分类，了解乳化剂的功能以及它在食品加工中的应用，还举出了乳化剂在面包，烘焙食品，饮料方面的应用实例。介绍食品乳化剂的发展前景以及发展趋势。 关键词:食品乳化剂;原理;烘焙食品;应用 1. 乳化剂的乳化原理 乳化剂作为一类食品添加剂，在食品工业中扮演着重要的角色，它是现代食品工业的 [1]重要组成部分，在食品工业中的需求量约占添加剂的50%。基于其表面活性性质和与食品组分的相互作用，乳化剂不仅在各种原料混合、融合等一系列加工过程中起乳化、分散、润滑和稳定等作用，而且还可以改进和提高食品的品质和稳定性。比如，它可以使食品舌感润滑、保持质感， 还被用作蛋糕的起泡剂、豆腐的消泡剂等。在面包生产中，乳化剂可以保护淀粉粒，防止老化，从而使面包食感得到改良，并在防氧化、抗菌和品质等方面得到改善。 乳化剂是一种表面活性剂，既有亲水基团，又有亲油基团，两者分别处于两端，形成不对称的分子结构。可将两种不溶物质“吸附”在一起。乳化剂是乳液的一种稳定剂，也是表面活性剂的一种。乳化剂可以分散在分散质的表面，形成薄膜或者是双电层，可以是分散相带有电荷，这样就可以阻止分散相的小液滴互相凝结，使形成的乳浊液比较稳定。例如，在农药的原药(固态)或原油(液态)中加入一定量的乳化剂，再把它们溶解在有机溶剂里，混合均匀后可制成透明液体，叫乳油。常用的乳化剂有肥皂、阿拉伯胶、烷基苯磺酸钠、硬脂酸钠盐、羧酸盐、硫酸盐等。 1.1 液体物料中的乳化原理 在两种不相混合的液体中(如油和水)，乳化剂分子能吸附于液体界面上，并定向排列，亲水基团指向水相，疏水基团指向油相，通过乳化剂的“架桥”作用，使水和油两相紧密地融合在一起。 1.2 固体物料中的乳化原理 乳化剂与食品中的蛋白质、淀粉、脂类作用，改善食品结构。碳水化合物是多羟基的醛、酮或多羟基醛、酮的缩合物。由于单糖及配糖链的结构特性，故碳水化合物能够形成亲水和疏水区域，因此，乳化剂与碳水化合物的相互作用有两种，即通过氢键产生的亲水相互作用及由疏水键产生的疏水相互作用。借助氢键的形成，乳化剂可加成在支链淀粉的外部分枝上，形成支链淀粉——乳化剂复合体。单糖或低聚糖有良好的水溶性，没有疏水层，因此与乳化 [3]剂不发生疏水作用。而高分子多糖则不然，它与乳化剂发生疏水作用。 [4]2.乳化剂的分类 乳化剂性质的差异，除了与烃基的大小、形状有关外，还主要与亲水基的不同有关，亲水基团的变化比疏水基团要大得多，因而乳化剂的分类，一般就以亲水基团的结构，即按离子分类而划分。 2.1(甘油脂肪酸酯为无臭或特殊气味的白色至淡黄色粉未、薄片、颗粒、蜡状块或为半流动的粘稠液体。是食品和饲料中常用的乳化剂。 2.2. 蔗糖脂肪酸酯为无味或稍有特异气味的白色至黄褐色粉未、块状或无色至微黄色粘性树脂状。常用作食品、饲料乳化剂。 2.3. 聚氧乙烯脂肪酸山梨糖醇酯为白色至褐色液体、半流体或蜡状块。是常用的食品、饲料、药物和化妆品乳化剂，常用于维生素、矿物质和香料的乳化、分散和可溶性的处理。 2.4. 聚氧乙烯脂肪酸甘油酯为白色至黄褐色液体、半流体或蜡块状。广泛应用于食品、医药、化妆品和饲料生产。 3乳化剂的作用与应用 3.1乳化剂的作用 各种乳化剂在不同食品中发挥着各种各样的功能， 对任一类乳化剂， 通过改变配方或改进工艺，都可得到具有不同特征的产品以满足生产的需要[5]，乳化剂在食品中的主要功能如下。 3.1.1 与淀粉的络合 乳化剂可以和淀粉络合形成淀粉乳化剂络合物，这一反应与乳化剂络合淀粉酶的能力有关。乳化剂的这一性质可以延缓面包、馒头等食品中淀粉的老化，降低淀粉基食品复水时的黏性，如用于快餐土豆泥、速食方便面以及其他面团食品。 3.1.2 与蛋白质相互作用 乳化剂能和蛋白质相互作用，形成氢键或偶联络合物[6]，如和小麦面筋作用，起到面团调理作用，可改善蛋白质的弹性，使烘焙食品体积较大和具有较好的内部结构。 3.1.3 控制脂肪结晶 乳化剂在以脂肪为基料的涂层中，可控制脂肪结晶粒度的大小，改善乳化性能，提高烘焙食品的质量。 3.1.4 调节黏度 某些乳化剂能够对分散于脂肪中的糖晶体粒产生影响，通过涂覆固体微粒或取代水分起表面活性剂的作用，降低颗粒之间的摩擦力，从而影响整个系统的黏度[7]，这一性质在糖果工业中对生产巧克力及其类似产品具有重要的作用。 3.1.5 发泡和充气 乳化剂中的饱和脂肪酸链能稳定液体泡沫，因此，在许多方便食品中可作为搅打剂使用。 3.1.6 润滑作用 某些乳化剂对挤压淀粉食品的结构会产生重要的影响，同时，也会影响到挤压器的生产能力。如大豆磷脂可作面包、蛋糕和糖果等食品的脱模剂。植物性乳化剂可代替烘焙食品和非乳食品中的油脂成分。如甘油单酸酯和甘油二酸酯乳化剂可以代替或减少糕点、饼干、冷冻食品和植物性基非乳食品中的部分起酥油含量。根据食品种类的不同，可不同程度地减少其中的油脂和热量。 3.2 乳化剂的应用 在食品工业中，乳化剂的主要作用是乳化，其不仅能提高食品质量，延长食品储藏期，改善食品的感官性状，而且还可以防止食品变质，便于食品的加工和保鲜，有助于新型食品的开发。目前，乳化剂在食品工业的需要量约占食品添加剂总量的1/2。 表一 乳化剂在食品加工中的作用 典型的表面活性作用 在食品中的特殊作用 乳化作用 消泡作用 破乳作用 抑泡作用 助溶作用 增稠作用 增溶作用 润滑作用 分散作用 与类脂相互作用 润滑作用 与蛋白质相互作用 起泡作用 与碳水化合物相互作用 悬浮作用 保护作用 [8]4.乳化剂在烘焙食品中的应用实例 4.1乳化剂在面包生产中的应用 4.1.1在面包面团中，乳化剂可以促使面筋组织的形成，增强面筋的保气性。它与面筋蛋白相互作用时，其亲水键与麦醇溶蛋白的分子相结合，疏水键与麦谷蛋白分子相结合，从而强化了面筋的网络结构，防止因油水分离所造成的硬化，使面团保气性得到改善，同时也可增加面团的耐揉合性和提高其机械加工性。在面粉成团过程中，面筋形成网络状结构。如果该结构较为脆弱，则由酵母产生的CO2 很容易走失。而当面团中添加了乳化剂，如单硬脂酸甘油酯、硬脂酰乳酸钙、硬脂酰乳酸钠、二乙酰酒石酸甘油单、二酸酯时，面筋结构得以加强，从而将产生的CO2 很好地保持住，使面包形成较大的体积。 4.1.2乳化剂还可作为面包组织软化剂(抗老化剂)，长时间保持烘焙产品的柔软度及可口性。分子蒸馏单甘酯是最具代表性的面包组织软化。 4.2乳化剂在蛋糕生产中的应用 4.2.1应用于蛋糕生产的乳化剂通常是被称作蛋糕油、乳化膏或起泡剂的膏状复合乳化剂，主要由甘油单、二脂肪酸酯、失水山梨醇脂肪酸酯、丙二醇脂肪酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯等乳化剂和水、丙二醇、山梨醇等溶剂中的几种调配而成。将蛋糕油加入蛋糕浆中可以使蛋糕浆搅打时快速起发，在短时间内使蛋糕浆包裹入大量的空气， 形成细腻丰富的泡沫，再经烘烤得到体积大、组织细密而松软的蛋糕。 4.2.2另外，乳化剂可以与蛋糕中的淀粉相互作用形成不溶性复合物，从而有效地抑制了淀粉的老化， 使蛋糕在长货架期内保持柔软的口感。乳化剂同样会与蛋糕中的脂肪和蛋白质发生相互作用， 从而提高起发程度和改善口感。 4.3乳化剂在饼干生产中的应用 4.3.1在饼干制作中，乳化剂一般可先直接加入面粉中或加入起酥油中，然后再混入面团中，用于改善饼干的品质和操作性能。 乳化剂能够提高饼干面团的亲水性，使配料更易于搅拌混合，对改善饼干面团的延展性，提高饼干的直径和厚度，增加饼干的块数都有一定的作用。使用乳化剂还可以乳化起酥油， 使起酥油更均匀分散于面团中，从而改善饼干的组织和口感，并且能明显减少起酥油的用量，大大降低了生产成本。 4.3.2对于生产过程需要搅打起泡的饼干来说，乳化剂可以提高发泡性，使细密的气孔均匀地分散在饼干中，从而获得松脆的口感。此外，乳化剂能够延长饼干的货架期，使饼干长时间保持新鲜的口感。 5. 乳化剂的应用前景 我国地域辽阔，资源丰富，有几千年药食同源的传统。发展"天然、营养、多功能"食品添加剂具有独特的优势。结合国内实际和国际一曩品添加剂上食品添加剂的开发与应用，我国食品添加剂应在以下方面大力发展 天然食品添加剂的开发天然产品的开发是当前食品工业及食品添加剂行业的热点，也是未来发展的趋势据《中国食品用化学品》1999年第3期报道:国外开发成功新用途的天然乳化剂已有酪蛋白、大豆磷脂和谷蛋白等并形成系列产品(酪蛋白系列乳化剂来自牛乳，大豆磷脂则有高纯度卵磷脂和酶解卵磷脂;世界上开发精细化工、生产功能性食品添加剂的 丹麦丹尼斯克公司投资2570万美元在江苏昆山建成丹尼斯克(中国)有限公大制造商之一-- 司并投产，其两种最重要产品之一就是乳化剂。此外，美国ADM公司、德国Lucas Meyer公司生产的卵磷脂都相继进入中国市场。国外资本、技术和产品的涌人既是不争事实也是必然趋势，我国食品乳化剂生产只有积极遵循"天然、营养、多功能"的方针(采用高新技术，大力开发大豆磷脂、蛋白质乳化剂等系列天然产品，与国际趋向保持一致，并且抓住机遇、优化企业素质、提高产品质量档次，才能抵抗外来冲击，在国际市场上占得一席之地。 开发使用方便、多用途、多功能的乳化剂 当今，食品乳化剂正发展为具有系列化、多功能、高效率、使用方便等特点。为开发使用方便、用途多、功能多的乳化剂，乳化剂复合配方技术研究至关重要。复配技术努力的目标应是:(1)以蔗糖酯和大豆磷脂为基础材料的复配产品:(2)I)A单甘酯和蔗糖酯为主的复配乳化剂;(3)以Span、Tween和单甘酯为基础材料的复配制品;(4)由各种乳化剂和增稠剂、品质改良剂等食品添加剂复配成专用乳化剂。 与国际标准接轨，提高产品质量我国食品乳化剂的国家标准、行业标准、企业标准等要与国际标准接轨，国内市场要与国际市场接轨。我们不仅要立足国内市场，也要争取在国际市场上占有较大的份额。比如蔗糖酯，日本的高纯度蔗糖酯已形成成熟的市场产品，而我国尚未开发出多品种，高纯度的蔗糖酯。 另外，从大豆、油菜籽、棉籽等植物中提取、制备卵磷脂类乳化剂:从小麦、谷物中 提取、生产蛋白质类乳化剂等。这些乳化剂的开发研究，都可以充分利用我国的资源优势。 参考文献: [1] 胡勇刚.我国食品乳化剂行业现状与发展(J). 食品添加剂市场， 2005.(5):14-16 [2] 焦学瞬.天然食品乳化剂和乳状液(M) .北京: 科学出版社， 1999:180-182 [3] 高福成.微波食品.1995.5:200,205 [4] 赫利平、陈永泉.食品添加剂 中国农业大学出版社，182,192 [5] 卢声宇，温其标，胡飞.食品乳化剂的最新发展[J]. 食品科技， 1998(5):6-7 [6] 石金良，戴霞.食品乳化剂的功能及应用[J] .四川粮油科技， 1996(2):38-39 [7] 时宏,郭洪. 面向21 世纪的分子蒸馏单甘酯工业. 中国食品添加剂. 2000. (4) :54,59 [8]林映华，万速文，郭桦.乳化剂在烘焙食品中的应用 2006.3