乳化剂在烘焙食品中的应用(共8页).docx

精选优质文档-倾情为你奉上目录乳化剂在烘焙食品中的应用摘要：介绍了乳化剂的作用机理、在烘焙食品中的应用，以及国内外食品乳化剂的发展现状。关键词：乳化剂 烘焙食品 乳化剂是业界上用量很大的一类食品添加剂，属表面活性剂，其分子两端由亲水基团和亲油基团组成，它可介于油和水之间使两者能很好分散而形成稳定的乳浊液 天津轻工业学院食品工业教学研究室.食品添加剂M. 北京：轻工业出版社，1985.。除具有典型的表面活性作用外，它还能与食品中的碳水化合物、蛋白质、脂类等发生特殊的相互作用而显示出多种功能。目前，在制作面包、蛋糕、饼干等烘焙食品时，为了使产品制作更快捷，质量更好，货架期更长，广泛地应用于面包、糕点、糖果、饮料等食品中。生产食感、风味俱佳的优质烘焙食品，氧化剂、强化剂是不可少的，但更离不开乳化剂，它在烘焙食品中起着特殊的作用。因此，对乳化剂作月机理、应用效果、使用技术的探讨有着重要意义。一、 乳化剂的概念乳化剂是一种分子中具有亲水基和亲油基的物质，它可介于油和水的中间，使一方很好地分散于另一方的中间而形成稳定乳浊液。根据油在水中分散或水在油中分散的不同性质，乳化剂大体上可分为造成水包油(油/ 水)型乳浊液的亲水性强的水溶液乳化剂，和造成油包水(水/ 油)型乳浊液的亲油性强的油溶性乳化剂两大类。按它性状分毛液体状、粘稠状和固体状(粉末、块状)三种。二、 乳化剂的作用机理(一) 乳化机理由于乳化剂的分子是由亲水基团和亲油基团组成的两性化合物，因此当把少量乳化剂加到油和水中后，乳化剂首先分布在油和水之间的界面上，以亲油端吸引油分子，以亲水端吸引水分子，降低了油和水之间的界面张力，使它们均匀地分散在一起，并具有稳定性，防止油相和水相分离。在含油高的面包和重油类蛋糕中，乳化剂总是与脂肪结合在一起呈乳浊液，保持住成品内的水分，促使面包、蛋糕柔软疏松。(二) 抗老化机理谷物中的主要成份淀粉是由直链淀粉和支链淀粉组成的。在小麦粉中含有70%的淀粉，其中直链淀粉1926%，支链淀粉7481%。在面粉加水制成面团，然后成形烘焙的过程中，淀粉吸水膨胀，糊化并形成凝胶，有序的晶体结构变为无序的非晶体结构。在成品贮存期间，非晶体凝胶状态的淀粉将重新结晶。在结晶过程中，淀粉排出自身吸收水分，从而使面包、糕点等烘焙食品由软变硬，组织松散，风味变劣，失去了弹性，即所谓老化。因此，淀粉的重新结晶是发生老化的主要原因，由于在结构和分子大小上的差别，烘焙食品的老化主要是直链淀粉引起的。乳化剂是抑制淀粉老化最理想的物质。其抗老化机理是由于它能与直链淀粉形成不溶性复合物，以使不再重新结晶发生老化，并能在一定程度上阻止水分散失，从而保待烘焙食品的疏松柔软，延长贮存期。乳化剂的抗老化作用，可以通过与直链淀粉的复合率来说明，复合率越高，乳化剂的抗老化效果越好。(三) 品质提升机理1. 乳化剂可以增强面筋和面团的保气性。在烘焙制品中，乳化剂可与面筋蛋白相互作用，并强化面筋网络结构，使得面团保气性得以改善，同时也可增加面团对机械碰撞及发酵温度变化的耐受性。面粉在成团过程中，面筋形成网络状结构，如果该结构较为脆弱，则酵母产生的 CO2将会消失。而当面团中添加了乳化剂，如 PANODAN 、DATEM、SSL 、ARTODAN 等时，面筋结构便得以加强，从而将产生的CO2 气体很好地保持。2. 乳化剂可在面筋与淀粉之间形成光滑薄膜层结构。此结构给予面筋一个良好的束缚，并使得面团黏度下降，从而增加面筋蛋白质网的延展性，使产品更加柔软而易于整形。在这一方面以硬酯硫乳酸钠（钙）的效果最为理想。3. 乳化剂可作为面团面心软化剂，延长烘焙产品的柔软度及可口性。饱和蒸馏的单甘油酸酯是最具代表性的、有效的面团软化剂。小麦面团中淀粉老化被认为是面团软化的天敌。淀粉中的直链淀粉溶水膨胀，烘焙冷却后形成相对稳定的凝胶状态以形成面包结构，而随温度的降低、时间的延长，直链淀粉会回凝成不溶状态，进而变硬、变脆，从而使面包的柔软度大大降低。而将单甘油酸酯等乳化剂加入面团中，经搅拌后被淀粉分子吸收，在面团温度达到 55 时，可与直链淀粉作用形成螺旋状复合体。这种反应将会提高淀粉粒糊化温度，减少低温时面团中心糊化淀粉的总量，从而降低淀粉分子的结晶程度，并从淀粉颗粒内部阻止支链淀粉凝聚，防止淀粉的老化、回生。此外，它还可以减少水分从蛋白质结构中流失，延缓硬质蛋白质的形成。4. 乳化剂可以带来关键的乳化作用。一个好的烘焙产品需要好的乳化反应。乳化剂的亲水与亲油基在面团中分别作用，将面团内的水及油吸附，从而降低油水两相的界面张力，并使面团内部原先互不相溶的多分散相系统得以均质，形成的乳化体可以是水包油及油包水两种类型。前者水为分散系，后者油为分散系。乳化剂的乳化能力与其亲水基、亲油基的多少有关。一般可用“亲水亲油平衡值”（即HLB ）来表示其乳化能力的差别。若 HLB 愈大，则亲水作用愈大，即可稳定水包油型乳化体；反之，HLB 愈小，则亲油作用愈大，即可稳定油包水型乳化体。5. 乳化剂具有不可忽视的充气效果。在制作蛋糕时，拌打入空气形成乳沫，乳化剂中饱和脂肪酸链可使面糊和气室的分界区域形成光滑的薄膜状结构，这不仅能稳定气室，还可以增加气室数量。添加乳化剂，可使面糊比重下降、蛋糕体积增大，并获得良好的品质及外观。三、 乳化剂在烘焙食品中的应用(一) 乳化剂在面包生产中的应用在面包面团中，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 刘江汉.烘焙工业实用手册M. 北京：中国轻工业出版社，2003.，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。 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剂 李里特. 焙烤食品工艺学M. 北京: 中国轻工业出版社， 2000.。小麦面团中淀粉老化被认为是造成面团硬化的重要原因。淀粉中的直链淀粉遇水膨胀，烘焙受热后糊化成为可溶性状态，冷却初期形成相对稳定的凝胶状态以形成面包结构，并保持柔软状态。而随温度降低、时间延长，直链淀粉会变回不溶状态，进而变硬、变脆，从而使面包的柔软度大大降低，此过程即面包的老化。而当在面团中加入单甘酯等乳化剂后，经搅拌而与淀粉分子结合。在面团达到约 55时，它会与直链淀粉作用形成螺旋状复合体。这种复合体将会提高淀粉的糊化温度，并防止已经糊化(化)的淀粉分子又自动排列成序，结晶成不溶性的淀粉分子微束，并从淀粉颗粒内部阻止支链淀粉凝聚，防止淀粉的老化、回生；还可减少淀粉的结合水分流失。从而可使面包组织在较长时间内能保持柔软状态。乳化剂还可在面筋与淀粉之间形成一层光滑薄膜结构。此结构给予面筋一种束缚，并使得面团黏度下降，从而提高面筋的延展性，使产品更加柔软而易于整形。在这方面以硬酯酰乳酸钠（钙）的效果最为理想。(二) 乳化剂在蛋糕生产中的应用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。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。蛋糕油多以单硬脂酸甘油酯（简称单甘酯）为主要原料。而单甘酯具有多晶型性，型晶体较不稳定，容易转变为稳定的型晶体，但只有型晶体才有良好的乳化活性和表面活性 张万福编译. 食品乳化剂M. 北京: 中国轻工业出版社，1996.，表现在蛋糕浆中就是快速发泡和充气能力。当型晶体转变为型晶体，就会发现在蛋糕油表面出现白点，甚至成片变白。白点出现得越多越快，就说明这种转变进行得越快，蛋糕油越不稳定。另一方面，蛋糕油的适应性也很重要。蛋糕浆的打发受很多客观因素的影响，打发时间的长短、原材料质量的优劣、温度的高低、蛋糕配方的好坏等都有可能左右打发的效果。好的蛋糕油并不是万能的，但它对不同的打发时间、原材料质量、温度、蛋糕配方应该具备较好的适应能力，可减小客观条件的影响，并可使烘焙师的一些小的操作失误不影响蛋糕的品质。如：搅打时间过长或搅打程序错误等等。(三) 乳化剂在饼干生产中的应用在饼干制作中，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。常用于饼干生产的乳化剂有单硬脂酸甘油酯、硬脂酰乳酸钠( 钙)、卵磷脂、二乙酰酒石酸甘油单和二酸酯、蔗糖酯等。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。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。四、 国内外烘焙食品中乳化剂的应用现状在本世纪二十年代由美国首先将经人工提纯制造出的天然乳化剂卵磷脂用于面包制作。由人工合成制造的乳化剂，首先作为面包添加剂应用于工业生产的是甘油硬脂酸醋，美国于1929 年已经以商业规模投入实际应君，并最先用于面包生产;其效果及其成本均优于卵磷脂。日本于1959 年认可蔗糖脂肪酸酷作为烘焙食品添加剂，1969年FAO/ WHO食品添加剂联合专家委员会批准为食品添加剂。五十年代初美国开发硬脂酸乳酸钠和硬脂酞乳酸钙为食品添加剂。1961年美国药物管理局正式允许该类添加剂用于食品中。目前世界上已有几十种乳化剂正在使用。每年用量约25 万吨。在乳化剂中用量最大的是甘油脂肪酸酷、山梨醇脂肪酸酷、蔗糖脂肪酸醋、硬脂酞乳酸钠、丙二醇脂肪酸酷筋和大豆磷脂等类，它们的产量占全部乳化剂产量的70 %以上。甘油脂肪酸酷是使用量最大的乳化剂，美国年消费量约10 万吨左右，西欧5 万吨左右。单甘醋含量在40 60%的甘油脂肪酸醋，价格便宜，使用广泛。如美国单甘醋的使用量占甘油脂肪酸酷用量的80%。单甘醋含量在90 %以上的高纯单甘酷需求量有增加的趋势。如日本，高纯单甘酷与一般单甘酷的比例，从1971 年的1:1，1980年提高到4:1。硬脂酸甘油酷是我国目前唯一已形成一定生产能力的食品乳化剂，但是单甘醋含量不高。高纯单甘醋个别已有生产，如广东澄海县食品助剂厂用国外引进设备生产蒸馏单甘酷，单酷含量90%蔗糖脂肪酸酷是一种性能优良的乳化剂，目前全世界用作食品添加剂的大约2000吨左右。国内有的单位在前几年小试与中试研究基础上，已投入批量生产。大豆磷脂是一种天然的表面活性剂，据1982年美国统计，全世界生产约75000 吨，其中45%由美国生产和消费。在日本，大豆磷脂80%用于食品工业，目前年产量为500吨。我国大豆磷脂也有生产，但产量不多，质量也不如国外，在食品工业上占的比例也不高。佳木斯三江食品公司从国外引进全套大豆综合加工技术和设备，其中可加工食用磷。失水山梨醇脂肪酸酯(Span)和聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯(Tween)都包括单月桂酸酯、单棕榈酸酯、单硬脂酸酯、三硬脂酸酯和单油酸酯等，商品名分别为Span20、40、60、65、80和Tween20、40、60、65、80。国内虽有数十家生产厂，但主要用作轻纺工业表面活性剂，达到食品级要求的产品产量很少。广西南宁综合木薯研究所和南京葡萄糖厂均以木薯为起始原料生产食品级Span60，规模为1000 tPa。浙江温州清明化工厂生产的Span60和Tween60、80都可作为食品乳化剂。总的说来，我国这两类乳化剂的生产工艺、质量标准、产品表征和开发研究与国外均有较大差距，需加强研究、推广应用 彭立凤.脂肪酸单甘油酯的性能和酶法合成J.食品科技，1999，(4):31-34.。在烘焙食品应用中，国外目前已向复合型乳化剂发展，如丹麦格林斯特公司生产有藻酸钠等乳化稳定剂。荷兰DMV 乳品工业公司生产有乳化发泡剂，成功地应用于糕点配料。澳大利亚BAKELS公司生产澳华利乳化稳定剂，用于烘烤松糕。日本协和株式会社推出一种新型高功能活性面筋，具有乳化性和分散性，用于烘焙面包、蛋糕、小甜饼。总之，世界食品乳化剂品种和需求量还将有较大增长。参考文献专心-专注-专业