表面活性剂在食品中的应用

表面活性剂在食品中的应用

作者：赵午腾北京农学院食品科学系

摘要：本文对表面活性剂的种类和在食品中的应用作以介绍，并着重介绍单硬脂酸甘油酯用作表面活性剂的食品及其工艺。

关键词：表面活性剂、单甘脂、食品工业、蔗糖酯、化学。

前言

随着人民生活水平的提高，人们对食品的要求也越来越高，食品除了要满足最基本的营养价值之外，还应具有良好的色香味。因此在食品工业中越来越多的使用食品添加剂，表面活性剂就是最常见的一类食品添加剂。表面活性剂是分子里含有固定的亲水亲油基团，能集中在溶液表面、两种不相混溶液体的界面或者集中在液体和固体的界面，降低其表面张力或界面张力的一大类化合物。表面活性剂在食品工业中的应用非常广泛,在一些食品制作中添加表面活性剂,可以大大地改善加工条件,提高产品质量,延长食品保鲜期等。高质量的食品加工,是离不开表面活性剂的应用的。

正文

表面活性剂简介

凡能显著改变体系表面(或界面)状态的物质都称为表面活性剂。表面活性剂能大幅度降低体系的表面(或界面)张力,使体系产生润湿和反润湿､乳化和破乳､分散和凝聚､起泡和消泡､增溶等一系列作用。因此,在食品工业中,表面活性剂可作为乳化剂､分散剂､润湿剂､消泡剂､粘度调节剂､杀菌剂等。

食品用表面活性剂的种类

表面活性剂在食品工业中的使用是有严格限制的,不能对人体产生危害。联合国粮农组织和世界卫生组织(FAO/WHO)批准使用的表面活性剂有:甘油脂肪酸酯､蔗糖脂肪酸酯､大豆磷脂､乙酸及酒石酸一及二甘油脂､二乙酰酒石酸一及二甘油酯､柠檬酸酯､聚甘油脂肪酸及蓖麻酸脂､硬脂酰柠檬酸及酒石酸酯､硬脂酰乳酸钙(钠)､硬脂酰富马酸钠､山梨糖醇酐脂肪酸酯､聚氧乙烯(20)及(40)硬脂酸酯等。高分子表面活性剂,如海藻酸钠､果胶酸钠､卡拉胶､壳聚糖水溶性蛋白等。它们大多数是半合成的多醇类非离子型表面活性剂,其中大豆磷脂及一些高分子表面活性剂为天然物。

表面活性剂在食品中的主要作用

1表面活性剂作乳化剂

乳化剂的分子内通常具有亲水基(羟基等)和亲油基(烷基),易在水与油的界面上形成吸附层,属表面活性剂,可分为油包水型和水包油型两类。可用的乳化剂总数约65种,常用的有脂肪酸甘油酯(主要为单甘油脂)/脂肪酸蔗糖酯/脂肪酸山梨糖醇酐酯/脂肪酸丙二醇酯/大豆

磷脂/阿拉伯树胶/海藻酸/酪蛋白酸钠/明胶和蛋黄等。乳化剂能改善乳化体中各种构成相互之间的表面张力,使之形成均匀的分散体或乳化体,从而改善食品组织结构/口感和外观,提高食品保存性等。

表面活性剂作为乳化剂,在食品工业中起到极其重要的作用,为食品工业的发展提供了良好的条件,可以说食品加工中的各行各业都离不开乳化剂。下面简单叙述各种加工食品中使用乳化剂的主要作用。

面包/鸡蛋类:防止小麦粉中直链淀粉的疏水作用,从而防止老化/回生,降低面团粘度,便于操作,促使面筋组织的形成,提高发泡性,并使气孔分散/致密,促使起酥油乳化/分散,从而改善组织和口感。例如,在面包中加入面粉量的0.2%～0.3%的单甘酯,可有效地防止老化,使面粉变得柔软。添加面粉量0.2%～0.5%的蔗糖酯(HLB11以上),可提高发泡效果,并且有润湿性,使面包/蛋糕口感更绵软。

饼干类:使起酥油乳化/分散,改善组织和口感,提高面团亲水性,便于配料搅拌,提高发泡性,使气孔分散/致密。

面条类:减少成品水煮时淀粉的溶出,降低损失,增强弹性/吸水性和耐折断性,提高面团的亲水性,降低面团粘度,便于操作。例如[1],在面条中加入小麦粉量0.3%～0.5%的大豆磷脂,可增强产品的韧性,即使煮熟后也不会延伸变形。

鱼肉糜/香肠等:使所加的油脂乳化/分散,提高组织的均匀性,有利于表面被膜的形成,以提高商品性和保存性。例如,在香肠中使用0.2%～0.5%的酪朊酸钠,可使脂肪分布均匀,增强肉的粘结性,用于鱼糕可增强弹性。据报道,Ellekjaer等人在生产香肠时试过将脱脂奶粉和乳清浓缩蛋白(WPC-80)按1∶1的比例混合,发现此时香肠在蒸煮时损失最少,粘度损失最少,异味也最少,这里WPC-80发挥了乳化作用,蒸煮后它裹住了水和脂肪,保持了产品的液汁。

糖果类:使所加油脂乳化/分散,提高口感的细腻性,可使表面起霜,防止与包装纸的粘连,防止砂糖(水相基)结晶。

胶姆糖:提高胶基的亲水性,防止粘牙,使各组分均质,防止与包装纸的粘连。例如,胶姆糖胶基使用HLB5～9的蔗糖酯,添加0.5%～3%作为乳化分散剂,使胶体容易捏和,防止坚硬性。添加单甘酯可防止食用时粘牙。

果酱/果冻类:防止水分析出。如果冻中添加适量的卡拉胶,能有效地防止水分的析出。

冷冻食品:改善疏水组分的析水现象,从而防止粗大冰结晶的形成,如添加0.5%的食用明胶于冰淇淋中,就可保护胶体,防止冰晶增大。

豆腐:抑制发泡,提高豆浆的亲水性,使与豆渣充分分离,并因保水性的增强而使出浆率提高,提高固化成型后的保型能力。

巧克力:防止表面起霜,提高表面光泽度,降低粘度,提高耐热和保型能力。冰淇淋:提高发泡能力,改进组织的均匀性,提高耐热性,保持“干燥感”。

冻果汁露/起酥油:使人造奶油中的水分乳化/分散,防止水滴形成和分离,提高起酥/易分散能力,提高被加工物料的使用效果。

奶粉/可可粉等粉状制品:防止结块/结团,提高湿润时的分散性,提高脂肪的稳定性。

蛋黄酱/调味料:促使油脂乳化/分散,提高组织的均匀度和成品的保存期。

2表面活性剂作增稠剂

增稠剂是能提高食品粘度或形成凝胶的一类添加剂,具有稳定乳化或悬浊状态的作用,属亲水性高分子化合物,一般称高分子表面活性剂,亦称粘度调节剂,胶凝剂和乳化稳定剂等。总数近40种,分天然和化学合成两类。天然增稠剂多数从含多糖类的粘质物的植物和海藻类制取,如淀粉,阿拉伯树胶/瓜尔豆胶/角叉菜胶/果胶/琼脂和海藻酸等。亦有从含蛋白质的动植物制取,如明胶/酪蛋白和酷蛋白酸钠等。亦有从微生物中制取的,如汉生胶(黄原胶)等。合成增稠剂,如羧甲基纤维素钠CMC/丙二醇酸藻蛋白酸酯/纤维素乙醇酸和聚丙烯酸钠/淀粉乙醇酸钠