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食品添加剂在粮油制品中的应用技术及应用发展趋势(2009-08-12 22:18:49) 上海师范大学食品添加剂和配料研究所 胡国华黄绍华 王震宙 我国食品添加剂工业应用的重要领域就是在粮油食品中的应用。面粉品质改良剂的研究和应用在国内外已有近百年历史，人们对小麦蛋白、淀粉的性质及品质改良剂的作用机理曾做过大量的工作。粮油食品中，焙烤食品的种类甚多它们需要不同规格的面粉，例如制作优质面包需要用湿面筋量高达3238的面筋筋力强的小麦面粉。而我国出产的小麦磨成的面粉，湿面筋含量偏低，一般在2428之间，筋力较弱，适宜于制作馒头和面条等之用。因此我国的面粉加工厂使用国外进口的含蛋白量高、筋力强的硬质小麦，与我国的小麦进行搭配制成各种用途的专用面粉。目前，国内外已经开发应用了许多品种的面粉品质改良剂。此外，其他一些种类的食品添加剂如抗氧化剂、防腐剂和香精香料等在粮油食品中的应用也十分常见。具体如下：1.面粉增筋剂 增筋剂是最主要的面粉品质改良剂，主要用于提高制作面包、部分面条的面粉筋力。目前已开发应用的有，氧化剂：溴酸钾、抗坏血酸、偶氮甲酰胺、过硫酸铁、二氧化氯、氯气、磷酸盐、过氧化钙等。溴酸钾与抗坏血酸，溴酸钾与偶氮甲酰胺共同混合使用，可以起到协同增效的作用效果。但抗坏血酸不能与偶氮甲酰胺混合使用，二者混用会发生反应，失去增筋效果。采用微胶囊技术将偶氮甲酰胺包埋起来，则可以避免二者之间发生反应。(1)乳化剂 利用微胶囊技术将乳化剂制成细粉状，可使乳化剂作为品质改良剂广泛应用于面粉中。已应用的有离子型乳化剂SSL、CSL、双乙酰酒石酸单甘酯等。乳化剂的种类甚多，常复合成复合型乳化剂使用，以硬脂酰乳酸钠或钙为例(简称SSL、CSL)这种乳化剂的优点是使用方便，不易吸潮结块。如果与其它乳化剂混合使用，如单硬脂酸甘油酯、蔗糖酯等，更能延缓面包的老化速度，延长货架寿命。(2)酶制剂 葡萄糖氧化酶、戊聚糖酶(真菌木聚糖酶)、真菌淀粉酶、脂酶、真菌脂肪酶、半纤维素酶、混合酶(真菌淀粉酶+真菌木聚糖酶；真菌淀粉酶+半纤维素酶)。(3)天然物质 野生沙蒿籽、活性大豆粉(脂肪氧合酶)、谷朊粉等。2.面粉降筋剂 降筋剂主要有还原剂和蛋白酶，用于降低或减弱面粉筋力。还原剂是通过将面筋蛋白质中的二硫键还原为硫氢基；蛋白酶是通过切断面筋蛋白质的肽链，二者都是使互相交联在一起的大分子面筋网络转变为小分子的面筋，从而减弱面团的筋力。主要用于糕点和饼干面粉的品质改良。目前，我国国产小麦粉质以中筋和低筋为主，故不能盲目地使用降筋剂应以配麦或配粉作为主要技术措施来解决面粉筋力过强的问题。已开发应用的有：L-盐酸半胱氨酸、山梨酸、焦亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、抗坏血酸、蛋白酶(木瓜蛋白酶、细菌蛋白酶、霉菌蛋白酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶)。 蛋白酶主要应用于韧性饼干和发酵饼干中。通过水解蛋白质切断肽链，将面筋蛋白质分子切断成较小的蛋白质分子，达到减弱面筋筋力，降低面团弹性和韧性，提高面团的伸展性和延伸性的目的，以利于饼干的生产和加工。同时，改善饼干的食用品质，使饼干口感酥松，入口即化，风味佳，不粘牙，不糊口。目前市售的“饼干松化剂”，就是用木瓜蛋白酶，再加入活化剂、淀粉充填剂一起混合复配而成。它一般与焦亚硫酸钠或亚硫酸氢钠同时使用，可以减少焦亚硫酸钠或亚硫酸氢钠的使用量，也可以单独使用。3.增白剂 主要用于增强面粉白度，改善面粉色泽，提高面粉等级。增白剂应重点用于工业化生产的面包、糕点、饼干、馒头、饺子、包子等高等级专用面粉。而低等级面粉则不必使用增白剂进行增白处理，低等级面粉中含有丰富的维生素，添加增白剂会破坏这些维生素，降低面粉的营养价值。另外，低等级面粉中还含有较多的麸皮，而增白剂对麸皮是不起任何增白作用的。因此，在低等级面粉中是没有任何必要使用增白剂的。 巳开发应用的有：过氧化苯甲酰(BP0)、活性大豆粉(脂肪氧合酶)、二氧化氯、氯气、二氧化氮、四氧化二氮、亚硝酰氯。4.乳化剂 蒸馏单酸甘油酯、蔗糖酯、CSL、SSL等。硬脂酰乳酸钠，又称SSL，是一种乳化剂。它是经过干燥粉碎制成一种具有活性晶形的粉末，根据需要在调制面团或制粉时加入，以提高产品质量，使不同品种的小麦制成的面粉质量稳定。5.发酵促进剂 发酵促进剂是保证面团正常、连续发酵，或加快面团发酵速度的一类添加剂。（1）真菌-淀粉酶 主要用途：补充面包粉中-淀粉酶活性的不足，提供面团发酵过程中酵母生长繁殖时所需要的能量来源。-淀粉酶能将面粉中的淀粉连续不断地水解成小分子糊精和可溶性淀粉，再继续水解成麦芽糖、葡萄糖提供给酵母生长繁殖的能量来源保证面团的正常、连续发酵，使面包体积和比容达到正常标准内部质构和组织均匀细腻。不添加真菌-淀粉酶的面粉，由于-淀粉酶活性过低，面团发酵速度很慢，发酵时间长，面包质量较差。（2）铵盐类 氯化铵、硫酸铵、磷酸铵。提供酵母细胞合成所需的氮源，加快细胞合成，促进酵母生长繁殖。（3）磷酸盐 磷酸二氢钙等。提供酵母生长繁殖所需的钙源。6.营养强化剂 维生素B1、B2、烟酸、铁、钙、小麦胚芽粉、膳食纤维及其它复合型添加剂。粮油食品中使用营养强化剂时，可考虑加铁、锌、硒、碘等无机盐类，由于在安全方面有争议，影响食品的原味，只有补充钙质的添加剂多用于粮油制品。含钙的添加剂品种较多，以碳酸钙的价格低廉，含钙质约40，应用最多，其次为骨粉、磷酸钙、生物制品及乳酸钙等。7.增稠剂 主要增强面团的粘稠度，提高面团强度和面筋网络稳定性，能提高面团持气和膨胀能力，增大产品比容和体积。常用的有海藻酸钠、黄原胶、CMC、瓜尔豆胶、沙蒿籽胶等。8.抗氧化剂 在含油量较高的食品中一般还要用抗氧化剂，主要用于保存期长、含水分较低的粮油食品中，用以延缓其中的油脂的氧化，延长制品的保存期。主要应用于粮油制品中植物油脂的抗氧化。比较能耐高热的抗氧化剂有油溶性的丁基羟基茴香醚（BHA）、二丁基羟基甲苯（BHT），用量皆为油脂含量的0.010.02，二者合用总量也为0.010.02。在使用抗氧化剂的同时，应加入等量的柠檬酸(以螯合食品中的金属离子)，起增加抗氧化作用的效果。过去常用没食子酸丙酯(PG)作为粮油食品的抗氧化剂，因在烘烤时耐高温稳定性较差，故目前已较少应用。近来出现的新的抗氧化剂如特丁基对苯二酚（TBHQ）和迷迭香(Rosmary)等，据报道其效果优于BHA和BHT。此外，水溶性的有抗坏血酸及其盐类、异抗坏血酸及其盐类等抗氧化剂在粮油食品中也有应用。9.防腐剂 目前，国内外常用于食品的防霉剂主要有苯甲酸及其盐类、山梨酸及其盐类、脱氢醋酸及其盐、尼泊金酯、丙酸盐类等。防霉剂可分为酸性防霉剂和酯型防霉剂等。主要应用于面包、蛋糕、饼干等焙烤食品的防霉保鲜。10.香精香料 在粮油食品中还使用一些香料。如焙烤食品常用较耐高热的油质香油精和粉末香料，大都偏重于乳制品的香味，还有特殊的椰子、葱油等香精及人工合成的乙基麦芽酚和乙基香兰素等。粮油食品中使用的天然香料有椰子粉、苔菜粉、脱水葱片以及青葱、洋葱汁或酱等。目前使用鲜味剂时，先将其配制成各种风味的粉末，喷洒在出炉的糕点表层，特别是一些休闲小吃粮油食品的表层。在粗杂粮食品中，香料的使用也较多。改革开放以后北京、上海、广东、河南等省市高度重视面粉品质改良剂的研制开发工作，一些新型的面粉品质改良剂产品及国外进口产品相继上市。但有关品质改良剂基础理论研究还不够深入，新型品质改良剂开发缓慢。当前我国小麦制粉工业为适应市场经济的发展，正从“通用粉”向。专用粉。转型，以满足不同层次消费者和不同食品品质需求。目前国内外天然食品添加剂受到普遍关心。在粮油食品中，天然食品添加剂的应用越来越多，在粮油食品中开发绿色食品和有机食品需要天然食品添加剂，面粉品质改良剂的研制、开发、应用将具有更加广阔的发展前景。（一）发展传统面粉品质改良剂-溴酸钾的替代品已成必然趋势 面粉增筋剂中开发最早、使用最普通、作用效果最突出的是化学物质氧化剂-溴酸钾。但WHO已经通报全世界溴酸钾是致癌物质。许多国家、港、台地区已经或正在禁止使用。我国也已禁止使用。溴酸钾的致癌性是人们不得不正视的现实。如果再继续使用溴酸钾作为增筋剂，人们在食用含有溴酸钾的面制品时不得不考虑自身安全问题。从心理上、特别是安全上是无论如何不能接受的。因此，不少国家在禁止使用溴酸钾后或禁用溴酸钾以前，都面临着积极研制、开发溴酸钾的代用品问题。（二）安全、高效的面粉增筋剂是研制开发主要方向 面粉增筋剂对提高面粉筋力，改善面粉品质，提高面制品质量的积极意义是举世公认、不可抹煞的。目前，国内外在总结百余年使用人工合成的面粉增筋剂的历史后，围绕着面粉增筋剂今后的发展方向已形成了共识：即限制、逐步减少人工合成增筋剂的使用。通过立法程序达到禁止使用毒性较大的化学合成的面粉品质改良剂：同时，积极研制、开发安全无害的面粉增筋剂，已成为必然的历史发展阶段。如使用离子型乳化剂SSL和CSL、从小麦中提取出来的面筋蛋白质谷朊粉，维生素c，天然野生的沙篙籽，通过复合配制成能代替溴酸钾的新型面粉品质改良剂。（三）采用生物工程等高新技术是研制开发主要技术手段 目前，各国食品科技工作者都在寻找、研制溴酸钾的替代品。国际上研制的热点是应用生物工程技术等现代高新技术，采用新型配制剂和其它安全、天然的成分，开发出以酶制剂为卞体的新型高效的能代替溴酸钾的面粉品质改良剂。研制开发新的面粉品质改良剂来代替溴酸钾，就是各国食品科技工作者正在积极攻关，而我国刚刚起步的世界性研究课题。其研究思路新颖，符合食品添加剂研制开发要遵循安全、天然、高效的国际大趋势。其研究跟踪了国际学科前沿和学术制高点，发现了混合酶制剂对面团流变学特性的影响规律和相互关系，进而为筛选、研制出能够替代溴酸钾、改良低面筋面粉的新型、天然、安全、高效的面粉品质改良剂提出了科学依据、研究结果在国内还是具有领先水平的。根据实验结果，可以攫著地改善面粉的粉质特性和拉伸特性。可以代替溴酸钾对面粉品质进行改良，并基本上达到了溴酸钾的改良效果。（四）开发以乳化剂为主体的新型高效面粉品质改良剂 乳化剂是安全、可靠、多功能的食品添加剂。因此，各国都把乳化剂作为研制开发代替溴酸钾的主要成分之一。其中重点产品是离子型乳化剂SSL和CSL效果最好。再与其它安全、天然成分复合配制，开发出高效的能代替溴酸钾的面粉品质改良剂。（五）采用复配技术研制开发多功能的面粉品质改良剂 根据协同增效原理和方便用户的角度，当今面粉品质改良剂的研制与开发技术均采用多种物料进行复合配制，共同混合使用，可以起到协同增效的作用效果。如将乳化剂、增筋剂、漂白剂、酶制剂、保鲜剂等经过科学配置，物理混合，达到改善活性等多种功能，并起到协同增效作用。以面包添加剂为例:氧化剂与氧化剂复合使用：如溴酸钾与维生素C，溴酸钾与偶氮甲酰胺。酶制剂与乳化剂复合使用：如戊聚糖酶和乳化剂。酶制剂与酶制剂复合使用：