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  国家粮食局为做好今年粮油标准基础研究相关工作,拟于2010年4月6日至9日在北京召开专家讨论会,我公司应邀参加。会议内容涉及《我国中筋小麦及蒸煮食品品质评价标准的研究》和《粮食卫生安全快速检测方法跟踪研究》项目实施方案专家讨论、《2010年度粮油检验科学技术学科发展报告》编写内容专家研讨。

   

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乳化剂在烘焙食品中的作用机理及几种常见乳化剂的应用方式
2009-09-27 15:42:05
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摘要:
阐明乳化剂在烘焙食品中的作用机理及几种常见乳化剂的应用方式,探讨食品乳化剂复合使用的优势,对常见的复合方式进行分析比较,研究艺高食品复合乳化剂的功能特性,并对食品复合乳化剂的发展趋势做出预测。
关 键 词: 乳化剂 食品 烘焙
Key word: Emulsifier food baking

一、 现代化生活方式的普及,对烘焙食品提出了较高的要求。
自从二十世纪八十年代以来,中国坚持以经济发展为中心和改革开放的政策,社会生产力得到解放,国民经济取得长足的发展,向引起社会富裕,人们的生活节奏加快,作为经济生活的晴雨表和生活质量标志的食品工业也与之相一致的大步发展,这与人们在食品消费中占可支配收入的比重不断增加是分不开的。
消费决定需求,现代生活对食品工业的发展提出了越来越高的要求,全球经济一体化的步伐加快和中国逐步融进世界经济大家庭的趋势,也逼迫食品工业加紧现代化的步伐。现在的人们对于食品的要求,已经不仅仅是满足吃饱的要求,饮食已经成为一种文化,人们追求和崇尚绿色天然、方便休闲、营养卫生、美味可口和功能化和针对客户的市场产品细化,即各种各样的具体独特消费需求,包括视觉效果的满足等等,食品安全也被提高到一个新的高度,因此的出现以机械化、程序化、自动化、卫生、规范化、无菌化生产为主要特征的大规模中央化工厂,也已成为最为迫切的要求,实践也证明食品工业的规模化生产正形成一种趋势。烘焙食品作为食品行业中的一个重要分支,由于其方便休闲,易于工业化生产的特性,正扮演着越来越重要的角色。

二、 烘焙食品传统加工方法的要求和实际条件的限制
1、 对加工原料要求苛刻。 面粉是烘焙食品的重要组成部分,习惯上简称为粉,面粉的品质常常用筋性表示,粉的筋性的大小主要是由面筋的蛋白质的数量和质量决定 的。面粉必须有筋性,没有筋性就没有面制食品的框架结构,就不会使面制食品具有良好的形状和内部组织。不同面制食品从质量上来讲,对面筋的筋性具有不同的要求。面包、面条需要高筋粉馒头花卷饼干饺子等需要中筋粉大多数糕点入蛋糕、月饼等则需要低筋粉。如果面粉筋性不符合某种食品的要求,用其制作该食品即不能符合制造品质优良,造型美观,营养丰富,花色齐全的产品,甚至会出现质量问题。客观地讲,目前国产小麦总体上品质还比较差,如面筋低,籽粒小水分大、皮质红,麦毛长、含杂多,最主要的是优质专用小麦比例少,劣质小麦多,并且多种小麦混杂。从理论和实践上解决国产小麦及面粉的质量问题是当前我国经济建设中急待解决的大问题,是关系千家万户的粮袋子工程的一部分,目前还不能在很短时间内从根本上解决优质专用小麦问题,完全使用国产小麦很难加工出符合要求的各种专用粉和高质量的面制品,这是我们必须正视的现实。在这种情况下,科学地、合理地使用国家标准允许的面粉品质改良剂,保证不超量使用,来改善国产面粉的质量,既是一种不得不采取的必要的补充手段,也是一种科学的、务实地、正视现实的态度。从长远来看,而且即使我国小麦全部达到了优质专用化,优质专用小麦的育种、种植、收购、仓储、运输、加工和销售实现一条龙以后,根据美国等发达国家食品加工的经验,也仍然需要添加品质改良剂进行品质改良。又如国内外面粉品质最传统、最有效的改良剂是溴酸钾,但WHO已经通报全世界,溴酸钾是致癌物质,许多国家已经或正在禁止使用。我国卫生部也发出通告2005年7月1日后,禁止将溴酸钾用作改良面粉品质的食品添加剂,因此原料的品质问题和现代食品对原料质量的苛刻要求形成难于调和甚至不可调和的矛盾,至少在传统的烘焙业技术工艺框架下无法解决。
2、 油脂分散不均匀 油脂均具有在自然状态下逐步向β晶型转化的趋势,这种晶型具有高熔点,难以融化的特性,在食品加工时,表现为品质坚硬,难于流动和分散,易于沉淀积聚。给烘焙制品带来口感差,外形不美观等缺陷。
3、 由于传统方法制作面包时的面团和制作蛋糕时的面糊,不仅持气性差而且稳定时间很短,因此难以赋

予各种花色品种,满足产品多样化的市场需求和消费者的个性化需求与对食品本身的审美需要、视觉追求,而且加工时容易产生偶然误差,加工技术要求高,手工成分较大,不适宜大规模工业化生产,标准化生产。
4、 未添加任何食品添加剂的传统产品,由于淀粉质的吸水,容易产生糊状粘性物质,因此挤压产品流动性差,难以操作。
5、 结构粗糙,口感差,体积小,产品柔韧度差,保质期短。
社会对食品工业的要求和传统食品加工业的不足之间的矛盾,推动了食品行业的科技进步,尤其是食品添加剂的研究和发展,在这一方面,西方发达国家,如传统欧洲和美国、日本走在世界的前列,如果说美国是餐饮文化为主的话,那么欧洲和日本在食品配料和添加剂方面更加先进,因此美国侧重于面粉的改良,走高科技,工业标准化路线,而其他国家侧重于食品单体配料的复合应用研究,兼顾中小企业的需求,走便利连锁家庭化的道路。根据美国和西欧的成功经验,在面制品中添加酶制剂和乳化剂是最有效的办法,由于加入酶制剂,比较难于控制,因此仅限于国际大型企业或技术势力较强的企业使用,而乳化剂的使用,却一枝独秀,在食品中的使用量、使用范围不断扩大。由于乳化剂的诸多优良特性,因此乳化剂在食品行业中的应用越来越广泛。
三、 乳化剂在烘焙食品中的作用
1. 乳化剂使用在烘焙食品中,发现具有以下作用,乳化剂与淀粉等碳水化合物作用结合,调整面团、防止老化,改善产品质构和口感,延长货架期。乳化剂与蛋白质相互作用,增进面团的网络结构,强化面筋网,增强韧性和抵抗力,使蛋白质具有弹性,增加体积。使烘焙食品的结构细密; 促进充气、提高发泡性,增大体积,使产品蓬松柔软;结合水分,保持湿度,防止老化,便于加工,保持柔软,延长货架寿命等。
2. 增加蛋白质与淀粉的润滑作用,增加挤压淀粉产品的流动性而方便操作。
3. 结合与乳化油脂,改良脂肪晶体,控制其晶体形状、大小、和生长速度,避免由于高熔点而引起的砂粒。在糖的晶体外形成一层保护膜,同时降低体系的黏度。
4. 稳定起泡和充气,使产品形成稳定坚固的气溶胶,从而提高产品的多孔性,改良品质。
5. 结合水分,降低水分活度,具有较强的防腐保鲜作用。
四、 乳化剂的作用机理
现在来研究一下乳化剂为什么在食品尤其在烘焙食品中具有以上所述的作用,即作用机理。下面分几个方面来论述。
1、 乳化剂与淀粉的作用
2、 乳化剂与蛋白质的作用
3、 乳化剂与油脂的作用
4、 稳定气泡与充气的作用
5、 结合水分,降低水分活度,延长保质期或货架寿命。

1、 乳化剂与淀粉的作用
碳水化合物是食品中的主要成分,广泛存在于植物体中,使绿色植物光合作用的产物,任何动物不能制造碳水化合物,碳水化合物由碳氢氧三种元素组成,由于早年发现的许多碳水化合物中氢和氧原子的比例刚

好是2:1,所以称为碳水化合物,但以后发现许多碳水化合物中氢和氧原子的比例并非2:1,但名称仍然沿用。碳水化合物最基本的组成单位常见的有戊醛糖(如核糖阿拉伯糖)己醛糖(葡萄糖)己酮糖(果糖,山梨糖),其中葡萄糖是重要的营养物质,是人从自然界获得的主要能量来源,其主要存在形态为食用淀粉,它是一种最重要葡萄糖低分子聚合物,由葡萄糖单元通过糖苷键结合形成,由于葡萄糖在淀粉中的结合方式不同,形成两种不同形式的淀粉,称为直链和支链淀粉,直链淀粉为链状结构,但通常并非以直线状态存在,这是由于每个葡萄糖单元中都存在三个羟基,羟基之间形成分之内氢键十分子链发生卷曲而形成盘旋螺旋状,每一圈螺旋大概六个葡萄糖单位在水中分子链外侧的羟基和水分子相互作用形成亲水区,而在螺旋结构的内部,这形成疏水区。支链淀粉质结构复杂的多,但也含有直链淀粉的主链结构,只是每隔20-25个葡萄糖单元即出现一个葡萄糖单元组成的支链。支链淀粉的相对分子量比直链淀粉大得多。
先来研究一下烘焙食品中淀粉的状态,以面包为例,面包膜组织中的淀粉的状态:淀粉糊化时直链淀粉溶出粒外,随着淀粉粒的膨胀在粒子间被浓缩起来,烤好的面包在冷却下来后,粒子间的直链淀粉形成了凝胶的结构。在新鲜面包中它们的构成情况是:柔软而膨胀了的淀粉粒被埋在硬而牢固的直链淀粉凝胶的网状组织内,它又被包埋在形成连续相的谷蛋白基质的膜中。由于采取这种形态的系统可成为柔软而有弹性的物体,所以即便新鲜面包在运输过程中被弄瘪了,也能重新回复原状。但是随着时间的推移,面包里的淀粉状态发生了变化,通常称为陈化。要对面包的陈化(Staling)简单地下定义是很困难的。.Bechtel(1953)的定义是:面包的陈化是:“指除有害微生物作用的原因之外,由于面包内部发生的多种变化而造成不受消费者欢迎的那种变化”。因此它不是单单指淀粉的老化(retrogra正好弥补了传统烘焙食品的诸多缺陷dation),而是指丧失新鲜面包所具有的受人喜欢的各项性质的一切变化。在陈化过程中可看到如下一些变化:1)内部变硬、发脆;2)失去香味,不久便产生特有的陈化气;3)内部的吸水能力降低;4)内部的不透明度增加;5)X线衔射图形改变;6)对-淀粉酶的感受性降低;7)内部的水溶性淀粉减少;8)淀粉的结晶度增大;9)丧失了使外皮呈新鲜感的各项性能。据报道,在美国,放置二天以上的面包就得从市场上收回,其量高达总产量的7.5-9.5%,陈化的问题对生产者来说仍然都是个大问题。
关于面包老化的原因,最先考虑的是失去水分之故,但这种想法已被发现水分不损失也会发生陈化的Boussingault(1852)所否定。
另外,在烘烤过程中水分是从谷蛋白转移给淀粉,随着陈化则相反,发生了水分从淀粉向谷蛋白的转移,淀粉变硬,面包也就变硬。
数年后,逐渐进行了关于陈化的重要研究,如Lehmann发现面包放置时间长后,内部的吸水能力就降低;Lehmann发现了由于陈化,能提取出来的可溶性淀粉量不断减少等。此后Katz等大大发展了有关陈化的研究,在1943年,发现了新鲜面包的X线衔射图形呈现出与刚糊化后的小麦淀粉相同的失去了结晶性的V图形,而陈化面包的图形则变成了在V图形上重叠有B图形(生的马铃薯淀粉等出现的图形)的形态,从而得出结论认为面包的陈化是由淀粉的回生引起的,进一步的研究表明支链淀粉起主要作用。这是由于残留在泡胀淀粉粒内部的支链淀粉发生了一种回生现象。从而得出结论认为面包的陈化是由淀粉的回生引起的,此后,也有过一些反对的意见,但不管怎样,目前普遍的看法是在面包的陈化中起着主要作用的是淀粉的回生现象。
影响面包陈化的因素很多,首先从原料方面来看,认为含蛋白质量高的小麦粉能改善淀粉的性能,在使用合成面团进行试验和往软质粉中添加谷蛋白进行的试验中发现,随谷蛋白量的增加可减慢面包的硬化速度。因此认为谷蛋白量增加后会妨碍淀粉粒相互的缔合,从而延迟可面包的硬化。另外还因为淀粉吸水能力的变化来说,谷蛋白起到了水分贮藏处的作用。
制造面包用的辅助原料对面包的陈化也有影响,但是这种影响不很大。一般认为糖能略微使面包陈化延迟。只是由于这些糖起到了淀粉凝集剂的作用。脱脂奶粉在为添加乳化剂的面包中具有延迟硬化速度的作用,脂肪对面包的贮藏性能也有显著的影响。添加5%脂肪的面包,不论在内部的柔软度和陈化方面都比不添加脂肪的面包为好。但是这种效果只是在烘焙后3-6小时之内才有所体现。面包的比容对陈化也有所影响,比容越大,其陈化速度越慢。面包的贮藏温度对陈化也有很大影响。贮藏温度越低于淀粉的糊化温度,面包的陈化越快。待到达面包的冻结温度以下时,陈化速度又缓慢下来。由于面包的冻结需要专用设备,一般采取添加剂来延迟陈化,有效的添加剂有酶制剂和乳化剂,由于酶制剂的添加技术比较复杂,难以控制,通常采用乳化剂。这是由于乳化剂与直链淀粉结合,防止形成硬的淀粉凝胶。其作用过程及原理如下由于碳水化合物分子中含有羟基亲水基和碳氢键疏水基,因而在水溶液中能形成疏水区域和亲水区域。具有两亲结构的乳化剂,与碳水化合物的相互作用有两种,即通过氢键形成亲水相互作用和由疏水基团相互亲和而形成的疏水相互作用。
表1:乳化剂与直链淀粉的相互作用程度
乳化剂 与直链淀粉形成复合物的能力 乳化剂 与直链淀粉形成复合物的能力
大豆磷脂 1690%甘油单硬化动物油(C16/C18)酯 9290%甘油单非硬化动物油(C16/C18,C18大豆油)酯 3590%甘油单酸(C18和C18)酯 28甘油单乙酸酯 0甘油单乳酸酯 22 甘油单柠檬酸酯 36甘油单二乙酰基酒石酸酰 4990%丙二醇单硬脂酸脂 15聚甘油脂 34硬脂酰-2-乳酸钠 72硬脂酰-2-乳酸钙 65蔗糖单硬脂酸酯 26

单糖或者低聚糖具有良好的水溶性,在水中不形成疏水层,他们与乳化剂不发生亲水作用。而淀粉等多糖在水中由于表面亲水基团(羟基)与水的作用形成亲水胶体,所以淀粉悬浮颗粒可以作为乳状液外相(水)的亲水胶体提高其黏度,并能积聚到油/水相界面上,从而提高乳状液的稳定性。而乳化剂与淀粉悬浮颗粒通过亲水基团间的相互作用形成氢键,结合成乳化剂-淀粉复合体,如下图所示:

乳化剂与蛋白质的作用乳化剂与蛋白质相互作用形成的化合物属于脂肪,不同的脂肪及作用条件对结合程

度影响很大。具体情况见表6。在食品加工中特别是在烘焙食品中大量利用蛋白质与乳化剂的相互作用和结合,来改善食品的加工性能、提高食品的品质。
表2:各种乳化剂与蛋白质的作用程度


乳化剂 与蛋白质作用程度 乳化剂 与蛋白质作用程度
90%的甘油单甘脂肪酸酯C16/C18 15甘油单乙酸酯 20甘油单乳酸酯 20甘油单柠檬酸酯 20 甘油单二乙酰基酒石酸酰 100蔗糖单硬脂酸酯 25硬脂酰-2-乳酸钠 95硬脂 -2-乳酸钙 95

以甘油单二乙基酒石酸酯的作用程度为100。乳化剂和蛋白质相互作用形成的化合物属于脂肪,不同的脂肪及作用条件对,结合程度影响很大,具体情况见表非极性蛋白质侧链基团与乳化剂得烃链相互作用形成疏水结合溶剂水经非极性氨基酸相互排斥是产生疏水结合的基础。疏水结合中乳化剂烃链固定于蛋白质上,而极性基结合在粒子表面,形成脂肪。
3、 乳化剂与油脂的作用
油脂是食品中的重要成分,油脂一般不溶于水,而溶于非极性有机溶剂或极性与非极性有机溶剂的混合物,所有油脂化合物分子中都含有一个或多个长碳氢链,不论是否有水,乳化剂都能与油脂化合物发生作用,有水存在时,乳化剂与油脂化合物作用形成稳定的乳状液,而没有水存在时,油脂化合物特别是甘油三脂肪酸酯(油脂)会形成不同类型的结晶,这叫做油脂的多晶现象,如长链不分支的甘油三脂肪酸酯(油脂)熔化液冷却而发生结晶时,先形成六方α-型晶体,α-型晶体冷却到-50℃-70℃时,则形成具有正交-三斜晶体的次级α-型晶体,把α-型晶体加热到熔点时,先迅速放出少量热而转变成β-初级型晶体,再加热到时,很快过渡到形成稳定的β-终型晶体,其中α-型晶体熔点最低,α-型晶体到次级α-型晶体变化是可逆的,β-型晶体具有较高的熔点,不同的晶型油脂赋予食品不同的感官性能,食用性能,而在多数情况下,食品中的油脂是α-型晶体,而逐步过渡到β-初级型晶体,最终形成稳定的β-终型晶体,其熔点高,能量最低。乳化剂的作用就是阻止或阻碍这一进程的,其原理是亲油性的乳化剂与油脂结构相似,因此具有变晶功能。
4、 稳定气泡与充气的作用
泡沫 泡沫是气体在液体(固体)中的分散体系,气体是分散相,液体(固体)是连续相。泡沫是常见的有代表性的一种胶体化学现象。近年来,随着对薄膜研究的深入,对泡沫及其稳定性油料更加深入地了解。起泡形是乳化剂的性能指标之一,起泡不仅与乳化剂溶液的浓度有关温度压力等物理性质有关,而且与分子结构有关。泡沫表示在液体或固体的连续层中含有气体的状态。泡沫存在于连续层内部时成为气泡考察泡沫的稳定性指标有起泡力和泡沫寿命,即生成到泡沫高度和消失时间。泡沫分气体液体型,气体固体型及气体固体液体型等三种类型。含乳化剂的溶液中送进气体,则会产生气泡,其过程如下图所示:
i. 气泡与溶液表面(b)在溶液表面的气泡(c)泡沫
气体送入液体中形成的小气泡内侧会吸附乳化剂分子而使气泡稳定化,如上图中(a)状态,随着气泡上升接近液面,与溶液表面有由乳化剂定向吸附膜之间的液体会有序地排开,并在溶液表面吸附膜的外侧形成泡膜[图中地(b)状态],然后发生充分排液,成为稳定的泡沫[图中的(c)状态],此时气泡内侧的吸附膜向溶液表面吸附膜一定距离以下靠近,双方吸附膜之间发生新的相互作用,把这种作用力称为分离压。此分离压可用在平衡状态下泡的两吸附膜之间的范德华吸引力,双电层重叠过程产生的相力,表面活性中溶剂化的极性部分之间产生的相斥力以及静水压等参数表示。由泡膜上每单位面积上产生的分离压是一种能量的积蓄。
形成泡膜的双分子膜之间含有大量乳化剂溶液,其浓度远较体相中乳化剂浓度高,如体相中乳化剂的质量分数为0.5%时,其在液膜中的质量分数可高达30%。膜层中存在的乳化剂对泡沫的稳定性有重要影响。如果膜层中含有高分子物质,则泡沫将更为稳定。
当有三个或更多气泡聚在一起时,气泡与气泡之间的层状结构就会向气相一边弯曲形成Plateau交界。在Plateau交界处的液压要比附近曲率小的地方的液压小,就使得液体由小曲率处向Plateau交界处流动,这种排液作用会使液膜逐渐变薄,当液膜达到临界厚度时(5-10nm),膜就会破裂。
另外由于Marangoni效应,即表面张力随时间变化的效应,当形成新的表面时,其表面张力常比达到平衡时的表面张力高,因此当膜被拉长时会使表面张力增加,并产生表面张力梯度,因此膜厚处必定向薄处转移,从而修复泡沫膜到原来厚度,由于乳化剂的上述作用而有利于气泡稳定.
5、 结合水分,降低水分活度,延长保质期或货架寿命。
乳化剂通过在水分子中的扩散或溶解而形成胶束,从而达到结合水分,降低水分活度,延长保质期或货架寿命的目的,各种乳化剂形成胶束的最低浓度(cmc)是不同的。可以通过有关资料或简单实验获得(如通过分光光度计检查光透过率等)。
乳化剂的性能和结构决定着复合物的形成过程和结合能力,由于食品是由油脂、蛋白质、碳水化合物及其他各种成分构成的复合物体系,各种物质同时存在,相互影响,这就给乳化剂的选择带来一定的困难。在实际工作中可依据理论和经验找出起主要作用的乳化作用模式,以便于选择适当的乳化剂。
五、 几种常见乳化剂与应用
国家批准使用的常见的食品乳化剂有:乙酰化单甘油脂肪酸酯,硬脂酰乳酸钙,硬脂酰乳酸钠,双乙酰酒石酸单(双)甘油脂肪酸酯 ,单硬脂酸甘油酯,聚甘油单硬脂酸酯,聚甘油单硬油酸酯,聚甘油蓖麻醇酯聚甘油单硬脂酸酯,聚氧乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯,聚氧乙烯山梨醇酐单月桂酸酯,聚氧乙烯山梨醇酐单油酸酯,山梨醇酐单硬脂酸酯,山梨醇酐单月桂酸酯,山梨醇酐单油酸酯,山梨醇酐三硬脂酸酯,木糖醇酐单硬脂酸酯,聚甘油单硬脂酸酯,蔗糖脂肪酸酯共计29种。其中在烘焙产品中经常使用的有乙酰化单甘油脂肪酸酯,双乙酰酒石酸单(双)甘油脂肪酸酯 ,硬脂酰乳酸钙,单硬脂酸甘油酯,聚甘油单硬脂酸酯,聚甘油单硬油酸酯,聚氧乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯,山梨醇酐单硬脂酸酯,聚甘油单硬脂酸酯,蔗糖脂肪酸酯共计10种。
乳化剂从来源上分,可分为天然和人工合成品两大类,而按照其在两相中所形成的乳化体系的性质,又可以分为水保包油(O/W)和油包水(W/O)两大类。
衡量乳化性能的最常见的指标是亲水、亲油平衡值(HLB值),HLB值高,表示亲水性强,HLB值低,表示亲

油性强,但并不表示其具体的乳化能力。
乳化剂常见的应用举例如下:
双乙酰酒石酸单(双)甘油脂肪酸酯 ,硬脂酰乳酸钙(钠)用于面粉的调整面筋网络,配置面粉改良剂;
聚甘油单硬油酸酯,聚氧乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯,山梨醇酐单硬脂酸酯,聚甘油单硬脂酸酯,蔗糖脂肪酸酯用于制作乳化起泡剂;
山梨醇酐单硬脂酸酯用于油脂的乳化和起酥化处理,如用于起酥油或麦淇淋等。

六、 乳化剂的复合使用是最为有效的使用方式

由于各种乳化剂具有不同的亲水亲油性,分子结构,各种化学基团甚或空间结构的不同,都会表现为性能的差异,而且实践表明,采用单一的乳化剂,很难形成稳定的乳化体系,似乎不同性质的乳化剂结合使用,才具有互补和相乘作用,因此乳化剂的复合使用无疑是最为有效的使用方式,最近的研究表明,相关的乳化剂在符合体系中,通过低分子的有机化合物,如食品中常用的丙二醇或丙三醇,形成特殊的液晶结构,即所谓孪生乳化剂,英文名字为GEMINI EMULSIFIER,这种结构含有多个相同的疏水基和多个相同的亲水基,是一种典型的两亲结构,其表面吸附和胶束形成之间存在对普通乳化剂来说,看不到的特殊平衡关系,与单亲乳化剂相比,临界胶束浓度cmc更低,降低表面张力的能力更强(γcmc值更小),因此,具有超常的乳化能力,表现为高起泡力和泡沫稳定性,在科研和生产的实践中人们总结了许多乳化剂的复合配型使用经验,如相转变法,轮流混合法,微乳化法又如HLB加权平均法等,由于涉及到相关的商业技术机密,此处不做展开。
七、 乳化剂的常见复合方式和几种搭配举例
乳化剂的常见复合方式有
1、 粉体搅拌复合,这是一种最简单,技术含量最低的复合方式。
2、 粉体溶解于溶剂进行复合和活化,这是一种较简单,技术含量一般的复合方式。重点在于配方的合理和各组料的兼容稳定。
3、 粉体先搅拌复合,然后经溶剂、温度、活化、压力等处理,再经过造粒,干燥而得成品,这是一种比较复杂,技术含量很高的复合方式。重点在于溶剂的优良性能和机械设备的先进与控制技术的精到。
乳化剂的几种搭配举例
双乙酰酒石酸单(双)甘油脂肪酸酯 ,硬脂酰乳酸钙,聚甘油单硬脂酸酯用于复配面包粉改良剂;
乙酰化单甘油脂肪酸酯,聚甘油单硬脂酸酯,硬脂酰乳酸钙用于复配面包粉改良剂;
聚甘油单硬油酸酯,单硬脂酸甘油酯,丙二醇,山梨醇,山梨醇酐单硬脂酸酯用于复配高档重油型蛋糕油;
聚氧乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯, 单硬脂酸甘油酯,丙二醇,山梨醇,山梨醇酐单硬脂酸酯,用于复配低档速发蛋糕油。
聚甘油单硬脂酸酯,蔗糖脂肪酸酯,丙二醇脂肪酸酯用于复配乳品稳定剂;
蔗糖脂肪酸酯,单硬脂酸甘油酯,丙二醇,山梨醇,山梨醇酐单硬脂酸酯用于复配高档轻油型蛋糕油;
酪朊酸钠,海藻酸钠,山梨醇酐单硬脂酸酯用于配制植脂鲜奶。

八、 蛋糕油是商业实践上最为成功的乳化剂复合方式之一
首先了解一下蛋糕的传统工艺。
制作蛋糕及影响蛋糕质量的关键因素是打蛋工序,即鸡蛋的起泡程度及泡沫的稳定性。起泡越充分,泡沫越稳定,制出的蛋糕质量越好。蛋糕传统生产工艺是蛋糕快速搅打法,突出缺点是打蛋时间长,起泡不充分,泡沫稳定性差,工艺技术上要求严格,例如,遇到夏季高温和碰撞等外界因素的干扰,泡沫很容易消失。因此,鸡蛋与糖在搅打过程中一旦达到要求的泡沫体积,就要立即将面粉、水、膨松剂等物料混入蛋糖混合泡沫中调成面糊,调糊时间要求很短(10-30s),然后马上需将面糊入炉烘烤,才能保证蛋糕质量。如果打蛋完成后不立即加入面粉等物料进行调糊,调糊后不立即进行烘烤,遇到夏季高温和碰撞等外界因素的干扰,泡沫很容易消失,蛋糕制作就会失败。另外,鸡蛋蛋白膜的强度是有限度的,膨胀到一定程度就达到了极限,超过此极限,蛋白膜就要破裂,空气消失,蛋糕也就做不成了。故蛋糕的传统打蛋工艺技术上要求非常严格。此外,如果仅靠鸡蛋蛋白包住的气体,也是无法使蛋糕达到理想的膨胀程度、均匀的组织结构、细腻的口感的。
蛋糕油是在蛋糕中经常使用的乳化剂,哈尔滨工商大学校长张守文教授曾经感慨说,蛋糕油的应用引起了一场蛋糕革命,乳化剂对蛋糕生产工艺的重大技术创新和深刻革命,表现在以下方面:
1、 缩短打蛋时间
在搅打蛋糖混合液时,可使蛋糖混合液快速充气起泡,促进起泡。乳化剂的起泡性和泡沫稳定性是在蛋糕生产中最主要功能性。可使传统打蛋时间缩短50%-70%或2/3,大大提高了生产效率,缩短了生产周期。
使用蛋糕油对打蛋时间的影响见表:
表1: 蛋糕油对打蛋时间和面糊比容的影响:
打蛋时间(mm) 面糊比容(ml/g)
对照样 使用蛋糕油
0 0.92 0.92
2 1.80 2.12
4 2.04 3.48
6 2.11 3.93
从表1中可以看出,同在6min时间内,使用蛋糕油的面糊比容要比对照面糊几乎增加一倍。可见蛋糕油可大大缩短打蛋时间。
2、 提高蛋糕面糊泡沫的稳定性。
使用蛋糕油后显著地提高了面糊中泡沫的稳定性即使面糊搅打完成后放置一段时间,也不会泡沫消失,放置几小时后仍不会塌落,这为实际生产提供了极大方便,又保证了蛋糕质量,而未使用蛋糕油的面糊放置几小时后不但泡沫消失严重,比容大大下降,而且无法制出合格的蛋糕。
将使用了蛋糕油的面糊放置几小时,观察其泡沫消失和面糊比容下降程度,见表2。从表中可以看出,同样放置6h,使用蛋糕油的面糊比容下降很少。
表2:蛋糕面糊放置一段时间后的比容变化情况
放置时间(h) 面糊比容(ml/g)
对照样 使用蛋糕油
0 1.62 2.14
1 1.55 2.07

因此,鸡蛋与糖在搅打过程中一旦达到要求的泡沫体积,就要立即将面粉、水、膨松剂等物料混入蛋糖混合泡沫中调成面糊,调糊时间要求很短(10-30s),然后马上需将面糊入炉烘烤,才能保证蛋糕质量。如果打蛋完成后不立即加入面粉等物料进行调糊,调糊后不立即进行烘烤,遇到夏季高温和碰撞等外界因素的干扰,泡沫很容易消失,蛋糕制作就会失败。另外,鸡蛋蛋白膜的强度是有限度的,膨胀到一定程度就达到了极限,超过此极限,蛋白膜就要破裂,空气消失,蛋糕也就做不成了。故蛋糕的传统打蛋工艺技术上要求非常严格。此外,如果仅靠鸡蛋蛋白包住的气体,也是无法使蛋糕达到理想的膨胀程度、均匀的组织结构、细腻的口感的。
蛋糕油是在蛋糕中经常使用的乳化剂,哈尔滨工商大学校长张守文教授曾经感慨说,蛋糕油的应用引起了一场蛋糕革命,乳化剂对蛋糕生产工艺的重大技术创新和深刻革命,表现在以下方面:
3、 缩短打蛋时间
在搅打蛋糖混合液时,可使蛋糖混合液快速充气起泡,促进起泡。乳化剂的起泡性和泡沫稳定性是在蛋糕生产中最主要功能性。可使传统打蛋时间缩短50%-70%或2/3,大大提高了生产效率,缩短了生产周期。
使用蛋糕油对打蛋时间的影响见表:
表1: 蛋糕油对打蛋时间和面糊比容的影响:
打蛋时间(mm) 面糊比容(ml/g)
对照样 使用蛋糕油
0 0.92 0.92
2 1.80 2.12
4 2.04 3.48
6 2.11 3.93
从表1中可以看出,同在6min时间内,使用蛋糕油的面糊比容要比对照面糊几乎增加一倍。可见蛋糕油可大大缩短打蛋时间。
4、 提高蛋糕面糊泡沫的稳定性。
使用蛋糕油后显著地提高了面糊中泡沫的稳定性即使面糊搅打完成后放置一段时间,也不会泡沫消失,放置几小时后仍不会塌落,这为实际生产提供了极大方便,又保证了蛋糕质量,而未使用蛋糕油的面糊放置几小时后不但泡沫消失严重,比容大大下降,而且无法制出合格的蛋糕。
将使用了蛋糕油的面糊放置几小时,观察其泡沫消失和面糊比容下降程度,见表2。从表中可以看出,同样放置6h,使用蛋糕油的面糊比容下降很少。
表2:蛋糕面糊放置一段时间后的比容变化情况
放置时间(h) 面糊比容(ml/g)
对照样 使用蛋糕油
0 1.62 2.14
1 1.55 2.07


摘自“食品产业网”

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