大學(xué)課件 食品添加劑 乳化劑

1 第十一章 乳化劑 Emulsifiers Emulsifying agents 內(nèi)容 * 乳濁液和乳化劑的定義 * 乳化劑的親水親油平衡值 (HLB值 ) * 乳化劑的種類和分類 * 乳化劑的 作用 * * 常用乳化劑的特性與應(yīng)用（ 自學(xué) ） * * 乳化劑的主要 應(yīng)用食品 及應(yīng)用實(shí)例 * * 乳化劑使用注意事項(xiàng) 1.1 乳濁液 (emulsions)的定義及分類 1.1.1 定義 -是指一種 細(xì)小液滴 （ 0.01 10 m） 分散在與其 互不 相溶 的液體中的分散體系，又叫乳狀液。被分散的 相叫 間斷相 (分散相、內(nèi)相 )，外部的液體叫 連續(xù)相 （外相）。習(xí)慣上一相叫 油相 ，一相叫 水相 。 -從廣義來(lái)講，許多食品本身是一種乳濁液，如 豆奶 、 牛奶 、 人造奶油 。食品中的乳濁液， 水相 往往包括 水及極性大的親水性物質(zhì)， 油相 包括油脂及極性小 的疏水性物質(zhì)。 一、乳濁液和乳化劑的定義 1.1.2 分類 -水包油型 （ oil-in-water, O/W型）：水為連續(xù)相， 油為分散相，水包圍在油粒周?chē)娜闈嵋?。 *內(nèi)相 30% 牛奶、豆奶、冰淇淋、奶酪 *內(nèi)相 3070% 重奶油、香腸 *內(nèi)相 77% 蛋黃醬、色拉調(diào)味品 -油包水型 （ water-in-oil,W/O型）：油為連續(xù)相， 水為分散相，油包圍在水粒周?chē)娜闈嵋骸?如 奶油、 人造奶油等。 1.2 乳化劑的定義及作用原理 1.2.1 定義 -GB2760-2014：能改善乳化體中各種構(gòu)成相之間的表 面張力，形成均勻分散體或乳化體的物質(zhì)。 -能使互不相溶的油相與水相形成穩(wěn)定乳濁液的 一類具 有 親水基 和 親油基 (疏水基） 兩種基團(tuán)的物質(zhì)。 -In English: Substances which possess both hydrophilic and hydrophobic groups in their molecules and can cause the mixtures of two immiscible liquids to form stable emulsions. 1.2.2 作用機(jī)理 -降低兩相界面張力。 -在分散相表面形成保護(hù)膜。 -賦予粒子電荷 ,使其產(chǎn)生靜電斥力。 O/W型乳濁液 W/O型乳濁液 2 二、乳化劑的親水親油平衡值 (Hydrophilic Lipophilic Balance , HLB) 2.1 HLB值的定義： 是 指乳化劑分子的親水基和親油基 兩者親和力平衡后 所表現(xiàn)的 綜合效果。 - 乳化劑 HLB范圍一般為 0-20； HLB越小 , 親油性 越大 ； HLB越大 , 親水性 越大 。 - HLB 在 3-6的乳化劑最適合 W/O型乳濁液，而 8-18的 乳化劑最適合 O/W型乳濁液。 -各種乳化劑都有特定的 HLB值，而蔗糖酯依其單酯、 多酯比例不同有 HLB3-16的 不同產(chǎn)品 。 - 非離子乳化劑的 HLB值具有加和性： HLB= (mA HLBA+mB HLBB)/ (mA + mB) mA,mB A和 B的質(zhì)量 ;HLBA, HLBB A和 B的 HLB值。 例如 ： * 單硬脂酰甘油酯 3.8 ； 吐溫 60 14.9 。 * 丙二醇單硬脂酸酯 3.4 ；硬脂酰乳酸鈉 8.3 。 單酯 /% 二酯 /% 三酯 /% 四酯 /% HLB 71 24 5 0 15 61 30 6 1 13 50 36 12 2 11 46 39 13 2 9.5 42 42 14 2 8 33 49 16 2 6 不同酯化度蔗糖酯的 HLB值 2. 2 HLB值的意義 -是反映乳化劑性質(zhì)和用途的主要指標(biāo) 。 HLB值 適用性 實(shí)例 1/1.5-3 消泡作用 司盤(pán) 65， 2.1 3/3.5-6 W/O型乳化劑 單甘酯， 3.8 7-9 濕潤(rùn)劑 司盤(pán) 20， 8.6 7/8-18 O/W型乳化劑 吐溫 20， 16.7 13/15-18 增溶劑 吐溫 80， 15 乳化劑的 HLB值與適用性 -是選擇乳化劑的重要參考依據(jù) 油脂名稱 適用 HLB值 油脂名稱 適用 HLB值 可可脂 6 大豆油 6 玉米油 8-10 牛脂 6 棉籽油 5-6 豬油 5 棕櫚油 7-10 氫化花生油 6-7 菜籽油 9 蓖麻油 14 食用油脂乳化時(shí)適用的 HLB值 三、乳化劑種類和分類 3.1 種類 ： 我國(guó)允許使用的乳化劑有 32種。 （ 1）甘油酯類 (glycerides)： 9 種 -脂肪酸甘油酯 ： 2種，單雙甘油脂肪酸酯（油酸、 硬脂酸等，如 單硬脂酸甘油酯 ）、辛葵酸甘油酯。 -有機(jī)酸脂肪酸甘油酯類 ： 5種，檸檬酸脂肪酸甘油 酯、乳酸脂肪酸甘油酯、雙乙酰酒石酸單雙甘油酯、 乙?；瘑坞p甘油脂肪酸酯、琥珀酸單甘油酯。 -聚甘油脂肪酸酯類 ： 1種，聚甘油脂肪酸酯。 -松香甘油酯類 ： 1種，氫化松香甘油酯。 （ 2）蔗糖酯類 (sucrose esters)： 1種， 蔗糖脂肪酸酯。 （ 3） 山梨糖醇脂肪酸酯 (sorbitol fatty acid esters)： 2類 * 山梨醇酐脂肪酸酯類 (Span, 司盤(pán) )： 5種 - Span20：山梨醇酐單月桂酸酯 - Span40：山梨醇酐單棕櫚酸酯 - Span 60：山梨醇酐單硬脂酸酯 - Span 65：山梨醇酐三硬脂酸酯 - Span80：山梨醇酐單油酸酯 * 聚氧乙烯山梨醇酐脂肪酸酯類 (Tween,吐溫 )： 4種 -Tween20：聚氧乙烯 (20)山梨醇酐單月桂酸酯； -Tween 40：聚氧乙烯 (20)山梨醇酐單棕櫚酸酯； -Tween 60：聚氧乙烯 (20)山梨醇酐單硬脂酸酯； -Tween 80：聚氧乙烯 (20)山梨醇酐單油酸酯。 3 （ 4） 丙二醇脂肪酸酯 ( propylene glycol fatty acid esters)： 1種，丙二醇脂肪酸酯，丙二醇單雙酯的混 合物，常用的如 丙二醇單硬脂酸酯 。 （ 5）磷脂類 (phosphalipids)： 3種， 改性大豆磷酯、 酶解大豆磷脂、銨磷脂。 （ 6）木糖醇酯 (xylitol esters)：包括 2種，木糖醇酐 單硬脂酸酯、聚氧乙烯木糖醇酐單硬脂酸酯。 （ 7） 脂肪酸乳酸鹽 (lactylate fatty acid esters):2種， 硬脂酰乳酸鈉 (SSL)、硬脂酰乳酸鈣 (CSL)。 （ 8）其他： 5種， 硬脂酸鈣、硬脂酸鉀、酪蛋白酸 鈉 (酪朊酸鈉 )、聚甘油蓖麻醇酸酯、辛烯基琥珀酸 淀粉鈉。 (1) 按來(lái)源： 天然乳化劑和合成乳化劑 * 天然乳化劑 ：少數(shù)，如酪蛋白酸鈉、大豆磷脂； * 合成乳化劑 ：絕大多數(shù)，如蔗糖酯、單甘酯等。 3.2 分類 (2) 按溶解性： 水溶性乳化劑和油溶性乳化劑 * 水溶性乳化劑 ：親水性強(qiáng)的乳化劑， HLB10的 乳化劑具有親水特征 ，如高 HLB值的蔗糖酯、吐溫、 改性大豆磷脂等。 * 油溶性乳化劑 ： 親油性強(qiáng)的乳化劑， HLB 7，面包和糕 點(diǎn)用 HLB11), 0.1-0.5 %； 單甘酯， 0.2-1%；吐溫 60， 5%；司盤(pán) 60， 0.35-0.5%等。 2、面條類 -作用 ：減少成品水煮時(shí)淀粉的溶出 ,降低損失 ; 增強(qiáng)彈 性、耐折斷性和吸水性 ; 降低面團(tuán)粘性 , 便于操作。 -常用乳化劑 ：?jiǎn)胃术ィ?SSL和 CSL等。 3、巧克力和糖果類（含油脂高） -作用 ： 乳化作用 ， 使所加油脂乳化、分散；對(duì) 巧克力 提高表面光澤性，提高耐熱和保型能力，防止起霜， 改善口融性；降低粘度，防止粘牙；對(duì) 膠姆糖 提高親 水性，防止粘牙；對(duì) 糯米糖 可防止淀粉老化。 糖 乳化劑 糖 乳化劑 夾心糖 卵磷脂 單甘酯 糯米糖 飴糖 單甘酯 奶糖 太妃糖 單甘酯 司盤(pán) 60 口香糖 泡泡糖 蔗糖 (HLB 5 - 1 1) 司盤(pán) 60 、 吐溫 60 巧克力 蔗糖酯 （ HL B3 - 9 ） 吐溫 60 ：司盤(pán) 60 復(fù) 合乳化劑（ 60 ： 40 ） 表 8.糖果常用乳化劑 8 4、冰淇淋 -作用 ： 破乳作用 ，使脂肪游離并附聚在攪打時(shí)形成的 氣泡周?chē)?，促進(jìn)空氣混入，提高冰淇淋的 起泡性和膨 脹率， 提高產(chǎn)品 保型性、抗融性 ；防止和 控制粗大冰 晶 形成，賦予冰淇淋 細(xì)膩 、 疏松 和 潤(rùn)滑的質(zhì)構(gòu) 和 良好 的干燥度 。 -常用乳化劑 ：?jiǎn)胃术?0.3-0.5%，吐溫，司盤(pán)等。 5、人造奶油 - 作用 ： 乳化作用 ，使 水分和油脂乳化、分散， 防止 析水、析油，提高抗濺性；可以 調(diào)整油脂結(jié)晶 作用， 形成所需要的晶型。 - 常用乳化劑 ：卵磷脂 (0.150.5%)、甘油單雙脂肪酸 酯（如甘油單硬脂酸酯， 0.20.4%)、聚甘油脂肪酸 酯、司盤(pán)等。 6、 麥乳精、乳酪、速溶奶粉等 乳制品 * 作用 ：可提高 速溶性 和 分散性 ；防止制品沉淀、結(jié)塊 結(jié)粒；防止油脂滲出。 * 常用乳化劑 ：卵磷脂 ,單甘酯 ,蔗糖酯 (HLB1315)等。 7、飲料和方便食品上的應(yīng)用 -在含 油脂 和 蛋白質(zhì) 飲料 (如花生奶、豆奶等 )中添加乳化 劑，可顯著提高溶解性和穩(wěn)定性， 防止沉淀、分離 。 -在速溶飲料、方便湯、方便面、方便飯、方便菜等方 便食品中添加乳化劑可顯著地促進(jìn)水的 潤(rùn)濕和滲透 ，可 使方便食品 大大縮短沖泡時(shí)間 ，更好地 分散于水 中。 -常用乳化劑 ：?jiǎn)胃术サ取?8、香腸等肉制品 -作用： 使配料充分乳化、混合均勻，防止脂肪離析； 提高制品的保水性，防止制品析水，使制品更具彈性 和嫩度；提高包裝薄膜（腸衣）的易剝性。 -常用乳化劑： 酪蛋白酸鈉、卵磷脂、蔗糖酯等。 9、其它食品 -豆腐 ： 抑制發(fā)泡；提高豆?jié){的親水性，使與豆渣充 分分離，提高得率；提高保水性、彈性和保型性。單 甘酯， 0.1%。 -果醬、果凍 ：防止水分析出。 -冷凍食品 ：改善疏水組分的析水現(xiàn)象，從而防止粗 大冰晶的形成。 應(yīng)用實(shí)例 例 1 所用穩(wěn) 定劑： 花生奶的問(wèn)題 含脂肪豐富，易出現(xiàn)油水分離、蛋白質(zhì)沉淀等問(wèn)題 9 例 2： 討論： -SSL與蛋白質(zhì)的作用 -SSL與淀粉的作用 七、乳化劑使用注意事項(xiàng) 1、各種乳化劑的 HLB值是選擇乳化劑的極具參考性 的數(shù)據(jù)，結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)選用。 2、理想的乳化劑應(yīng)是水相、油相的親和力都較強(qiáng) , 故 應(yīng)用中多取 HLB大和 HLB小的兩種乳化劑混用、但兩 者的 HLB之差不能超過(guò) 5, 否則得不到最佳穩(wěn)定效果。 3、乳化劑加入食品體系之前，應(yīng)在水或油中充分分 散或溶解，制成漿狀或乳狀液再加入到食品中。 4、使用中應(yīng)與增稠劑和比重調(diào)節(jié)劑等配合使用，以 提高乳化劑的穩(wěn)定作用。 本章復(fù)習(xí)題 1、乳濁液的分類 2、乳化劑的定義和種類。 重點(diǎn)掌握常用乳化劑：?jiǎn)斡仓岣视王ィ▎胃术ィ?蔗糖脂肪酸酯（蔗糖酯）、司盤(pán)類、吐溫類、改性大 豆磷脂、硬脂酰乳酸鈉、硬脂酰乳酸鈣 3、乳化劑的分類 (掌握上述常用乳化劑各屬哪一類 )。 4、 HLB值的定義和意義。 （數(shù)值、大小與親水性關(guān)系、在什么范圍適合作 O/W 或 W/O型乳化劑） 5、乳化劑的作用及其主要應(yīng)用食品。