文档介绍：第十章表面活性剂在食品工业中的应用第一节概述表面活性剂作为食品添加剂或加工助剂,广泛用于各类食品生产,对提髙食品质量、开发食品新品种、改进生产工艺、延长食品储藏保鲜期,提髙生产效率等有显著效果。表面活性剂在食品工业屮主要用作乳化剂、增稠剂、稳定剂、消泡剂.、起泡剂、糖助剂、润滑抗粘剂、清洗剂、水果剥皮剂、涂膜保鲜剂等,应用最广泛的是食品乳化剂。联合国粮农组织(FAO)、世界卫生组织(WHO)以及世界各国对食品添加剂和加工助剂的使用都制定了相应的法规或标准,规定了允许使用的食品添加剂品种、使用范围和最大用量。一些常用的表面活性剂类食品添加剂和加工助剂列于表10-1中。第二节在食品中的作用一、乳化剂及其与食品成分的相互作用食品乳化剂种类繁多,按亲水亲油平衡值(BHL值)可分为水包油型和油包水型两类;根据亲水基在水中所带的电荷可分为阴离子型、非离子型、阳离子型和***离子型四类。口前,允许使用的食品乳化剂约65种,常用的有甘油脂肪酸酯(主要为甘油单脂肪酸酯)、蔗糖脂肪酸酯、失水山梨醇脂肪酸酯,聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、丙二醇脂肪酸指、大豆磷脂、硬脂酰乳酸钙(钠)、酪蛋白酸钠等(见表10-2),×109,其中需求量最大的是甘油单脂肪酸酯,约占总需求量的2/3,其次是蔗糖脂肪酸酯。目前,食品乳化剂正向系列化、复配化、多功能、高效率、便于使用等方面发展。乳化剂除具有乳化、增溶、分散、润湿、悬浮、消泡、起泡等表面活性外,还能与碳水化合物、类脂化合物和蛋白质等食品成分发生特殊的相互作用,这在食品加工中对改进和提高食品质量起着重要的作用。(一)乳化剂与类脂化合物的作用类脂化合物中的油脂在食品中占有很大比例。在有水情况卜,油脂与乳化列相互作用形成稳定的乳状液,这是食品加工中所常利用的乳化作用。无水时油脂会产生多晶现象,这与其预处理有关(见图10-1)。α-晶形的熔点最低,α-品形到次α-品形是可逆的,α-晶形到β-晶形是不可逆的,β-晶形具有较高的熔点。一般温度下,。α-晶形到β-晶形的过渡是缓慢的。油脂的不同晶形赋予食品不同的感官特性。许多情况中,油脂的晶形处于不稳定的α-晶形或β-初级晶形,并趋于过渡到熔点最高、能量最低的β-晶形,因此,在食品加工中需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。某些趋向α-晶形的亲油性乳化剂与油脂相互作用和结合,就有调节结晶形成的作用。例如,蔗糖脂肪酸酯、斯潘60、潘65、甘油单(双)乳酸酯、聚甘油脂肪酸酯都可作为结晶调整剂,用于食品加工过程。熔化的油脂中加入斯潘60或斯潘65,冷却时形成介初级晶形,由于共结晶作用使这种晶形结构保持稳定。(二)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不能与乳化剂发生作用,而固定在多肽链上的氨基酸侧链能与乳化剂作用。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三种。非极性蛋白质侧链基团与乳化剂的烃链相互作用产生疏水结合,条件是有水存在。溶剂水经非极性氨基酸扣互排斥,这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,而乳化剂的极性基结合在粒子表面,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产生静电相互作用。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。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。各种乳化剂与蛋白质的作用程度列于表10-3。在食品加工中,特别是在烘烤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。(三)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,在食品工业中占有特殊重要的地位。乳化剂主要与直链淀粉发生作用。直链淀粉在水中形成α-螺旋结构,内部起疏水作用。乳化剂随共亲水基进入α-螺旋结构内,并利用疏水键与之结合,形成复合物或络合物。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(见表10-4)。在面包、糕点等烘烤食品中,就是利用乳化剂与直链淀粉、蛋白质的相互作用和结合形成复合物来达到防老化、软化等效果的。在食品加工中,应根据乳化剂在食品中所要起的作用要求达到的功效,选择适宜的乳化剂。如O-W型或W-O型乳状液体系所用乳化剂BHL值要与被