表面活性剂在食品中的应用
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表面活性剂在食品中的应用
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表面活性剂做乳化剂方面的应用
1乳化剂最主要的特性是使已形成的乳状液稳定,在一些食品应用中,此过程比初始的分散作用更重要更有意义。这类食品中聚结和失稳现象是我们所不希望发生的,亲水性单甘对乳状液具有良好的稳定性。
2. 化学合成单甘酯不仅具有分子蒸馏单甘的特性,而且其乳化性能更加优越,消泡、起泡、稳泡性能更加优良。
3. 亲水单甘酯是一种优质高效食品乳化剂和表面活性剂,用于面包、糕点、饼干、人造奶油、巧克力、冰淇淋、方便面、豆制品及蛋白类饮料,且有良好的乳化稳定、分散、消泡、保鲜、抗淀粉老化硬结等作用,是国际上公认的无毒、无限量使用的食品添加剂。
4. 在塑料橡胶类制品、纺织、日化、医药等行业中也有较广泛的应用。它除了具有乳化作用外还兼有发沉、消沉、防老及控制脂肪酸凝聚的作用,是一种典型的非离子型表面活性剂。
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。