食品乳化剂原理及应用.ppt

乳化剂 天马行空官方博客 一 基本概念 1 1乳化现象乳汁消化脂肪 乳化剂 1 2 1类型水包油 O W theoildispersedinwater 牛奶特点 导电 可用水稀释 易干燥 易清洗 表现出连续相溶液的特性 油包水 W O thewaterdispersedinoil 黄油特点 电的不良导体 可被溶剂或油稀释 抗干燥 难清洗 表现出连续相油的特性 多重型 O W O W O W液包气 air liquid 蛋白酥皮筒 1 2乳化液 鉴别 色泽状态水中分散性 天马行空官方博客 1 2 2性质 外观appearance色泽color分散性dispersibility稳定性stability吸湿性 扩散性wetting spreading制备的容易性 fat 80 82 water 15 6 17 6 salt about1 2 aswellasprotein calciumandphosphorous about1 2 1 3乳化剂 概念 也叫表面活性剂 添加少量即可显著降低油水两相界面张力 产生乳化效果的食品添加剂 食品加工中的作用 乳化 分散 起酥 稳定 发泡或消泡 改进风味 延长货架期 分子结构 两亲性亲水基 能被水湿润 易溶于水的基团亲油基 与油脂中的烃类结构类似 易溶于油的基团 降低油水两相表面张力 促进乳化和相平衡与食品中的淀粉 蛋白质作用改变组织和流变学特性改变油脂结晶目的互不相容的两相之间 异相不太相斥 同相不易聚集 乳化液体系保持稳定状态 二 食品乳化剂的作用 作用机理 1 静电作用 卵磷脂 蛋白质等能解离出带电亲水基2 立体作用 非离子乳化剂 亲水基表面形成水膜亲水基为聚合物 构型限制了集结3 微粒吸附 含细小微粒的乳化液 微粒选择性 三 影响乳化剂两亲性的因素乳化剂的亲水性 HLB值表示亲水基种类亲油基种类分子结构与分子量 1离子型 ionicemulsifyingagents 乳化剂溶于水时 能够解离成离子 10 20个碳原子 可能有苯环 酰胺 酯 氧原子 其他官能团或双键 作为疏水部分 羧酸 硫酸 磺酸 磷酸基团作为亲水部分 阴离子型 羧酸 硫酸 磺酸 磷酸基团阳离子型 胺盐 季胺盐 其他含氮碱 1 4乳化剂的种类 天马行空官方博客 CalciumStearoyl 2 Lactate CSL 在水中不电离 溶于水时 疏水基和亲水基在同一分子上 分别起到亲油和亲水的作用 甘油脂肪酸酯 吐温 斯潘 PolyglycerolEstersofFattyacids PGE 2非离子型 nonionicemulsifyingagents SucroseEstersofFattyAcids Sucroseester Therearemanytypesofsorbitanesterswithdifferentkindsoffattyacidsandvariousdegreesofesterification 3两性电解质 ampholytic 分子也是由亲水的极性部分和亲油的非极性部分组成 亲水的极性部分既包含阴离子 也包含阳离子 卵磷脂 R1 R2分别为15个碳烃链 我国主要以脂肪酸多元醇酯及其衍生物和天然乳化剂大豆磷脂为主 用量最大的是脂肪酸甘油酯 其他还有司盘 Span 吐温 Tween 丙二醇酯 木糖醇酯 甘露醇酯 硬酯酰乳酸钠和钙 大豆磷脂等20多个品种 产量近3万t 天马行空官方博客 乳化剂的很多特性和功能通常是由其分子中亲水基的亲水性和亲油基的憎水性的相对强弱决定的 良好的乳化剂在它的亲水和疏水基之间必须有相当的平衡 0 20HLB值的计算 差值式 亲水基的亲水性 亲油基的憎水性比值式 亲水基的亲水性 亲油基的憎水性亲油性高的乳化剂 HLB值小 亲水性高的乳化剂 HLB值大 1 4HLB值 hydrophile lipophilebalance 并非所有的具有两亲基团的化合物都可以成为乳化剂 W O O W 一些规律 HLB在很大程度上决定着乳化剂的使用性能 亲油基种类不同 其亲油性强弱不同 脂肪基 带脂烃链的芳香基 芳香基 带弱亲水基的亲油基与所亲合的基团结构越相似 亲合性越好分子结构与亲水性关系 亲水基位置在亲油基链一端的乳化剂 亲水基靠近亲油基链中间的乳化剂分子量 分子量大的乳化剂乳化分散能力更好 直链结构的乳化剂8个以上C数才表现出显著乳化性 10 14个C数的较好 5临界胶束浓度CMC criticalmicelleconcertration CMC 乳化剂开始形成胶束的最低浓度 乳化剂浓度与表面张力的关系 当乳化剂浓度达到CMC 溶液界面性质急剧改变 乳化剂在水相表面形成单分子覆盖膜 在水相内部开始形成小胶束 球状杆形层状 胶束类型 CMC的应用CMC是油水两相之间界面被乳化剂分子完全打通的标志乳化剂浓度稍高于CMC时才能充分显示其作用CMC是充分发挥乳化剂功效的一个重要的量的理论指标CMC是一个比较狭窄的浓度范围 4乳化液的制备选择合适的乳化剂 确定乳化剂的HLB值 种类及配比 用量调整 乳化剂比例 PH值 黏度制备技术 乳化剂在油中法 乳化剂在水中法 轮流加液法设备 混合搅拌机 胶体磨 均质机 三 食品乳化剂的应用 一 乳蛋白质酪蛋白乳清蛋白 为什么牛奶要均质 降低脂肪球的粒径 增加表面积 避免结奶油 形成重组膜 其密度更接近连续相 脂肪球被骤然击破 表面张力增加到15mN m 两亲分子迅速吸附到脂肪颗粒来降低该值 吸附层主要由乳清蛋白和酪蛋白胶束 取代鸡蛋用于无胆固醇的沙拉酱取代鸡蛋用于焙烤食品和充气甜点中增加黏度 结合水的能力 黏着 胶凝增加肉制品的汁液 可可脂 可可粉 糖均匀分散 防止起霜 常用卵磷脂 山梨醇三硬脂酸甘油酯改善巧克力的塑性和黏度 磷脂和蓖麻醇聚甘油酯配合使用泡泡糖 提高胶基特性 防止黏着奶糖 防止原料之间的分离和糖浆黏着 2巧克力与糖果类 可可脂是巧克力的重要固脂 巧克力中脂肪有六种不同晶形 polymorph 口感最好的是晶形V 外观光滑入口即溶 抗 起霜 空间 加乳化剂后 Adhesiontonaturalteethdoesnotoccureasilybecausetheenamelishydrophilicandalwayswet whereastheadhesiontoartificialteeth occurseasily Wecanpreventadhesionbywettingthesurfaceofchewinggumbyaddingemulsifier 3方便食品速溶饮料 方便面 方便饭 促进水的润湿和渗透 更易于分散 提高食用性能和延长贮存期 常用单甘酯 4焙烤食品和其他淀粉制品和面工序中 乳化剂亲水基与麦胶蛋白结合 亲油基与麦谷蛋白结合 形成络合物 改善了面团的内部结构 硬脂酰乳酸钠 提高面团的气孔率 面团充气均匀 质构好 降低蛋糕用蛋量增加糕点的柔软性促进糕点中水分 奶油的乳化 缩短搅拌时间防止奶油类糕点 反油 面包中 面团调整剂 提高面团的发酵 焙烤质量防止老化 乳化剂与直链淀粉络合常用单甘酯 硬脂酰乳酸酯和二乙酰酒石酸单甘酯 乳化剂与淀粉的作用 回生 乳化剂与蛋白的作用 5乳制品和充气食品 搅打奶油 甜点中用以稳定泡沫丙二醇酯 乳酰单甘酯 乙酰单甘酯 A Overview a andfatglobules f bar 30um B Internalstructureoftheairbubble bar 5um C Detailsofthepartiallycoalescedfatlayer Bar 3um 冰淇淋 连续相是部分冷冻的乳化液 添加乳化剂可以使口感光滑 减少冰晶和空气的粒径 6减脂产品 乳化剂通过增加脂肪秋的表面积 减少脂肪用量 增加光滑的口感 小结 乳化剂的两亲特性 能增加食品组分间的亲合性 降低界面张力 提高食品质量 改善食品原料的加工工艺性能 与淀粉形成络合物 使产品形成较好的瓤结构 增大食品体积 防止老化和保鲜 做油脂结晶调整剂 控制食品中油脂的结晶结构 阻止结晶还原 改善食品口感 与原料中的蛋白质及油脂络合 增强面团强度 充气 稳定 改善气泡组织结构 提高食品内部结构质量 使食品更快释出香味 提高食品持水性 使产品更加柔软 可以使食品增重 代替昂贵的配料 降低成本乳化后的营养成分更易被人体吸收 某些乳化剂有杀菌防腐效果 当前世界食用乳化剂消费量已超过40万t 主要品种有单甘酯和双甘酯 卵膦酯及山梨