食品添加剂.pdf

Chapter2 乳化剂、增稠剂、膨松剂教学要求教学要求了解各种添加剂的种类了解各种添加剂的种类1掌握概念、性质及应用掌握概念、性质及应用2重点掌握乳化理论、增稠机理、膨松剂的作用原理重点掌握乳化理论、增稠机理、膨松剂的作用原理3第一节：乳化剂（第一节：乳化剂（emulsifier）一 乳化和乳化剂的基本理论一 乳化和乳化剂的基本理论乳状液乳状液乳化剂乳化剂凡是添加少量即可显著降低油水两相界面张力，使互不相溶的油凡是添加少量即可显著降低油水两相界面张力，使互不相溶的油(疏水性物质疏水性物质)和水和水(亲水性物质亲水性物质)形成稳定乳浊液的食品添加剂。形成稳定乳浊液的食品添加剂。两种或两种以上不相混溶的混合物，其中一种液体以微粒形式分散到另一种液体里形成的分散体，被分散的间断的相叫内相，外部的液体叫连续相（外相）。两种或两种以上不相混溶的混合物，其中一种液体以微粒形式分散到另一种液体里形成的分散体，被分散的间断的相叫内相，外部的液体叫连续相（外相）。2 乳化现象乳化现象乳化机理乳化机理乳化产生原因乳化产生原因在分散相外围形成一定强度的亲水性或亲油性吸附层，防止液滴合并；在分散相外围形成一定强度的亲水性或亲油性吸附层，防止液滴合并；离子性乳化剂可形成单双电层，增强同相排斥。离子性乳化剂可形成单双电层，增强同相排斥。降低两相界面张力，促进乳化液微粒分散、稳定；降低两相界面张力，促进乳化液微粒分散、稳定；目前研究中达到了用数学公式和数值表达水平的只有亲水性，用目前研究中达到了用数学公式和数值表达水平的只有亲水性，用HLB表示，是表征乳化剂表面活性的最重要的物理量。表示，是表征乳化剂表面活性的最重要的物理量。乳化剂指标乳化剂指标HLB值（值（hydrophilic lipophilic balance）亲水亲油平衡：）亲水亲油平衡：1949年有年有Griffin提出，在提出，在040之间。之间。A差值式：差值式：HLB=亲水基的亲水性亲水基的亲水性亲油基憎水性亲油基憎水性B比值式：比值式：HLB=亲水基的亲水性亲水基的亲水性/亲油基憎水性亲油基憎水性?对不同的乳化剂上式可变：对不同的乳化剂上式可变：a 戴维斯法：戴维斯法：HLB=7+亲水基团值亲水基团值亲油基团值亲油基团值b 川上法：川上法：HLB=7+11.7log亲水基部分分子量亲水基部分分子量/增水基部分分子量增水基部分分子量C实践表明某些乳化剂的实践表明某些乳化剂的HLB具加和性，复合乳化剂的具加和性，复合乳化剂的HLB计算为计算为HLBAB=HLBAWA+HLBBWB/WA+WB（WA：A乳化剂重量；乳化剂重量；WB：B乳化剂重量）乳化剂重量）?HLB值与乳化剂的应用：值与乳化剂的应用：亲水基在亲油基一端的比亲水基靠近亲油基链中间的乳化剂亲水性好。亲水基在亲油基一端的比亲水基靠近亲油基链中间的乳化剂亲水性好。首先考虑首先考虑HLB不同种类的亲油基的亲油性强弱顺序为脂肪基不同种类的亲油基的亲油性强弱顺序为脂肪基带脂烃链的芳香基带脂烃链的芳香基芳香基芳香基带弱亲水性的亲油基带弱亲水性的亲油基亲油基、亲水基与所亲和基团结构越相似，亲和性越好亲油基、亲水基与所亲和基团结构越相似，亲和性越好分子量大的乳化分散能力比分子量小的好分子量大的乳化分散能力比分子量小的好乳化剂的选用原则乳化剂的选用原则3 乳化剂的类型乳化剂的类型来源来源人工合成人工合成天然天然作用机理作用机理黏度增强剂黏度增强剂表面活性剂表面活性剂固体吸附剂固体吸附剂分子量小分子：乳化效力高小分子：乳化效力高大分子：稳定效果好稳定效果好离子性离子性离子型：较少，如硬脂酰乳酸钠，改性磷脂，黄原胶离子型：较少，如硬脂酰乳酸钠，改性磷脂，黄原胶非离子型：大多属于此类，如甘油酯类，山梨醇酯类非离子型：大多属于此类，如甘油酯类，山梨醇酯类4 临界胶束浓度（临界胶束浓度（CMC critical micelle concentration）?当乳化剂溶于水后，测定发现当乳化剂溶于水后，测定发现表面张力随乳化剂浓度升高而急剧下降，最后保持基本恒定。表面张力随乳化剂浓度升高而急剧下降，最后保持基本恒定。?是乳化剂形成胶束的最低浓度。是乳化剂形成胶束的最低浓度。?CMC是不互溶的两相之间的界面被乳化剂分子完全打通的过程完成的标志。是不互溶的两相之间的界面被乳化剂分子完全打通的过程完成的标志。?注意：注意：CMC并不是单一的浓度值，而是溶液中胶束开始形成的比较狭窄的一个浓度范围。并不是单一的浓度值，而是溶液中胶束开始形成的比较狭窄的一个浓度范围。二 乳化剂的实际应用二 乳化剂的实际应用?在食品工业中，乳化剂的主要用途是制备乳化液。在食品工业中，乳化剂的主要用途是制备乳化液。?1 乳化液的制备乳化液的制备?1.1制备工艺：制备工艺：?首先根据不同的乳化对象来选择适当的乳化剂品种和适当的条件，三环节：确定、配比、调整。首先根据不同的乳化对象来选择适当的乳化剂品种和适当的条件，三环节：确定、配比、调整。确定确定A 确定乳化物确定乳化物HLB值值用标准用标准Span和和Tween系列配成不同系列配成不同HLB值的复合乳化剂系列，以乳化剂值的复合乳化剂系列，以乳化剂:油油:水水=5:47.5:47.5的重量比混合，搅拌乳化，静置的重量比混合，搅拌乳化，静置24hC 确定最佳的单一乳化剂：确定最佳的单一乳化剂：如如HLB为为6和和8的复合乳化剂中，具有此的复合乳化剂中，具有此HLB的各种乳化剂的乳化能力可能不一样，要根据实际选出最佳的的各种乳化剂的乳化能力可能不一样，要根据实际选出最佳的B 根据根据HLB确定乳化剂对：确定乳化剂对：亲油基和被乳化物结构相近的乳化剂，乳化效果好；乳化剂在被乳化物中易于溶解效果好；如果乳化剂使内相液粒带同种电荷，互相排斥，乳化效果好；乳化剂对间亲油基和被乳化物结构相近的乳化剂，乳化效果好；乳化剂在被乳化物中易于溶解效果好；如果乳化剂使内相液粒带同种电荷，互相排斥，乳化效果好；乳化剂对间HLB不能相差太大，一般在不能相差太大，一般在5以内。以内。D 确定乳化剂的最佳用量：确定乳化剂的最佳用量：在实际应用中油水会有不同的比例，乳化剂的用量也有多有少，要根据实际实验确定。在实际应用中油水会有不同的比例，乳化剂的用量也有多有少，要根据实际实验确定。配比配比在使用复合乳化剂时，要使各组分配比保证乳化液类型的要求；调整乳化剂的配比使其大体符合最佳在使用复合乳化剂时，要使各组分配比保证乳化液类型的要求；调整乳化剂的配比使其大体符合最佳HLB，以避开相转变点，以避开相转变点调整调整调整调整pH：有些乳化剂在溶解时具有酸碱性，根据实际需要调节：有些乳化剂在溶解时具有酸碱性，根据实际需要调节调整乳化剂比例，用量使其适合于全液相调整乳化剂比例，用量使其适合于全液相调整黏度；一般乳化剂的黏度高了，提高乳化剂的调整黏度；一般乳化剂的黏度高了，提高乳化剂的HLB可以降低其黏度可以降低其黏度ABC实际上乳化液的配置是不拘一格的，可根据实际情况进行实际上乳化液的配置是不拘一格的，可根据实际情况进行1.2 制备技术与设备制备技术与设备1乳化剂在油中法乳化剂在油中法用于用于HLB较小的乳化剂，先将溶有乳化剂的油类加热，而后在搅拌条件下加入温水，开始为较小的乳化剂，先将溶有乳化剂的油类加热，而后在搅拌条件下加入温水，开始为W/O，在继续加水可得，在继续加水可得O/W3轮流加热法轮流加热法：每次只取少量油或水，轮流加入乳化剂：每次只取少量油或水，轮流加入乳化剂2乳化剂在水中法乳化剂在水中法：用于：用于HLB较大的较大的设备主要有：混合搅拌机、胶体磨、均质机。设备主要有：混合搅拌机、胶体磨、均质机。2 乳化剂在食品中的应用及效果乳化剂在食品中的应用及效果1）分散体系的稳定作用分散体系的稳定作用2）发泡和充气作用：）发泡和充气作用：乳化剂是表面活性剂，在气液界面定向吸附，降低气液界面张力，使气泡容易形成，同时乳化剂是表面活性剂，在气液界面定向吸附，降低气液界面张力，使气泡容易形成，同时由于乳化剂在气液界面定向吸附，使形成的气泡稳定。由于乳化剂在气液界面定向吸附，使形成的气泡稳定。5）络合作用）络合作用-与淀粉、蛋白质作用与淀粉、蛋白质作用3）破乳和消泡作用）破乳和消泡作用4）对体系结晶的影响：）对体系结晶的影响：乳化剂定向吸附于结晶体系表面，改变晶体表面张力，使晶粒细小乳化剂定向吸附于结晶体系表面，改变晶体表面张力，使晶粒细小6）抗菌保鲜作用）抗菌保鲜作用很多水溶性乳化剂，如很多水溶性乳化剂，如蔗糖酯蔗糖酯对细菌有很强的抑制作用，此外表面活性剂定向吸附于果蔬表面，可以形成一层连续的保护膜，控制果蔬的呼吸，达到保鲜目的。对细菌有很强的抑制作用，此外表面活性剂定向吸附于果蔬表面，可以形成一层连续的保护膜，控制果蔬的呼吸，达到保鲜目的。7）润湿作用）润湿作用8）润滑作用）润滑作用9）悬浮作用）悬浮作用三 食品乳化剂的主要品种三 食品乳化剂的主要品种?甘油酯由甘油酯由硬脂酸和过量硬脂酸和过量的甘油在催化剂存在下加热酯化而的，产物有单酯、双酯和三酯；的甘油在催化剂存在下加热酯化而的，产物有单酯、双酯和三酯；?三酯既是油脂，完全没有乳化能力，双酯的乳化仅为单酯的三酯既是油脂，完全没有乳化能力，双酯的乳化仅为单酯的1%，目前工业产品分为：，目前工业产品分为：?单酯的单酯的HLB为为23。（一）甘油酯及其衍生物（一）甘油酯及其衍生物生产路线生产路线酶促法：酶促法：由于脂肪酸和甘油不互溶，造成接触困难，使反应难于发生，所以研究了多种反应体系由于脂肪酸和甘油不互溶，造成接触困难，使反应难于发生，所以研究了多种反应体系酯的甘油醇解：酯的甘油醇解：需用分子蒸馏将单酯从混合物中分离出来需用分子蒸馏将单酯从混合物中分离出来脂肪酸和环氧氯丙烷脂肪酸和环氧氯丙烷合成高纯度合成高纯度MG酸和缩水甘油酸和缩水甘油合成高纯度的合成高纯度的MG直接酯化法直接酯化法：工业上不是很普遍。：工业上不是很普遍。酯交换平衡混合物组成酯交换平衡混合物组成6035924534982040431116404515141550357-1000甘油单酸酯甘油单酸酯甘油二酸酯甘油二酸酯甘油三酸酯甘油三酸酯平衡混合物平衡混合物甘油三酸酯加入的甘油量（甘油三酸酯加入的甘油量（%，W/W）乙氧基化甘油单酸酯：乙氧基化甘油单酸酯：是用环氧乙烷处理是用环氧乙烷处理MG制得，是较亲水性化合物，并被广泛应用于制面包，也用作蛋糕和蛋糕混合物的乳化剂，还应用于搅打各类食品，冰冻，冷冻甜食品。制得，是较亲水性化合物，并被广泛应用于制面包，也用作蛋糕和蛋糕混合物的乳化剂，还应用于搅打各类食品，冰冻，冷冻甜食品。二乙酰酒石酸二乙酰酒石酸：具有比具有比MG本身更多的亲水基，因而是一种更优良的乳化剂。同时烃基的存在，使它具有连接麦粉面筋的能力，以提高面筋维持气泡的能力本身更多的亲水基，因而是一种更优良的乳化剂。同时烃基的存在，使它具有连接麦粉面筋的能力，以提高面筋维持气泡的能力甘油单酸酯衍生物甘油单酸酯衍生物琥珀酸单甘油酯琥珀酸单甘油酯：是是MG和和DG 的半中性琥珀酸酯，通过甘油和脂肪酯化然后琥珀酸化得到。常被用作液态或粘稠松脆饼油的乳化剂，用量不超过油饼重量的半中性琥珀酸酯，通过甘油和脂肪酯化然后琥珀酸化得到。常被用作液态或粘稠松脆饼油的乳化剂，用量不超过油饼重量3%，另外还被用作烤面包中的生面粉调节剂，另外还被用作烤面包中的生面粉调节剂甘油酯是食品及精细化工行业中，广泛使用的乳化剂和表面活性剂，甘油酯是食品及精细化工行业中，广泛使用的乳化剂和表面活性剂，它是我国批准使用的它是我国批准使用的10个食品乳化剂中用量最大的个食品乳化剂中用量最大的，占，占90%以上，我国这方面的生产技术达国际同类产品的先进水平，完全代替了进口。以上，我国这方面的生产技术达国际同类产品的先进水平，完全代替了进口。发展趋势发展趋势（二）蔗糖脂肪酸酯（二）蔗糖脂肪酸酯（sucrose fatty acid ester SE）蔗糖酯由脂肪酸的低碳醇酯和蔗糖进行酯交换而得，分为蔗糖酯由脂肪酸的低碳醇酯和蔗糖进行酯交换而得，分为单酯、二酯、三酯和多酯单酯、二酯、三酯和多酯。蔗糖脂肪酸酯成品多为混合物。作为添加剂的脂肪酸多为。蔗糖脂肪酸酯成品多为混合物。作为添加剂的脂肪酸多为硬脂酸和软脂酸硬脂酸和软脂酸。蔗糖脂肪酸单酯的。蔗糖脂肪酸单酯的HLB为为1016；二酯为；二酯为7-10；三酯为；三酯为3-7；多酯为；多酯为1。性质性质由于脂肪酸种类和酯化度而不同，蔗糖脂肪酸酯可为白色至微黄色粉末、蜡样块状或无色至微黄色稠厚凝胶，无臭或微臭由于脂肪酸种类和酯化度而不同，蔗糖脂肪酸酯可为白色至微黄色粉末、蜡样块状或无色至微黄色稠厚凝胶，无臭或微臭溶于乙醇、微溶于水（单酯溶于温水，双酯难溶于水），水溶液有粘性和湿润性。溶于乙醇、微溶于水（单酯溶于温水，双酯难溶于水），水溶液有粘性和湿润性。ADI为为0-10mg/kg，最大使用量为，最大使用量为1.5g/kg不同不同HLB值蔗糖的单酯率比较值蔗糖的单酯率比较P-1670257516O、S、P-1570307015S-1170455511S-97050509S-77060407S-57070305S-37080203国外商品名国外商品名多酯率多酯率/%单酯率单酯率/%HLB（三）脂肪酸山梨醇酯（三）脂肪酸山梨醇酯（Span系列）（四）聚氧乙烯失水脂肪酸山梨醇酯（系列）（四）聚氧乙烯失水脂肪酸山梨醇酯（Tween）不同的山梨醇酐脂肪酸酯为淡黄色至黄褐色的油状或蜡状物，有特异的臭气，其不同的山梨醇酐脂肪酸酯为淡黄色至黄褐色的油状或蜡状物，有特异的臭气，其HLB值为值为1.8-8.6，可溶于水或油，适于制成，可溶于水或油，适于制成O/W型和型和W/O型两种乳浊液。型两种乳浊液。Span60和和Span80不溶于冷水，可溶于热水中，乳化能力优异，但风味差。不溶于冷水，可溶于热水中，乳化能力优异，但风味差。Tween是由是由span在碱性催化剂下和环氧乙烷加成，精制而成。在碱性催化剂下和环氧乙烷加成，精制而成。HLB值为值为14-17。4.3淡褐色油状淡褐色油状山梨醇酐油酸酯山梨醇酐油酸酯SP804.7白色至浅黄色蜡状固白色至浅黄色蜡状固山梨醇酐硬脂酸酯山梨醇酐硬脂酸酯SP606.7乳白至淡褐色蜡状乳白至淡褐色蜡状山梨醇酐棕榈酸酯山梨醇酐棕榈酸酯SP408.6淡褐色油状淡褐色油状山梨醇酐单月桂酸酯山梨醇酐单月桂酸酯SP20HLB外观外观化学名称化学名称品名品名山梨醇酐脂肪酸酯特性比较15.0油状液体油状液体聚氧乙烯失水山梨醇油酸酯聚氧乙烯失水山梨醇油酸酯Tween8014.6油状液体油状液体聚氧乙烯失水山梨醇硬脂酸酯聚氧乙烯失水山梨醇硬脂酸酯Tween6015.6油状液体油状液体聚氧乙烯失水山梨醇棕榈酸酯聚氧乙烯失水山梨醇棕榈酸酯Tween4016.9油状液体油状液体聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯Tween20HLB外观外观化学名称化学名称品名品名吐温吐温60：淡黄色油状液体或半凝胶体，有特殊臭味及苦味，溶于水、苯胺、醋酸乙酯及甲苯，不溶于矿物油及植物油，：淡黄色油状液体或半凝胶体，有特殊臭味及苦味，溶于水、苯胺、醋酸乙酯及甲苯，不溶于矿物油及植物油，HLB值值146，常温下耐酸、碱及盐、为，常温下耐酸、碱及盐、为0/W型乳化剂。型乳化剂。吐温吐温80：淡黄至橙色油状液体：淡黄至橙色油状液体(25)，有轻微特殊气味，略苦，极易溶于水，有轻微特殊气味，略苦，极易溶于水(水溶液无臭或几乎无臭水溶液无臭或几乎无臭)，溶于乙醇、非挥发油、醋酸乙酯及甲苯，不溶于矿物油和石油醚，溶于乙醇、非挥发油、醋酸乙酯及甲苯，不溶于矿物油和石油醚，HLB值为值为150，常温下耐酸、碱、盐，为，常温下耐酸、碱、盐，为O/W乳化剂。乳化剂。性状与性能性状与性能毒性毒性吐温吐温80到吐温到吐温20，由于加入聚氧乙烯增多其，由于加入聚氧乙烯增多其HLB出值越大。出值越大。聚氧乙烯增多，乳化剂毒性随之增大聚氧乙烯增多，乳化剂毒性随之增大，食品上主要使用吐温，食品上主要使用吐温60和吐温和吐温80，其，其ADI为为025mg/kg。毒性毒性:本品安全性高，本品安全性高，ADI为为0-25mg/kg用于椰子汁、果汁、牛乳、面包、人造奶油、糕点、奶糖和饮料，最大使用量除饮料为用于椰子汁、果汁、牛乳、面包、人造奶油、糕点、奶糖和饮料，最大使用量除饮料为005g/kg以外，其余均为以外，其余均为15g/kg。此外还可按正常生产需要用于水果蔬菜保鲜。此外还可按正常生产需要用于水果蔬菜保鲜(涂膜涂膜)。山梨醇酐单油酸酯。山梨醇酐单油酸酯(司盘司盘80)作为软饮料混浊剂，最大使用量为作为软饮料混浊剂，最大使用量为005g/kg；山梨醇酐三硬脂酸酯；山梨醇酐三硬脂酸酯(司盘司盘65)用于椰子汁，最大使用量为用于椰子汁，最大使用量为60g/kg山梨醇酐单软脂肪酯（司盘山梨醇酐单软脂肪酯（司盘40）应用乳化剂）应用乳化剂山梨醇酐单硬脂酸（山梨醇酐单硬脂酸（span60）的应用）的应用可使油脂与面粉混合均匀、膨胀良好、防止老化等，添加量为油脂量的可使油脂与面粉混合均匀、膨胀良好、防止老化等，添加量为油脂量的510%面包可使油脂分散均匀，防止起霜，添加量为油脂量的面包可使油脂分散均匀，防止起霜，添加量为油脂量的510%奶糖可改善胶基品质，一般用量为奶糖可改善胶基品质，一般用量为05-2%口香糖胶基可防止起霜，以改善光泽，增进滋味，增强柔软性等，一般用量为口香糖胶基可防止起霜，以改善光泽，增进滋味，增强柔软性等，一般用量为01-03%巧克力用量为面粉量的巧克力用量为面粉量的05%，可防止制品老化，改善品质面包、糕点起酥油的乳化剂可增大容积，用量为可防止制品老化，改善品质面包、糕点起酥油的乳化剂可增大容积，用量为02-0.3%冰激凌作用及用量应用冰激凌作用及用量应用Tween的应用的应用作糕点乳化剂，用量为作糕点乳化剂，用量为045%，用于面包、糖果及可可制品涂层时，一般用量约，用于面包、糖果及可可制品涂层时，一般用量约05%，巧克力乳化用量约，巧克力乳化用量约0.05%吐温吐温60用于冰激凌、雪糕，最大使用量用于冰激凌、雪糕，最大使用量10g/kg，牛乳，最大使用量，牛乳，最大使用量15g/kg吐温吐温80应用乳化剂应用乳化剂在实际生产中，吐温和司盘常常混用，两者混合比例依所需的在实际生产中，吐温和司盘常常混用，两者混合比例依所需的HLB 值而定值而定HLB值与不同乳化剂的混合比值与不同乳化剂的混合比10%tween201865%span80+35%tween80860%span20+40%tween801683%span80+17%tween80628%span80+72%tween801488%span80+12%span85446%span80+54%tween80108%span80+92%span852乳化剂乳化剂HLB值值乳化剂乳化剂HLB值值（五）其他合成食品乳化剂（五）其他合成食品乳化剂（O/W）硬脂酰乳酸钠（硬脂酰乳酸钠（SSL）和硬脂酰乳酸钙（）和硬脂酰乳酸钙（CSL）是乳酸缩合后与硬脂酸酯化物的钠盐和钙盐，主要用于改良面粉品质以生产面包。）是乳酸缩合后与硬脂酸酯化物的钠盐和钙盐，主要用于改良面粉品质以生产面包。毒性毒性小鼠经口小鼠经口LD50为为10985g/kg；FAO/WHO(1985)规定规定ADI为为0-20mg/kg。使用使用CSL是一种疏水性的乳化剂，我国规定可用于糕点和面包，最大使用量为是一种疏水性的乳化剂，我国规定可用于糕点和面包，最大使用量为20g/kg。作用机理：作用机理：可与面粉中淀粉、脂质形成网络结构，强化面筋网络结构，增加面筋稳定性和弹性；与直链淀粉形成不溶于水的络合物，阻止直链淀粉溶出，防止面包老化。可与面粉中淀粉、脂质形成网络结构，强化面筋网络结构，增加面筋稳定性和弹性；与直链淀粉形成不溶于水的络合物，阻止直链淀粉溶出，防止面包老化。乳化剂在食品工业中的应用乳化剂在食品工业中的应用方便食品中可提高速溶性；其他食品乳化、润湿、增溶等。植物蛋白饮料适合于水不溶性香精乳化香精防止起霜，减缓油脂酸败，保持巧克力光滑巧克力降低糖膏粘度，使糖果表面光滑、易分离，防止糖果融化，粘牙。糖果改善可塑性、脆性，防止黏着。口香糖改善油水相容状态，提高乳液稳定性人造奶油提高脂肪分散性，抑制脂肪聚集，增加空气混合量，减少冰晶粒度，降低气泡体积，改善融合特性冰淇淋增强面筋，防止淀粉老化，保持口感柔软焙烤及淀粉制品方便食品中可提高速溶性；其他食品乳化、润湿、增溶等。植物蛋白饮料适合于水不溶性香精乳化香精防止起霜，减缓油脂酸败，保持巧克力光滑巧克力降低糖膏粘度，使糖果表面光滑、易分离，防止糖果融化，粘牙。糖果改善可塑性、脆性，防止黏着。口香糖改善油水相容状态，提高乳液稳定性人造奶油提高脂肪分散性，抑制脂肪聚集，增加空气混合量，减少冰晶粒度，降低气泡体积，改善融合特性冰淇淋增强面筋，防止淀粉老化，保持口感柔软焙烤及淀粉制品乳化剂的安全问题乳化剂的安全问题?2011年年4月台湾最严重的食品安全事件月台湾最严重的食品安全事件塑化剂事件；起云剂是台湾卫生署批准使用的一种乳化剂，在果蔬汁饮料中，有助于释放和保留果汁饮料的想起，增强果汁饮料的润滑性、厚实感，主要成分为棕榈油和软化剂，合法、限量的起云剂对人体是安全的。但是台湾昱生公司为节约成本，用塑化剂代替棕榈油，塑化剂中的塑化剂事件；起云剂是台湾卫生署批准使用的一种乳化剂，在果蔬汁饮料中，有助于释放和保留果汁饮料的想起，增强果汁饮料的润滑性、厚实感，主要成分为棕榈油和软化剂，合法、限量的起云剂对人体是安全的。但是台湾昱生公司为节约成本，用塑化剂代替棕榈油，塑化剂中的邻苯二甲酸酯邻苯二甲酸酯是台湾第四类毒性物质。是台湾第四类毒性物质。四 食品乳化剂的发展趋势四 食品乳化剂的发展趋势?天然食品乳化剂的开发与应用天然食品乳化剂的开发与应用?具有营养、保健功能食品乳化剂的开发与应用具有营养、保健功能食品乳化剂的开发与应用?多功能、多用途食品乳化剂的开发与应用。多功能、多用途食品乳化剂的开发与应用。思考题思考题?何为何为HLB值？值？HLB值大小与食品的亲水性亲脂性有何联系？值大小与食品的亲水性亲脂性有何联系？?乳状液可分为哪两大类？乳状液可分为哪两大类？?乳化剂的作用机理是什么？乳化剂的作用机理是什么？?乳化剂在食品中有何应用？乳化剂在食品中有何应用？?硬脂酰乳酸钙作为面包、糕点的品质改良剂的作用机理是什么？硬脂酰乳酸钙作为面包、糕点的品质改良剂的作用机理是什么？第二节：增稠剂（糊料）第二节：增稠剂（糊料）定义可以提高食品黏稠度或形成凝胶，从而改变食品的物理性状、赋予食品黏润、适宜的口感，并兼有乳化、稳定或使呈悬浮状态作用的物质。可以提高食品黏稠度或形成凝胶，从而改变食品的物理性状、赋予食品黏润、适宜的口感，并兼有乳化、稳定或使呈悬浮状态作用的物质。一 流变力学概述一 流变力学概述黏度黏度是食品流变学最重要的指标，影响液体食品黏度的因素有：是食品流变学最重要的指标，影响液体食品黏度的因素有：分散质结构及尺寸、分散介质的化学性质、乳化剂和稳定剂的种类及浓度分散质结构及尺寸、分散介质的化学性质、乳化剂和稳定剂的种类及浓度等等液体食品根据搅动时黏度变化与否可分为液体食品根据搅动时黏度变化与否可分为牛顿流体牛顿流体：液体的黏度与溶液浓度和温度有关：液体的黏度与溶液浓度和温度有关此种液体黏度与剪切速率无关，或搅动时液体黏度不变。此种液体黏度与剪切速率无关，或搅动时液体黏度不变。假塑性流体假塑性流体：大多数液体食品在搅拌时黏度下降，或随剪切应力增加黏度下降。：大多数液体食品在搅拌时黏度下降，或随剪切应力增加黏度下降。二 增稠剂性质二 增稠剂性质性质性质剪切应力对增稠剂溶液黏度的影响剪切应力对增稠剂溶液黏度的影响增稠剂溶液浓度与黏度关系增稠剂溶液浓度与黏度关系增稠剂的凝胶作用增稠剂的凝胶作用增稠剂的协同效应增稠剂的协同效应有的叠加是增效的，如有的叠加是增效的，如CMC和明胶、卡拉胶、瓜尔豆胶和和明胶、卡拉胶、瓜尔豆胶和CMC、黄原胶和刺槐豆胶。、黄原胶和刺槐豆胶。有的叠加是减效的，如阿拉伯胶可降低黄耆胶的黏度有的叠加是减效的，如阿拉伯胶可降低黄耆胶的黏度溶液体系的性质溶液体系的性质如 浓度、如 浓度、pH、温度切变力、增稠剂的协同效应、其他因素如乙醇、温度切变力、增稠剂的协同效应、其他因素如乙醇本身的结构因素本身的结构因素易形成网状结构或具有较多亲水基团的有较高的黏度；分子量越大，相同浓度的体系黏度越大易形成网状结构或具有较多亲水基团的有较高的黏度；分子量越大，相同浓度的体系黏度越大影响增稠剂性质的因素影响增稠剂性质的因素因素因素海藻酸钠在海藻酸钠在p5-10时黏度稳定，在时黏度稳定，在p4.5时，初始黏度显著增加，同时海藻酸分子也发生酸催化水解，黏度逐渐下降，时，初始黏度显著增加，同时海藻酸分子也发生酸催化水解，黏度逐渐下降，p为为2-3时，海藻酸沉淀析出；而时，海藻酸沉淀析出；而海藻酸丙二醇酯海藻酸丙二醇酯出现最大黏度出现最大黏度化学结构化学结构多糖多糖多肽多肽纤维素类、海藻酸、果胶纤维素类、海藻酸、果胶明胶、干酪素明胶、干酪素离子性质离子性质离子型离子型非离子型非离子型海藻酸、海藻酸、CMC、黄原胶、黄原胶羟丙基淀粉、海藻酸丙二醇酯羟丙基淀粉、海藻酸丙二醇酯三 增稠剂的分类三 增稠剂的分类#来源来源天然天然合成合成植物渗出液如阿拉伯胶、黄耆胶；植物渗出液如阿拉伯胶、黄耆胶；改性淀粉、改性纤维素改性淀粉、改性纤维素由含蛋白的动物原料制取；由含蛋白的动物原料制取；由植物种子、海藻制取由植物种子、海藻制取真菌或细菌与淀粉类物质作用真菌或细菌与淀粉类物质作用#增稠剂的选择增稠剂的选择如用于增稠时首先瓜尔豆胶、黄原胶；如用于增稠时首先瓜尔豆胶、黄原胶；用于胶凝时，可选用凝胶强度最高的琼脂；用于胶凝时，可选用凝胶强度最高的琼脂；用于乳化稳定时，可首先考虑阿拉伯胶。用于乳化稳定时，可首先考虑阿拉伯胶。另外在使用海藻酸盐类作增稠、黏结剂时，采用中、高黏度适宜，若作为分散稳定剂、胶凝剂，一般用低黏度。另外在使用海藻酸盐类作增稠、黏结剂时，采用中、高黏度适宜，若作为分散稳定剂、胶凝剂，一般用低黏度。增稠作用增稠作用：用于果酱、罐头、人造奶油可得到令人满意的稠度：用于果酱、罐头、人造奶油可得到令人满意的稠度凝胶作用凝胶作用在糖果、巧克力中使用增稠剂，可起凝胶、防霜作用在糖果、巧克力中使用增稠剂，可起凝胶、防霜作用增稠剂的应用与功效增稠剂的应用与功效四 增稠剂的应用与功效四 增稠剂的应用与功效起泡和稳定泡沫作用起泡和稳定泡沫作用：增稠剂可发泡，并因液泡表面粘性增加使其稳定：增稠剂可发泡，并因液泡表面粘性增加使其稳定粘和作用：粘和作用：香肠中使用槐豆角、鹿角藻胶，目的是使产品成为一个集聚体，均质后组织结构稳定、润滑，并利用胶的强力保水性防止香肠在贮存中失重香肠中使用槐豆角、鹿角藻胶，目的是使产品成为一个集聚体，均质后组织结构稳定、润滑，并利用胶的强力保水性防止香肠在贮存中失重矫味作用矫味作用：环状糊精最好：环状糊精最好保水作用：保水作用：增稠剂有强亲水作用，在肉制品、面粉制品中能起到改良品质的作用；由于增稠剂的凝胶特性，使面制品粘弹性增强，淀粉糊化程度高，不易老化变干。增稠剂有强亲水作用，在肉制品、面粉制品中能起到改良品质的作用；由于增稠剂的凝胶特性，使面制品粘弹性增强，淀粉糊化程度高，不易老化变干。成膜作用成膜作用：能在食品表面形成非常光润的薄膜，可防止冰冻食品、固体粉末食品表面吸湿而导致的质量下降，另外可使果蔬保鲜，并有抛光作用：能在食品表面形成非常光润的薄膜，可防止冰冻食品、固体粉末食品表面吸湿而导致的质量下降，另外可使果蔬保鲜，并有抛光作用用于保健、低热食品的生产用于保健、低热食品的生产，增稠剂都是大分子物质，在人体内几乎不消化而被排泄，很容易降低热量，增稠剂都是大分子物质，在人体内几乎不消化而被排泄，很容易降低热量增稠剂的应用与功效增稠剂的应用与功效四 增稠剂的应用与功效四 增稠剂的应用与功效五 常用的增稠剂五 常用的增稠剂（一）阿拉伯胶：（一）阿拉伯胶：金合欢胶（金合欢胶（arabic gum），），A结构式结构式：以：以D-吡喃半乳糖（吡喃半乳糖（GALP）为主，另外含有）为主，另外含有L-阿拉伯糖、阿拉伯糖、L-鼠李糖、鼠李糖、D-葡萄糖醛酸（葡萄糖醛酸（GA）GALPGALPGALPGALPGALPGALPXXXGAGA基本性质黄色至浅黄褐色半透明状或白色至淡黄色的粒状或粉末状，黄色至浅黄褐色半透明状或白色至淡黄色的粒状或粉末状，颜色越淡，品质越好颜色越淡，品质越好，极易溶于水，可以大量溶于热水或冷水，形成清晰而粘稠的溶液，水溶液呈弱酸性，在，极易溶于水，可以大量溶于热水或冷水，形成清晰而粘稠的溶液，水溶液呈弱酸性，在pH 67之间溶液黏度最大；分子量为之间溶液黏度最大；分子量为26000-1160000柠檬酸可增加其黏度；乙醇，电解质可降低其黏度；柠檬酸可增加其黏度；乙醇，电解质可降低其黏度；高浓度下不形成凝胶。可与大多数水溶性胶、蛋白质、糖和淀粉复配；加入三价金属离子，可使其沉淀。高浓度下不形成凝胶。可与大多数水溶性胶、蛋白质、糖和淀粉复配；加入三价金属离子，可使其沉淀。阿拉伯胶的应用阿拉伯胶的应用无热量填充物质，能有效代替糖的疏松性和质构。无热量填充物质，能有效代替糖的疏松性和质构。保健食品保健食品泡沫稳定剂和乳化剂，冷饮中添加泡沫稳定剂和乳化剂，冷饮中添加1%。饮料饮料阻止糖结晶，保持脂肪类均匀分散，口香糖中添加量为阻止糖结晶，保持脂肪类均匀分散，口香糖中添加量为5.6%糖果制品可用于糖衣或表面涂抹料，可提供可流动性、光滑性和黏结性，赋予糖衣柔性和可塑性。焙烤制品如冰激凌、冰糕等，具有强吸水性、阻止大冰晶形成（糖果制品可用于糖衣或表面涂抹料，可提供可流动性、光滑性和黏结性，赋予糖衣柔性和可塑性。焙烤制品如冰激凌、冰糕等，具有强吸水性、阻止大冰晶形成（但可阻止晶体速溶但可阻止晶体速溶），稀奶油添加量），稀奶油添加量0.5%牛乳制品作用及用量应用牛乳制品作用及用量应用生产路线生产路线将豆科金合欢属的阿拉伯树的树干上自然渗出的凝固物收集起来，或将树皮上割出伤口，收集伤口处的泪状凝固物，干燥、分拣而得。自然界获得的阿拉伯胶是一种含有将豆科金合欢属的阿拉伯树的树干上自然渗出的凝固物收集起来，或将树皮上割出伤口，收集伤口处的泪状凝固物，干燥、分拣而得。自然界获得的阿拉伯胶是一种含有Ca、Mg、K等阳离子的等阳离子的中性或弱酸性的复杂多糖酸中性或弱酸性的复杂多糖酸的盐的盐发展趋势发展趋势阿拉伯胶是一种天然树胶，国内主要依靠进口，近年来由于干旱等原因，其产量下降。阿拉伯胶是一种天然树胶，国内主要依靠进口，近年来由于干旱等原因，其产量下降。（二）海藻胶（二）海藻胶海藻酸（海藻酸（Aginic acid）及海藻酸盐（）及海藻酸盐（alginates）主要从褐藻中提取的多糖类。按性质可分为）主要从褐藻中提取的多糖类。按性质可分为水溶性胶水溶性胶：海藻酸的一价盐（：海藻酸的一价盐（K、Na、NH4等），两种两价盐（等），两种两价盐（Mg、Hg）及海藻酸衍生物）及海藻酸衍生物水不溶性胶水不溶性胶：海藻酸、两价盐（：海藻酸、两价盐（Mg、Hg除外），三价盐。除外），三价盐。应用最广泛的是海藻酸钠、海藻酸钙、海藻酸丙二酯应用最广泛的是海藻酸钠、海藻酸钙、海藻酸丙二酯。?1海藻酸的化学结构和性质海藻酸的化学结构和性质?海藻酸是通过海藻酸是通过14糖苷键连接的糖苷键连接的-L-古洛糖醛酸古洛糖醛酸和和-D甘露糖醛酸甘露糖醛酸直链型共聚物；直链型共聚物；?一般地，一般地，聚古洛糖醛酸聚古洛糖醛酸链段的链段的刚性刚性比比聚甘露糖醛酸聚甘露糖醛酸链段的刚性大，在溶液中的线团体积也较大；链段的刚性大，在溶液中的线团体积也较大；?由不同种糖醛酸链节构成的链段，比上述两种糖醛酸单独构成的链段具有由不同种糖醛酸链节构成的链段，比上述两种糖醛酸单独构成的链段具有更好的柔顺性，在溶液中线团体积较小。更好的柔顺性，在溶液中线团体积较小。流变性质流变性质溶剂溶剂：添加少量能与水混溶的非水溶剂，如乙醇、乙二醇或丙酮，都会提高海藻酸盐溶液的黏度，提高添加量，海藻酸盐沉淀：添加少量能与水混溶的非水溶剂，如乙醇、乙二醇或丙酮，都会提高海藻酸盐溶液的黏度，提高添加量，海藻酸盐沉淀pH：不同的海藻酸盐，：不同的海藻酸盐，pH对其影响不同对其影响不同温度温度：温度升高，海藻酸盐溶液黏度下降，温度每升高：温度升高，海藻酸盐溶液黏度下降，温度每升高5.6，黏度下降，黏度下降12%，将海藻酸盐溶液冷冻，将海藻酸盐溶液冷冻，重新解冻后表观黏度不会下降重新解冻后表观黏度不会下降凝胶化凝胶化：海藻酸盐可与大多数多价阳离子（：海藻酸盐可与大多数多价阳离子（Mg、Hg除外）产生交联反应，随着多价阳离子浓度逐渐升高，海藻酸盐溶液变稠，继而形成凝胶，最终产生沉淀除外）产生交联反应，随着多价阳离子浓度逐渐升高，海藻酸盐溶液变稠，继而形成凝胶，最终产生沉淀2海藻酸盐溶液的性质海藻酸盐溶液的性质?海藻酸盐凝胶属于海藻酸盐凝胶属于热不可逆性热不可逆性；?钙加到海藻酸盐中，能明显改变其凝胶性质，但加钙速度过快，导致局部反应过快，产生钙加到海藻酸盐中，能明显改变其凝胶性质，但加钙速度过快，导致局部反应过快，产生不连续凝胶。不连续凝胶。?用于控制凝胶强度或凝胶时间的几项基本原则：用于控制凝胶强度或凝胶时间的几项基本原则：?降低钙含量可以得到较软凝胶，增大钙含量则得到较硬的凝胶。但是过量的钙则会产生不连续的凝胶或沉淀。降低钙含量可以得到较软凝胶，增大钙含量则得到较硬的凝胶。但是过量的钙则会产生不连续的凝胶或沉淀。?海藻酸盐黏度越高，则形成的凝胶越脆。海藻酸盐黏度越高，则形成的凝胶越脆。?钙含量越接近与海藻酸盐反应所需要的化学计量，则产生脱水收缩的可能性越大。钙含量越接近与海藻酸盐反应所需要的化学计量，则产生脱水收缩的可能性越大。?添加螯合剂会减弱凝胶生成作用，但螯合剂添加量过低有可能生成不连续凝胶。添加螯合剂会减弱凝胶生成作用，但螯合剂添加量过低有可能生成不连续凝胶。?在酸性体系，添加可缓慢溶解的酸，可以加速凝胶形成。在酸性体系，添加可缓慢溶解的酸，可以加速凝胶形成。?3 海藻酸盐在应用过程中的作用海藻酸盐在应用过程中的作用?A 增稠作用增稠作用：由于海藻酸盐相对分子量较大，分子链也较长，高分子链形成无规线团，所以黏度增加。：由于海藻酸盐相对分子量较大，分子链也较长，高分子链形成无规线团，所以黏度增加。?B 胶凝作用：胶凝作用：几乎可溶性海藻酸盐都能形成凝胶，但实际上常选用海藻酸钠、海藻酸钾、海藻酸铵。用于制备刚性凝胶的海藻酸盐浓度为几乎可溶性海藻酸盐都能形成凝胶，但实际上常选用海藻酸钠、海藻酸钾、海藻酸铵。用于制备刚性凝胶的海藻酸盐浓度为0.5%-2.0%。?C 成膜性能成膜性能：一般采用低相对分子量、低钙含量的海藻酸盐，有利于制成较好的薄膜；：一般采用低相对分子量、低钙含量的海藻酸盐，有利于制成较好的薄膜；?D 与蛋白质间的作用与蛋白质间的作用：可用于沉淀回收蛋白质。：可用于沉淀回收蛋白质。在食品中的应用在食品中的应用制作人造果品制作人造果品制作人造肠衣制作人造肠衣对新捕获的海鱼用海藻酸和氯化钙成膜保鲜方法，可使其保鲜期延长一倍以上；也可用于禽蛋、苹果、梨和瓜类等的保鲜对新捕获的海鱼用海藻酸和氯化钙成膜保鲜方法，可使其保鲜期延长一倍以上；也可用于禽蛋、苹果、梨和瓜类等的保鲜保鲜食品保鲜食品仿生肉仿生肉啤酒中加入啤酒中加入50-200ppm海藻酸钠可对泡沫起稳定作用。海藻酸钠可对泡沫起稳定作用。泡沫稳定剂和酒类澄清剂泡沫稳定剂和酒类澄清剂抑制血清肝脏中的胆固醇、总脂肪和总脂肪酸浓度上升，抑制人体吸收放射性锶和镉，具有整肠和抑制病毒作用。抑制血清肝脏中的胆固醇、总脂肪和总脂肪酸浓度上升，抑制人体吸收放射性锶和镉，具有整肠和抑制病毒作用。保健食品保健食品