第十章食品乳化剂

❖ 用途：乳化剂、稳定剂、发泡剂、组织改良剂。用于面包、馒头可以提 高发酵面团的持气性和成品体积，还可以使面团的弹性、韧性、延展性 得到提高，并具有抗老化和使组织柔软的效果。用于蛋糕，可以使成品 体积增加，不宜塌陷和老化，组织均匀、柔软，不易变硬和掉渣。此外， 也用于糕点、饼干、馅料、膨化食品、植脂奶油、植脂末、干酪等。
略有苦味。不溶于水，但可分散于热水中，溶于乙醇和热的丙二醇、 大豆油、猪油。耐热稳定性较差，在酸、碱和脂肪分解酶的作用下， 易发生水解。属于O/W型乳化剂，HLB值18~21。硬脂酰乳酸钠与小 麦蛋白发生强烈的相互作用，形成面筋－蛋白复合物，使面筋网络更 为细致而有弹性，从而提高发酵面团的持气性和烘焙成品的体积。与 其他蛋白质，尤其是与乳蛋白相互作用，可以提高乳蛋白的搅打起泡 性和充气能力。与直链淀粉相互作用，形成稳定的不溶性复合物，这 种结构使面粉中的面筋蛋白与淀粉之间形成一种更为紧密、完整而不 易受机械破坏的状态，使面团在调制过程中提高弹性、延展性和韧性， 起到强化面团的作用。在焙烤过程中，由于其与直链淀粉的结合而抑 制了淀粉的重新结晶和回生，起到防止老化和使组织柔软的作用。
❖ 当两种或以上的乳化剂进行适当配伍时，可以增加乳化剂的 适用范围。目前烘焙食品中使用广泛的复配乳化剂、专用乳 化剂，大多数是依据这一原理开发和设计而成。
三、常用的食品乳化剂 1、大豆磷脂； 2、脂肪酸山梨醇酐酯（Span系列）； 3、甘油单硬脂酸酯（单甘酯；单硬脂酸甘油酯） 4、硬脂酰乳酸钙（钠）； 5、蔗糖脂肪酸酯（蔗糖酯，脂肪酸蔗糖酯，
❖ 性状：浅黄至棕色透明或半透明的粘稠液体，或白色至浅 棕色粉末或颗粒。有特殊的油脂气味。对热不稳定，气味 和口味都会明显变坏。在遇热、空气或光照条件下容易变 色，成为不透明的褐色。加热条件下，遇酸、碱、酶容易 发生水解。不溶于水，但可形成乳浊液，溶于乙醚、氯仿、 热的大豆油、猪油和甘油，不溶于乙醇、异丙醇。乳化作 用强，HLB值3～4，属于W/O型乳化剂。卵磷脂与蛋白质相 互作用，形成脂蛋白，不仅可以提高食品品质，还具有改 善心脑血管和神经系统功能的保健作用。
第十章 食品乳化剂
一、乳化剂的介绍
1.乳化剂的概念：
乳化剂是使互不相溶的油和水形成稳定 乳状液（乳浊液）的食品添加剂。
乳状液是一种彼此均匀分散的混合液而 非真溶液，其中一相以微小液滴的形 式均匀地分散在连成一片的分散体中， 前者称为分散相或非连续相，后者称 为分散介质或连续相。
2.乳化剂的作用机理：
❖ 性状：白色片状、珠状或粉末状蜡状固体。熔点 和硬度较其原料的油脂或脂肪酸高。无味或轻微 的油脂味。溶于热的脂肪溶剂，如乙醇、大豆油、 猪油等；不溶于水，经快速搅拌后可以分散在热 水中。
❖ 用途：乳化剂；稳定剂；发泡剂；涂膜剂；消泡剂。分子蒸 馏单甘酯是使用范围最广，用量最大的食品乳化剂。
❖ 在蛋糕生产过程中，与蔗糖酯、吐温等复配为蛋糕乳化起泡 剂，可以有效促进蛋糕面糊稳定:增大蛋糕体积，使气泡分 布细密均匀，使制成的蛋糕中可以融入较多的水和油脂，不 易老化和变干变硬，口感柔软、滋润。
乳化剂分子内具有亲水和亲油两类基团，这 两类基团分别吸附在油和水两相互排斥的相面上， 形成薄分子层，降低两相的界面张力。
油分子与乳化剂的亲油部分为一方，水分子 与乳化剂的亲水部分为一方，这两方互相作用， 使得界面张力发生变化。
原来互不相溶的物质得以均匀混合，形成均 质状态的分散体系，改变了原来的物理状态，继 而改善食品的内部结构，提高质量。
❖ 吐温是美国ICI公司给这一类乳化剂所 起的商品名，，如吐温60、吐温80等。
❖ 性状：商品化的聚山梨醇酸酯有聚山梨醇酸 酯20、聚山梨醇酸酯40、聚山梨醇酸酯60、 聚山梨醇酸酯65、聚山梨醇酸酯80五种，通 常也称为吐温20、吐温40、吐温60、吐温65、 吐温80。
❖ 吐温在常温下呈浅米色至浅黄色膏体状或粘 稠油状液体。呈特有的油脂气味和并略带有 苦味。吐温具有良好的热稳定性。
❖ 3．调节油脂结晶：
❖ 通常情况下，油脂的晶型是处在不稳定的 α晶型或β初级晶型，油脂的熔点较低， 但可以缓慢地从低熔点的α晶型或β初级 晶型过渡到高熔点相对稳定的β晶型。
❖ 油脂的不同晶型会赋予食品不同的感官性 能和实用性能。因此，在油脂含量较高的 烘焙食品的加工中往往需要加入可以调节 或改变油脂晶型的物质，以延缓或阻滞晶 型的变化。
❖ 用途：司盘在食品工业中的应用十分广泛，在烘焙食品中可 以作为乳化剂、稳定剂和浑浊剂、消泡剂等而用于面包、蛋 糕、巧克力和起酥油等。
❖ 硬脂酰乳酸钠（SSL） ❖ Sodium stearoyl lactate ❖ 来源：合成的离子型乳化剂，由乳酸及其聚合物经氢氧化钠或碳酸钠
全部或部分中和成钠盐后用硬脂酸酯化而得。 ❖ 性状：白色至浅黄色粉末或蜡状固体，有轻微焦糖甜味和油脂气味，
❖ 性状：商品化的山梨醇酐脂肪酸酯有山梨醇酐单月桂酸酯、 山梨醇酐单棕榈酸酯、山梨醇酐单硬脂酸酯、山梨醇酐三硬 脂酸酯、山梨醇酐单油酸酸酯五种，通常也称为司盘20、司 盘40、司盘60、司盘65、司盘80。由白色至黄褐色的粘稠液 体或蜡状固体，有轻微的焦糖甜味和油脂味。司盘具有良好 的耐热性和抗水解稳定性，适于在含水体系和经较长时间高 温处理的食品中使用。其乳化力强于单甘酯，一般与其他乳 化剂合用。随脂肪酸基团的种类和数量不同，其溶解性和乳 化性能有较大差异，其HLB值1.8～8.6。司盘20和司盘40是 亲水性乳化剂，适合制备O/W型乳状液；司盘60、司盘80尤 其是司盘65，属于亲油性乳化剂，适用于制备W/O型乳化剂。 HLB值1.8～8.6。
❖ 一些趋向于α晶型的亲油性化剂具有调节油脂晶型 的性质，故常常用来调节油脂晶型。
3.乳状液
常见的食品乳状液一般 分为两类：一类是分散相 为水，即水包油型（O/W）， 如牛乳；一类是分散相为 油，即油包水型（W/O）， 如起酥油、人造奶油。形 成油/水型乳浊液宜用亲水 性强的乳化剂，水/油型乳 浊液宜用亲油性强的乳化 剂。在食品加工中应用较 多的是油/水型乳化剂。
二、乳化剂的分类
❖ 吐温自身是水溶性的，同时对难溶于水的亲 油性物质有良好的助溶作用，可以用于配制 乳化香精。
❖ 在食品中也有良好的充气和搅拌起泡作用， 常用于蛋糕乳化剂。
❖ 对油脂晶体有很好的稳定作用，用于起酥油、 巧克力和糖果中。
❖ 3、山梨醇酐脂肪酸酯（失水山梨醇脂肪酸 酯、司盘、斯盘）
❖ Sorbitan fatty acid ester (Span、SFE)
❖ 规定亲油性为100％的乳化剂，其HLB为0，亲水性100％者为 20，其间分成20等分，以此表示其亲水亲油性的强弱。
❖ HLB<10的乳化剂主要是亲油性的，形成油包水型（W/O）乳 状液；而HLB≥10的乳化剂则具有亲水特征，形成水包油型 （O/W）乳状液。
❖ 乳化剂的应用特性，取决于乳化剂的HLB值，对于特定的使 用目的，使用一定HLB值的乳化剂就可以达到最佳效果。
❖ 注意事项：硬脂酰乳酸钠在较高温度下（110～120℃）酸酯明显增加， 且变成黑色；在有水条件下，较长时间和较高温度都会导致水解从而失 去乳化性能。因此应避免用于含水量较高、加工过程中高温处理时间较 长的食品。
❖ 卵磷脂（大豆磷脂）
❖ Lecithin (Phospholipids)
❖ 来源：属于天然乳化剂，通常是在大豆毛油中添加少量水， 经加热搅拌、离心分离、真空干燥而制得粗磷脂。商品化 的卵磷脂一般含有40％左右的大豆油。
SE）； 6、酪蛋白（干酪素、酪素、酪朊酸钠）
❖ 1、分子蒸馏单硬脂酸甘油酯（分子蒸馏单甘酯、 单甘酯）
❖ Distilled Glycerol monostearate （GMS）
❖ 来源：由硬脂酸和甘油反应制得粗酯，再经分子 蒸馏制得单甘油酯含量高于90％的单硬脂酸甘油 酯。
❖ 通过分子蒸馏的方法获得高纯度的单甘油酯，大 大提高了单甘油酯的乳化性能。
❖ 吐温具有很高的亲水性能和HLB值，属于O/W 型乳化剂。其表面活性作用不受环境PH值影 响，在很低的使用浓度下（0.05％），可以 大幅降低大豆油/水体系的界面张力。
❖ 用途：吐温在食品工业中的应用十分广泛， 在烘焙食品中可以作为乳化剂、稳定剂和分 散剂等而用于面包、蛋糕、冰淇淋和起酥油 等。
❖ 用法和用量：推荐用量0～10g/kg。根据国家《食品添加剂使用卫生标准》 （GB2760-1996），可以用于氢化植物油、糕点、糖果、胶母糖胶基，其 最大使用量要求按生产需要适量使用。在实际使用过程中，卵磷脂一般 先与油性成分混合后使用，可以达到较好的使用效果。
四. 乳化剂与烘焙食品中主要原料成分的 作用
❖ 1.与碳水化合物的交互作用：
❖ 乳化剂分子可以与直链淀粉形成络合物，降 低淀粉的结晶程度，从而防止淀粉制品的老 化、回生、沉凝、从而使制成的面包、蛋糕 等烘焙制品具有柔软性，并有利于品质的保 鲜。
❖ 2.对蛋白质的络合作用：
❖ 蛋白质中的氨基酸分子可以与乳化剂的亲水或亲 油基团结合，通过这种络合作用，在烘焙食品的 制造过程中，可以强化面筋的网状结构，防止因 油水分离所造成的硬化，同时增强韧性和抗拉力， 以保持其柔软性，抑制水分蒸发，增大体积，改 善口感。其效果以双乙酰酒途：乳化剂、抗氧化剂、稳定剂、表面活性剂、流变助剂、脱膜剂。 用于面包、蛋糕、饼干、食用油脂，具有防止老化和抗氧化作用。用于 面条、通心面等，可以增强产品的韧性、耐煮性。用于巧克力、糖果制 造，可以有效降低巧克力浆料的粘度使方便加工，并赋予产品光泽、改 善咀嚼感、防止发花。用于冰淇淋，可以防止乳糖结晶，增强入口即化 的口感。在奶粉、黄油粉等的造粒过程中，喷涂卵磷脂可以大大改善奶 粉和黄油粉的溶解性能，用于制造速溶奶粉、速溶黄油粉。此外，也可 用于人造奶油、起酥油、植物蛋白饮料，具有乳化稳定和抗氧化的作用。
1、按来源分类：分为天然的乳化剂和人工合成 的乳化剂。
前者以卵磷脂为代表，后者以脂肪酸多元醇酯为 代表。
2、按亲水基团在水中是否离解分类：分为离子 型乳化剂和非离子型乳化剂。
3、按亲水亲油性分类：分为亲水型乳化剂、亲 油型乳化剂和中间型乳化剂。
❖ 乳化剂的乳化能力取决于其分子中亲水及亲油基团的数量。 乳化剂乳化能力的差异，一般用“亲水亲油平衡值（HLB）” 表示。
❖ 来源：是合成的一类非离子乳化剂，这一 类乳化剂是由美国ICI公司首先开发的，司 盘是ICI公司给这一类乳化剂所起的商品名， 并根据合成过程中使用的不同脂肪酸类型 给予不同的编号构成完整的商品名，如司 盘60、司盘80等。由于应用广泛和方便记 忆，司盘已成为山梨醇酐脂肪酸酯在行业 内的通用商品名。
❖ 在面包生产过程中，与SSL等复配使用，可以防止老化、改 善面包瓤组织结构，增大体积并获得柔软、滋润的口感。
❖ 在糖果和巧克力生产中，可以降低熬糖粘度、防止油水分离 和砂糖结晶，并增加产品细腻感和光泽。
❖ 应用于饼干、冰淇淋、乳饮料和植物蛋白饮料中。
❖ 用量和用法：可以使用于各类食品，根据生产需要 适量使用。一般预先溶于油脂或快速分散于70℃热 水中，可以获得较好的使用效果。
❖ 注意事项：单双甘油酯其有效成分与分子蒸馏单甘 酯相同，但其单酯含量只有40％，在使用时要将二 者区别开来。
❖2、聚氧乙烯山梨醇酐脂肪酸酯 （聚山梨醇酸酯；吐温）
❖Polysorbate (Tween)
❖ 来源：在碱催化下环氧乙烷与山梨醇 脂肪酸偏酯和山梨醇酐脂肪酸偏酯进 行加成反应，其中每mol山梨醇或相应 的山梨醇酐加成20mol环氧乙烷。
❖ 用法和用量：推荐用量0～5g/kg（以最终产品计，单用或与其他乳化剂、 增稠剂合用量）。根据国家《食品添加剂使用卫生标准》（GB27601996），硬脂酰乳酸钠可以使用于糕点和面包，最大用量2.0 g/kg。在 实际使用过程中，一般预先充分溶于热的油脂或快速搅拌使分散于热水 中，可以获得较好的使用效果。