表面活性剂的应用.doc

题目： 表面活性剂的主要作用以及在食品工业中的应用 摘 要 表面活性剂素有“工业味精”之称，目前已被广泛应用于纺织制药化妆品食品造船土建采矿表面处理等领域，它是许多工业部门必须的化学助剂。其用量小，收获大，往往起到意想不到的效果。本文主要讲述、了表面活性剂的作用分类应用和发展。 表面活性剂在食品工业中的使用是有严格限制的,不能对人体产生危害。联合国粮农组织和世界卫生组织(FAO/WHO)批准使用的表面活性剂有:甘油脂肪酸酯蔗糖脂肪酸酯大豆磷脂乙酸及酒石酸一及二甘油脂二乙酰酒石酸一及二甘油酯柠檬酸酯聚甘油脂肪酸及蓖麻酸脂硬脂酰柠檬酸及酒石酸酯硬脂酰乳酸钙(钠)硬脂酰富马酸钠山梨糖醇酐脂肪酸酯聚氧乙烯(20)及(40)硬脂酸酯等。高分子表面活性剂,如海藻酸钠果胶酸钠卡拉胶壳聚糖水溶性蛋白等。它们大多数是半合成的多醇类非离子型表面活性剂,其中大豆磷脂及一些高分子表面活性剂为天然物。关键词：表面活性剂 作用 分类 应用 发展 食品工业 The Application and Development of Surfactant Abstract:Surfactant is called as industrial monosodium glutamate.Reccndy,it is used widely in the field such as textile pharmaccutical industry , pharmaccutical industry , cosmctic , food , shipbuilding , civil construction , mining and surface preparation . It is the requisites for many industrial srctors as chemical assistants . Though its amount is low , it can often bring out unexpected effects . This article mainly descrihes the effect , catcgorization , application and development of the surfactant . Surfactant used in the food industry is severely restricted, and can not cause harm to human body. FAO and the World Health Organization (FAO / WHO) approved the use of surface active agents are: glycerol fatty acid ester, sucrose fatty acid ester, soybean lecithin, tartaric acid and one and two glycerides, diacetyl tartaric acid ester of a and b, lemon esters, polyglycerol fatty acid and ricinoleic acid resin, citric acid and tartaric acid stearoyl ester, stearoyl calcium lactate (sodium), sodium stearoyl fumarate, sorbitol anhydride fatty acid esters, polyoxyethylene (20 ) and (40) stearic acid ester. Polymer surfactants, such as sodium alginate, sodium pectin, carrageenan, chitosan water-soluble proteins. Most of them are semi-synthetic multi-alcohol non-ionic surfactant, in which soybean lecithin, and some polymeric surfactants for the natural productsKeywords:surfactant;effect;categorization;application;development.目录中文摘要及关键词1英文摘要及关键词2正文 6一 表面活性剂的主要作用6 1. 1 乳化作用6 1. 2 湿润作用8 1. 3 增溶作用9 1. 4 分散作用9二 表面活性剂在食品中的应用10 2. 1 在冰淇淋生产中的应用10 2. 2 在面包、糕点及其它面制品中的应用12 2. 3 在糖果、巧克力中的应用12 2. 4 在饮料和调味料中的应用13 2. 5 在乳制品中的应用14 2. 6 在肉类,水产品中的应用14 2.7 表面活性剂作增稠剂14三 表面活性剂的发展方向15四、参考文献17致谢18前 言 表面活性剂是指能以极低的浓度就能显著降低溶剂表面张力的物质，其分子结构有着共同的特点，即分子都是由非极性的憎水基与极性的亲水基两部分构成，结构与性能截然相反的分子碎片或基因团处于同一分子的两端，并以化学键相连接，形成了一种不对称的、极性的结构。因而这类分子具有既亲水，又亲油，但又不是整体亲水或亲油的特性。第一章 表面活性剂的主要作用1. 1 乳化作用 由于油脂在水中表面张力大，当水中滴入油脂后，用力搅拌，油脂被粉碎成细珠状，互相混合成乳浊液，但搅拌停止又重新分尘。如果加入表面活性剂，用力搅拌，停止后很长时间内却不易分尘，这就是乳化作用。起原因是油脂的疏水性被活性剂的亲水基团所包围，形成定向的吸引力，降低了油在水中分散所需要的功，使油脂得到很好的乳化。 1. 2 润湿作用 零件表面上往往粘附有一尘蜡油脂或鳞片状的物质，有些物质是疏水性的。由于这些物质的污染，零件表面不易被水湿润，当水溶液中加入表面活性剂时，零件上的水珠就很容易分散开来，使零件表面张力大大降低，达到润湿目的。 1. 3 增溶作用 油类物质中家兔表面活性剂后，才能“溶解”，但是这种溶解只有在表面活性剂的浓度达到胶体的临界浓度时才能发生，溶解度的大小根据增溶对象和性质来决定。就增溶作用而言，长的疏水基因团烃链要比短烃链强，饱和烃链比不饱和烃链强，非离子表面活性剂增溶作用一般比较显著。 1. 4 分散作用 灰尘和污粒等固体粒子比较容易聚集在一起，在水中容易发生沉降，表面活行剂的分子能使固体粒子聚集体分割成细小的微粒，使其分散悬浮在溶液中，起到促使固体粒子均匀分散的作用。 1. 5 泡沫作用 泡沫的形成主要是活性剂的定向吸附作同，是气液两相间的表面张力降低所致。一般低分子活性剂容易发泡，高分子活性剂泡沫少，豆蔻酸黄发泡性最高，硬脂酸钠发泡性最差，阴离子活性剂发泡性和泡沫稳定性比非离子型好，如烷基苯磺酸钠发泡性很强。通常使用的泡沫稳定剂有脂肪酸酰胺、羧基甲基纤维素等，泡沫抑制剂有脂肪酸、脂肪酸脂、聚醚等及其它非离子表面活性剂。 第二章 表面活性剂在食品中的应用乳化剂能改善乳化体中各种构成相互之间的表面张力,使之形成均匀的分散体或乳化体,从而改善食品组织结构/口感和外观,提高食品保存性等。 2. 1 在冰淇淋生产中的应用在冰淇淋的生产中,冰淇淋产品质量的关键指标包括口感细腻/膨胀率高,通过使用合适的乳化剂,可提高发泡能力,改进组织的均匀性,从而得到高质量的冰淇淋。经过大量的研究得知,采用分子蒸馏单脂肪酸甘油酯和蔗糖酯适当混合能得到较好的效果。单甘酯是油包水型乳化剂,乳化性很强,其亲水亲油平衡值HLB=34,在冰淇淋制造时降低脂肪球的表面张力,给予亲水性,提高起泡能力。蔗糖酯是以蔗糖的OH基为亲水基,脂肪酸的碳链部分为亲油基的一种乳化剂,水溶液有粘性并有湿润性,对油和水有良好的乳化作用,其具有较强的亲水性,HLB值为315,在冰淇淋的生产中,可提高乳化稳定性和搅打起泡性。 在冰淇淋生产中,表面活性剂主要作为乳化剂和增稠稳定剂。膨松剂添加表面活性剂能提高冰淇淋的发泡性,形成光滑的质构,在凝冻期间得到浓稠的产品,在贮藏过程中抑制或减少冰晶体的生长,使产品均匀并延缓融化,对各个生长环节更好的进行控制。选择表面活性剂的条件是: 能与物料自由混合; 能提高物料的黏度和发泡性; 符合生产冰淇淋所需的物料类型; 能延缓冰淇淋的融化; 延缓冰淇淋中的冰晶体的生长; 来源方便,价格便宜,符合卫生标准。在冰淇淋中主要用的乳化剂有2种, 甘油单/双硬脂酸酯; 六元醇和甘油脂的聚氧乙烯衍生物。不但能提高脂肪的分散性和起泡能力,对紧密度和融化率也有较大影响,能提高冰淇淋的耐热性,保持干燥感,改进组织的均匀性。用作增稠稳定剂的有明胶,海藻酸钠,卡拉胶,琼胶,羧甲基纤维素钠CMC。明胶是最早使用的冰淇淋稳定剂,其优点是在老化阶段和冻结阶段,甚至当产品放到硬化室后都能使其形成胶体,其通常用量为0.25%0. 5% ,须老化4小时。海藻酸钠,它能与牛奶中的钙离子形成海藻酸钙胶体,提高产品起泡性,使产品在嘴角留下轻微的凉爽感。琼脂,其优点是膨胀性好,防止产品粗,但在物料中不易分散,会产生易碎物,价格偏高; CMC,目前应用最广,易于溶解,使用量比明胶少,同时还有乳化性能。 2. 2 在面包、糕点及其它面制品中的应用表面活性剂在面包,糕点,饼干和其它面制品和速食米饭中主要用做乳化剂,膨松剂,品质改良剂,脱模防粘剂等。在面包生产中加入表面活性剂,能防止小麦粉中直链淀粉的疏水作用,从而防止老化、回生,降低面团粘度,便于操作,使面筋组织的形成,提高发泡性,并使气孔分散、致密,促使起酥油乳化、分散,从而改善组织和口感。例如 4 ,在面包中加入面粉量的0. 2%0. 3%的单甘酯,可有效地防止老化,使面粉变得柔软。添加面粉量0. 2% 0. 5%的蔗糖酯(HLB11以上) ,可提高发泡效果,并且有润湿性,使面包蛋糕口感更绵软。面包生产中常用的表面活性剂有甘油单/双硬脂酸酯,甘油单二乙酰酒石酸酯,丙二醇脂肪酸酯等,均可做软化剂使用。在饼干类生产中加入表面活性剂,能使起酥油乳化、分散,改善组织和口感,提高面团亲水性,便于配料搅拌,提高发泡性,使气孔分散、致密。在面条类生产中加入表面活性剂,可减少成品水煮时淀粉的溶出,降低损失,增强弹性、吸水性和耐折断性,提高面团的亲水性,降低面团粘度,便于操作。例如 4 ,在面条中加入小麦粉量0. 3% 0. 5%的大豆磷脂,可增强产品的韧性,即使煮熟后也不会延伸变形。 2. 3 在糖果、巧克力中的应用表面活性剂在糖果、巧克力等生产中主要用做乳化剂,起泡剂,结晶抑制剂,脱模剂和消泡剂。巧克力是以烘焙的可可粉、可可脂、代可脂为重要原料,添加糖类、奶粉、乳化剂、香料等加工而成的。在生产中添加表面活性剂,可使所加油脂乳化、分散,提高口感的细腻性,使表面起霜,降低物性粘度,提高耐热和保型能力,防止砂糖(水相基)结晶,增强制品风味及减少可可脂的用量等。常用的有蔗糖醋、磷脂、司盘、吐温、单甘醋等,其用量在1%左右。在奶糖生产中添加单甘醋、聚甘油酷,在煮糖时可防止脂肪分离,抑制发泡,防止粘着,有利于成型。在口香糖、泡泡糖中加入表面活性剂,不仅能增强原料的亲和性,使亲油成分和亲水成分均匀混合,而且便于操作,使制品具有良好的柔性、不粘牙。常用表面活性剂有磺酸甘油醋、司盘60、吐温60、蔗糖醋等。 2. 4 在饮料和调味料中的应用表面活性剂在饮料生产中可作为乳化剂,增稠稳定剂,澄清剂,发泡稳定剂,增溶剂和消泡剂。常用品种有甘油脂肪酸酯,失水山梨糖醇脂肪酸酯,蔗糖酯,丙二醇脂肪酸酯,卵磷脂等。在调味品生产中,表面活性剂主要用做乳化剂,增稠稳定剂,消泡剂;可促使油脂乳化? 分散,提高组织的均匀度和成品的保存期。新型产物,增强了人们改造动植物的主观能动性、预见性。而且在人类疾病的诊断、治疗等方面具有革命性的推动作用,对人口素质、环境保护等作出具大贡献。所以,各国政府及一些大公司都十分重视基因工程技术的研究与开发应用,抢夺这一高科技制高点。其应用前景十分广阔。我国基因工程技术尚落后于发达国家,更应当加速发展,切不可坐失良机。但是,任何科学技术都是一把“双刃剑”,在给人类带来利益的同时,也会给人类带来一定的灾难。比如基因药物,它不仅能根治遗传性疾病、恶性肿瘤、心脑血管疾病等,甚至人的智力、体魄、性格、外表等亦可随意加以改造;还有,克隆技术如果不加限制,任其自由发展,最终有可能导致人类的毁灭。还有,尽管目前的转基因动植物还未发现对人类有什么危害,但不等于说转基因动植物就是十分安全的,毕竟这些东西还是新生事物,需要实践慢慢地检验。转基因生物和常规繁殖生长的品种一样,是在原有品种的基础上对其部分性状进行修饰或增加新性状,或消除原来的不利性状,但常规育种是通过自然选择,而且是近缘杂交,适者生存下来,不适者被淘汰掉。而转基因生物远远超出了近缘的范围,人们对可能出现的新组合、新性状会不会影响人类健康和环境,还缺乏知识和经验,按目前的科学水平还不能完全精确地预测。所以,我们要在抓住机遇,大力发展基因工程技术的同时,需要严格管理,充分重视转基因生物的安全性。 2. 5 在乳制品中的应用在奶粉、可可粉等粉状制品的生产中,表面活性剂作分散剂和润湿剂,可改进奶粉、可可粉等粉状食品的亲水性和分散性,以防止结块、结团,提高湿润时的分散性,提高脂肪的稳定性。 2. 6 在肉类,水产品中的应用表面活性剂在肉制品和水产品中主要用做乳化剂,增稠稳定剂,脱模剥离剂,凝结粘合剂,在豆制品中主要用做消泡剂。在鱼肉肠、香肠等生产中,使用蔗糖醋、单甘醋等可使配料充分乳化,混合均匀,防止脂肪离析,提高组织的均匀性,有利于表面被膜的形成,以提高制品的保水性和鲜嫩程度。成,以提高商品性和保存性。例如 6 ,在香肠中使用0. 2% 0. 5%的酪朊酸钠,可使脂肪分布均匀,增强肉的粘结性,用于鱼糕可增强弹性。低温加工鱼肉时,使用聚甘油酪、蔗糖醋可提高制品的弹性和风味。香肠、鲜肉涂以醋酸甘油醋,在冷却条件下储存,可防止肉汁流出及水分蒸发,延长保鲜期和货架寿命,另外也可用于改善香精、香料和着色剂的表面活性,使其易于与物料混合、加香和着色,在味精工业上用于消泡剂。 2.7 表面活性剂作增稠剂增稠剂是能提高食品粘度或形成凝胶的一类添加剂,具有稳定乳化或悬浊状态的作用,属亲水性高分子化合物,一般称高分子表面活性剂,亦称粘度调节剂,胶凝剂和乳化稳定剂等。总数近40种,分天然和化学合成两类。天然增稠剂多数从含多糖类的粘质物的植物和海藻类制取,如淀粉,阿拉伯树胶/瓜尔豆胶/角叉菜胶/果胶/琼脂和海藻酸等。亦有从含蛋白质的动植物制取,如明胶/酪蛋白和酷蛋白酸钠等。亦有从微生物中制取的,如汉生胶(黄原胶)等。合成增稠剂,如羧甲基纤维素钠CMC/丙二醇酸藻蛋白酸酯/纤维素乙醇酸和聚丙烯酸钠/淀粉乙醇酸钠/淀粉磷酸钠/甲基纤维素和聚丙烯酸钠等。高分子表面活性剂一般具有以下特点:降低界面张力的能力小,多数不形成股束,渗透力弱,起泡力差,但形成的泡沫稳定,乳化力好,分散力和凝聚力优良。它们多被用于调味酱/果酱类/冰淇淋/罐头食品/糖果和速煮面等。例如,羧甲基纤维素钠,具有粘性/稳定性/薄膜形成性等特性,