精细化工论文表面活性剂在食品工业中的应用

国家重点建设示范性职业技术学院毕业论文论文题目：表面活性剂在食品工业中的应用院系：生物工程学院专业：班级：学生：指导老师：独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在指导教师精心指导下进行的研究工作及取得的研究成果，尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，指导教师对此进行了审定。

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签名：徐鹏襄樊职业技术学院生物工程系课题任务书生物工程系（院）精细化学品生产技术专业0901 班学生：一、毕业设计论文课题：表面活性剂在食品工业的应用二、毕业设计论文课题工作自三、毕业设计论文课题进行地点：四、毕业设计论文课题内容要求：新颖性、真实性五、主要参考文献1] 楼士林，杨盛昌，龙敏南，等，基因工程[M]北京：科学出版社，20022] 李庆军，董艳桐，施冰。

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食品添加剂手册[M]化学工业出版社，1989目录1. 表面活性剂作乳化剂1.1乳化剂与类脂化合物的作用 (1)1.2乳化剂与蛋白质的作用 (1)1.3乳化剂与碳水化合物的作用 (1)2. 表面活性剂作增稠剂2.1表面活性剂作增稠剂的作用 (1)3. 表面活性剂作消泡剂3.1表面活性剂作消泡剂的作用 (2)4. 表面活性剂的其他作用4.1表面活性剂的其他作用 (3)5. 表面活性剂在食品的应用5.1在冰淇淋生产中的应用 (3)5.2 在面包、糕点及其它面制品中的应用 (4)5.3在糖果、巧克力中的应用 (4)5.4在饮料和调味料中的应用 (5)5.5在乳制品中的应用 (5)5.6在肉类，水产品中的应用 (6)6. 表面活性剂的发展前景6.1表面活性剂的发展前景概述7. 总结致谢参考文献精细化学品生产技术——表面活性剂在食品工业中的应用徐鹏（襄樊职业技术学院生物工程系）摘要：表面活性剂，是一类具有亲水和亲油双重性的化学物质。

它能大幅度降低体系的表面张力，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，表面活性剂可作为乳化剂、润湿剂、分散剂、粘度调节剂、消泡剂、杀菌剂等广泛应用于食品工业。

关键词：亲水、亲油、表面张力、润湿和反润湿、乳化和破乳、分散和凝聚、起泡和消泡、增溶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，可分为包油（O/W）型的水溶性乳化剂和油包水（W/O）型的油溶性乳化剂两大类。

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。

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、蛋白酸钠、明胶和蛋黄等。

11.1乳化剂与类脂化合物的作用在有水情况下，油脂与乳化剂相互作用，形成稳定的乳状液。

无水时，由于油脂预处理的关系，会出现多晶现象。

不同的晶形赋予食品的感官特性。

因此，在食品加工中需要加入具有变晶性的物质，以长时间内阻碍或延缓晶形变化，形成有利于食品感官性能和食用性能所需的晶形。

1.2乳化剂与蛋白质的作用蛋白质是具有一定结构特征的络合，聚合物分子，也是食品的基本成分。

它的结构特征影响与乳化剂的相互作用和结合程度。

蛋白质肽链中的肽键能与乳化剂作用。

结合方式与侧链的极性，乳化剂种类以及是否带有电荷和体系PH值等因素有关，主要有疏水结合，氢键结合及静电结合3种。

在有水的条件下，非极性蛋白质侧链基因与乳化剂的烃链相互作用产生疏水结合。

疏水结合在粒子表面形成脂肪。

极性侧链不带电荷的蛋白质与乳化剂的亲水分子部分以氢键发生作用，此时乳化剂的烃链结合在粒子表面。

侧链带电荷的蛋白质与带相反电荷的乳化剂发生静电相互作用。

带正电荷的氨基酸侧链与带负电荷的乳化剂相互作用的方式在生物体系较为常见。

1.3乳化剂与碳水化合物的作用碳水化合物包括单糖，双糖，低聚糖，多糖和糖苷。

碳水化合物与乳化剂作用的方式主要为疏水作用和氢键作用。

单糖和低聚糖水溶性号好，无疏水层，因此不与乳化剂发生疏水作用。

高分子多糖类则不然。

淀粉属多糖类，在食品工业中有重要特殊地位。

乳化剂主要与直链淀粉发生作用。

直链淀粉在水中形成a-螺旋结构，内部有疏水作用。

乳化剂量随其亲水基进入a-螺旋结构内，并利用疏水键与之结合起来，形成复合物或络合物。

由于食品是由油脂，蛋白质，碳水化合物及其它各种成分结构的复杂混合体系，各种物质同时存在，互相影响，因此，在实际工作中，我们应当找出起主要作用的乳化作用模式，从而选出合适的乳化剂。

2. 表面活性剂作增稠剂2.1表面活性剂作增稠剂的作用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植物和海藻类制取，入淀粉，阿拉伯树胶，瓜尔豆胶，角叉菜胶果胶，琼脂和海藻酸等；也有从含蛋白质的动植物制取，如明胶，络蛋白和络蛋白酸钠等；也有从微生物中制取的，如汉生胶等。

合成增稠剂，如羧基前 2维生素(CMC)丙二醇酸藻蛋白酸酯，纤维素乙醇酸和聚丙烯酸钠，淀粉乙醇钠淀粉磷酸钠，甲基纤维素和聚丙烯酸钠。

增稠剂在食品中的应该十分广泛，这是因为它具有多方面的功能特性，如凝胶作用，增稠作用，稳定作用，保水作用。

3. 表面活性剂作消泡剂3.1表面活性剂作消泡剂的作用在各类食品加工工艺中及用发酵方法制造食品时，起泡作用往往会造成危害，因此，为了消除这些有害泡沫的影响，就需要加入表面活性剂作为消泡抑制剂。

食品工业中常用的消泡剂有二脂肪酸及脂肪酸酯，某些天然油脂，有机硅化合物等。

例如在制作糕点和冰淇淋时，添加甘油脂肪酸，蔗糖脂可起发泡作用，有利于大量气泡的产生，而在炼乳和豆制作中，添加甘油脂肪酸有消泡作用。

4. 表面活性剂的其他作用4.1表面活性剂的其他作用表面活性剂在食品制作中除做乳化剂，增稠剂外，还可以作分散剂，润湿剂，起泡剂，消除剂，结晶控制剂，杀菌剂等，还有延长食品保鲜期的作用。

表面活性剂作为分散剂和润湿剂，可改进奶粉，可可粉等粉状食品的亲水性和分散性。

全脂奶粉制粒时添加0.2%-0.3%的大豆磷脂，冲调时能迅速溶解而不团结。

据报道，按重量计算，磷脂含量约为0.35%-0.5%的制成品，可在不到10min内润湿和分散在6摄氏度水中；在室温下，其润湿性可保持稳定一年以上。

润湿剂对复水后的饮料不会带来不良的味道或气味。

可可粉粒子微细，表面覆盖一层油状薄膜，很难分散，用蔗糖酯可以改进其分散能力。

在糕点，冰淇淋等的制作中，添加甘油一酸脂可提高脂肪的分散程度，产生细密的气孔形结构，提高食用质量。

表面活性剂和淀粉可以形成络全体，能改善食品结构，提高产品质量，延长保鲜期等。

例如，2.5%的蔗糖酯可使脂油面包的保鲜期延长5-6d；在蒸制米饭时，添加2%的蔗糖酯，可使米饭成饭体积增大20%，保鲜期由4h延长至48 h。

在陪烤食品中，乳清蛋白的功能包括了持水性，粘附性，塑性，起泡性，乳化性，扩展性，当然还有营养和风味，最近FLOWERS工业有限公司的CHALIEMOON研究认为乳清蛋白它的PH值低，可以作为未知加防腐剂的面包类得防腐剂，它能满足所有的自然要求。

5. 表面活性剂在食品的应用5.1在冰淇淋生产中的应用3能与物料自由混合；能提高物料的粘度和发泡性；符合生产冰淇淋所需的物料类型；能延缓冰淇淋的融合；延缓冰淇淋中的冰晶体得生长；来源方便，价格便宜，符合卫生标准。

在冰淇淋中主要用的乳化剂有2种，一.甘油单/双硬脂酸钠；二.六元醇和甘油脂的聚氧乙烯衍生物。

不但能提高脂肪的分散性和起泡性能力，对紧密和熔化率也有较大影响能提高冰淇淋的耐热性，保持干燥感，改进组织的均匀性。

用作增稠剂的有明胶，海藻酸钠，卡拉胶，琼胶羧甲基纤维素钠CMC。

明胶是最早使用的冰淇淋稳定剂，其优点是在老化阶段和冻结阶段，甚至当产品放到硬化室后都能使其形成胶体，其通常用量为0.25%-0.5%，须老化4小时。

海藻酸钠，它能与牛奶中的钙离子形成海藻酸钠钙胶体，提高产品起泡性，使产品在嘴角留下轻微的凉爽感。

琼脂，其优点是膨胀性好，防止产品粗，但在物料中不易分散，会产生易碎物，价格偏高；CMC目前应用最广，易于溶解，使用量比明胶少，同时还有乳化性能。

5.2 在面包、糕点及其它面制品中的应用表面活性剂在面包，糕点，饼干和其它面制品和速食米饭中主要用做乳化剂，膨胀剂，品质改良剂，脱模4粘剂等。

在面包生产中加入表面活性剂，能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，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。

例如，在面包中加入面粉量得0.2%-0.3%的单甘脂，可有效的防止老化，是面粉变得柔软。

添加面分量0.2%-0.5%的蔗糖酯（HLBII 以上），面包生产中常用的表面活性剂有甘油单/双硬脂酸酯，甘油单二乙酰酒石酸酯，丙二醇脂肪酸酯等；均可做软化剂使用。

在饼干类生产中加入表面活性剂，能使起酥油乳化，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。

在面条类生产中加入表面活性剂，可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，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。

5.3在糖果、巧克力中的应用表面活性剂在糖果，巧克力等生产中主要用做乳化剂，起泡剂，结晶抑制剂，脱模剂和消泡剂。

巧克力是以烘焙的可可粉，可可脂，代可脂为重要原料，添加糖类，奶粉，乳化剂，香料等加工而成的。

在生产中添加表面活性剂，可使所加优质乳化，分散，提高口感的细腻性，使表面起霜，降低物性粘度，提高耐热和保型能力，防止砂糖（水相基）结晶，增强制品风味及减少可可脂的用量等。

4常用的有蔗糖酯，磷脂，司盘，吐温，单甘脂等，其用量在1%左右。

在奶糖生产中添加单甘脂，聚甘油酯，在口香糖，泡泡糖中加入表面活性，不仅能增强原料的亲和性，使亲油成分和亲水成分均匀混合，而且便于操作，使制品具有良好的柔性，不粘牙。