第8章--增稠剂与乳化剂

第八章 增稠剂与乳化剂

增稠剂和乳化剂都是改善或稳定食品物理性质或组织状态的添加剂。 传统使用的增稠剂有淀粉、琼脂、明胶等，乳化剂有蛋黄和磷脂等。近年来出现了很多利用农副产品制取的新型增稠剂和乳化剂。我国资源丰富，利用某些天然存在的多糖物质以及蛋白质等粘稠物质，可以制取性能良好的增调剂。上海、辽宁、广东、河北、湖南、天津等地，先后试制成功了羧甲基纤维素、海藻酸钠、果胶、酪朊酸钠等增稠剂，以及单硬脂酸甘油酯、脂肪酸蔗糖酯、木糖醇硬脂酸酯等乳化剂。为我国食品添加剂填补了某些空白。

乳化剂

乳化剂是一种分子中具有亲水基和亲油基的物质。它可介于油和水的中间，使一方很好地分散于另一方的中间而形成稳定的乳浊液。 根据油在水中分散或水在油中分散的不同性质，乳化剂大体上可分为造成水包油(油／水)型乳浊液的亲水性强的水溶性乳化剂，和造成

油包水(水/油)型乳浊液的亲油性强的油溶性乳化剂两大类。

乳化剂在食品加工中的作用

⑴分散体系- 不析出油脂和水珠使体系均匀、消除液面脂圈

⑵发泡和充气-饱和脂肪酸亲水性的乳化剂形成气溶胶，稳定气泡。

⑶破乳和消泡-疏水型乳化剂可降低液面表面张力

⑷抑制结晶 -乳化剂影响结晶形成过程，使晶粒细小，避免返砂现象

⑸抗淀粉老化-与淀粉缔合,抑制糊化淀粉集聚和返生现象，延长食品存放期

⑹提高韧性与强度- 连接蛋白质中亲水基及亲油基,增加网络或空间结构,使面筋的抗拉力增强

⑺抗菌保鲜- 亲水基朝里，疏水基朝外形成保护膜，在果蔬表面形成一层连续保护膜抑制呼吸与微生物渗透

甘油酯 monosterin、双、叁 ; 聚甘酯polyglycerol monostearate

H2H CH2OX1X2OC17H35H2CHCCHOOOC17H35 n单甘酯：X1= X2 = OH

双甘酯：X1=OH；X2= R

叁甘酯：X1= X2 = R

R=硬脂酸、软脂酸、油酸、亚油酸(2) 12碳酸、磷酸及衍生物等

单硬脂酸甘油

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硬脂酸和甘油在催化剂存在下加热酯化制得

本品为微黄色的蜡状固体。疑固点不低于56℃，碘值约1.370～1.844，游离酸约1.83～

2.26％。不溶于水，但与热水强烈振荡混合时可分散在水中，为油包水(水/油)形乳化剂，因 本身的乳化性很强，也可作为水包油(油/水)型乳化剂。

以单硬脂酸甘油酯作为摄取脂肪的唯一来源，以l 5％及25％混于饲料中，喂饲大白鼠经三世代，结果增重、生殖、催乳等没发现异常。生化试验证明纯净的脂肪酸甘油酯，在肠内完全被水解，并形成正常代谢过程中大量存在的物质，一般可以认为对人是无害的。

ADI：不需要特殊规定

一九七五年食品添加剂卫生标准科研协作组

会议建议：单硬脂酸甘油酯的使用范围为糖果、巧克力、饴糖，其最大使用量为6克/公斤。 在制造乳脂糖和奶糖，特别是制造低脂乳脂糖时，为了增加乳化作用而添加单硬脂酸甘油酯，其用量一般不超过0.5％。在制造奶糖时乳化剂与油脂、乳品、香料和调味料等可在冲浆后的搅拌(糖浆与明胶液混合)时加入，充分混合。

本品对耐热巧克力的制造也有效果，添加量一般在0.2～0.5％。

制造饴糖时添加本品，则可在熬糖时降低其粘度，防止食用时粘牙。

密封保存。

大豆磷脂

本品可称磷脂。

本品的主要成分是卵磷脂、脑磷脂和肌醇磷脂。

1.制法

本品为制造大豆油时的副产品，将抽出大

豆原油的溶剂蒸发除去，再收入水蒸气，则磷脂沉淀分离。将沉淀分离的黄色乳浊液离心脱水后，在60℃下减压干燥，再精制而得。

2.性状

本品精制后是半透明的粘稠物质，稍有特异臭。在空气中或光线照射下迅速变成黄色，渐次变成不透明的褐色。不溶于水，在水中膨润呈胶体溶液。溶于氯仿、乙醚、石油醚、四氯化碳。

本品有吸湿性。

磷脂含有亲油基R和亲水基N、OH，是良好

的天然乳化剂。

蛋黄卵磷脂由于成本高，易腐败，一般不使用，而大豆是我国特产，大豆磷脂成本低，不易腐败，可大量生产，若经提纯后作为食品乳化剂是有发展前途的。

3.毒性

磷脂为大豆的天然成分，也是一种甘油酯，其本身是无毒的。但必须注意其不纯物的含量及性质。人每日服用22～83克卵磷脂，经2～4个月无任何不良影响。

卵磷脂的ADI：不需要特殊规定。

4.使用

在制造糖果中应用较广。如在奶油味硬糖中约添加0.2％。在乳脂糖的原料混合奶油中约添加0.65％。

在巧克力中添加磷脂可降低巧克力浆的稠度，而便于注模，其最大用量一般不宜超过0.5％，用量过多则稠度过低。一般在配料精磨时加入，如待混合浆料精磨时间达到l 6小时后，将大豆磷脂与其他剩余物料投入，继续研磨约4～8小时即可出料。

在制造韧性饼干时添加磷脂，则脂肪容易

混合均匀，可以防止粘辊。在韧性饼干中的使用量为面粉的1～2％左右

人造奶油中添加脂肪总量的0.3～0.5％。

5.贮存

置遮光容器内，密封保存。最好添加防潮剂。

乳化剂的作用

一般油和水难于混合成稳定的乳浊液，而在水和油两者之间，能使一方分散在另一方之中的物质就是乳化剂，也是一种表面活性剂。所以说乳浊液是由分散介质、分散相和乳化剂所构成的。

乳浊浓的稳定性，一般决定于其系统的成分、两成分间的比例、乳化的机械条件等，但乳化剂的作用很为重要。一般亲水性强的乳化剂成油/水型乳浊液，亲油性强的乳化剂易成水/油型乳浊液。为了表示乳化剂的亲水性、亲油性的平衡，通常使用亲水亲油平衡值

(H．L．B．值)(Value of Hydrophile Lipophile BaIance)。

为了得到稳定的乳浊液，必须选择适当的乳化剂(适应的H．L．B．值)。再者，同时使用两种以上H．L．B．值不同的乳化剂也有效。 两种以上乳化剂的混合物的H、L、B值，可大致以各种乳化剂的H．L．B 值及组成按比例加减计算之。从油的乳化实验来看，在经验上以20表示亲水性最大，1表示亲油性最大。这就是数值越小亲油性越强，数值越大亲水性越强。

由于食品是非常复杂的系统，不可能一切仅由H．L．B．值来判断，但如果知道H．L．B．值时，则可以知道其大致的使用范围。

一般的乳化剂也具有稳定食品物理状态的作用，所以也可以作为稳定剂使用。

乳化剂除了具有乳化作用外，尚能防止面包淀粉老化。其机理是加入乳化剂则油脂分散良好，淀粉粒子膨润延缓，并可与有水合作用的直链淀粉结合，由于妨碍了可溶性淀粉的溶出，减少淀粉粒子之间的粘着，所以可以保持面包的柔软。

单硬脂酸甘油酯的H．L．B．值为3.～4.0，

用于亲油性乳化剂，也就是水/油型乳化剂。大豆磷脂也属于亲油性乳化剂，所以也是水/油型乳化剂．

其他乳化剂

除上述单硬脂酸甘油酯和大豆磷脂是我国在食品工业中目前使用的主要乳化剂以外，国内外使用或研究的还有一些其他乳化剂，简单介绍如下。

(一)山梨糖醇酐脂肪酸酯 (Sorbitan Fatty Acid Ester) 斯盘系列Span

疏水型

R= Cn + H2n+1,脂肪酸链长

X=H或R

Y=H或R

Z=H

OCH2OOCRZOOYOX

品名 化学名称 外观 HLB值 n X Y Span20 山梨糖醇酐单月桂酸酯 淡褐色油状 8.6 11 Span40 山梨糖醇酐单棕榈酸酯 乳白或淡褐色蜡状 6.7 15 Span60 山梨糖醇酐单硬脂酸酯 白或浅黄色蜡状 4.7 17

Span65 山梨糖醇酐三硬脂酸酯 淡黄色蜡状 2.1 17 R R Span80 山梨糖醇酐单油酸酯 淡褐色油状 4.3 17

Span85 山梨糖醇酐三油酸酯 淡褐色油状 1.8 17 R R

为白到黄褐色的液状和蜡状物。因其所含脂肪酸不同，其性状也不同。目前有软脂酸酯、棕榈酸酯、硬肪酸酯等。都是非离子型乳化剂，溶于水也易溶于油，适于造成油/水型和水/油型两种乳浊液。

我国食品添加剂使用卫生标准规定：对椰子汁使用单棕榈酸山梨糖醇酐酯最大使用量为6克／公斤。

单硬脂酸山梨糖醇酐酯用于冰淇淋可增大容积，用量为0.2～0.3％。也可作为面包。糕点用起酥油的乳化剂，用量为面粉量的0.5％左

右的单硬酸山梨糖醇酐酯，可防止老化和改善品质。

用于巧克力，添加0.1～0.3％的单棕榈酸山梨糖醇酐酯，可防止起霜和提高滋味、改善光泽、增强柔软性等。

添加单硬脂酸山梨糖醇酐酯于胶姆糖胶基0.5～2％，可改善胶基品质，防止粘牙，可使香料分布均匀。

添加单棕榈酸山梨糖醇酐酯于奶糖油脂量的5～10％，则油脂分散均匀，可防止起霜。 对饼干用单硬脂酸山梨糖醇酐酯，用量为油脂量的6～10％，

则面团混合容易、制品质地、膨胀良好。可防止老化或断裂。

也作为糖蜜、乳、砂糖、酵母等浓缩时的消泡剂，一般多用少量的单月桂酸酯及三油酸酯的混合物。

(二)脂肪酸蔗糖脂 (Sarcrose Fatty Acid Ester)

X=OH或硬脂酸

X

X

XCH2XOXOCH2XOXCH2X

无锡轻工业学院已试制成功脂肪酸蔗糖酯。蔗糖酯是一种高效而安全的表面活性剂，它能改进食品的多种性能，作为食品添加剂使用的多为软脂肪酸酯和硬脂肪酸酯。它是由蔗糖和脂肪酸酯化反应制得的。其化学结构是由具有高亲水性的蔗糖分子和具有亲油性的脂肪酸基团组成的。所以本品的亲水性最大，适于油／水型乳化剂，对油脂仅溶解1％以下。加热145℃以上则分解，120℃以下稳定，在酸性或碱性下加热则被皂化。

用于糕点的乳化、发泡、保持泡沫及防止老化。也用作面包的改良剂，改良面包制造的操作，用做面包防老化剂使用HLB11以上的为好，添加量为面粉的0.2～0.5％左右，效果良好。也用于饼干等焙烤食品的油脂乳化，可提高油脂的起酥作用。使用HLB值为7的脂肪酸蔗糖酯时，添加量为面粉量的0.5～1％。

与单甘油酯并用，用作冰淇淋中稀奶油的乳化剂，单甘油酯与本品的比例为1：1，添加量为油脂的1～10％。

用作速溶奶粉、速溶咖啡、速溶可可粉的分散剂，是食用乳化剂中，唯一具有湿润、分散、悬浊化的乳化剂，单酯含量多的亲水性的最为适合。随被分散物质的粘度等添加量不同，对速溶可可粉以1～3％为有效。

（三）硬脂酰乳酸钙(Calcium Stearyl Lactylate)

为白、黄白色的粉末。有特异臭。难溶于水，但强烈搅拌混合则可完全分散于水中。易溶于乙醇、丙酮、苯、乙醚、氯仿。热时溶于植物油、猪油、起酥油，但冷却时本品则析出。本品为一种疏水性的乳化剂，用作面包的品质改良剂，易与小麦粉中的面筋胶体结合，可使面筋的性质变化。出小麦粉与水混合时，可以大大地增加面筋的稳定性和弹性，因此可以增加小麦粉面团的揉和的耐受性。这种特性对于面包生产的大规模的机械化、自动化、连续化操作极为有利。可以使面包品质均一，面团不

发粘，即使原料或发酵等面包制造条件多少有些变动，也可以得到品质均一正常的面包。添加量一般为小麦粉的0.5％。为使与小麦粉混合均匀，可先取添加硬脂酰乳酸钙的数倍量的小麦粉与硬脂酰乳酸钙充分混合后，再与小麦粉全量很合就可以了。添加本品还能使面包质地良好，容积大，柔软不老化。目前我国正对本品进行安全性的致突变试验。

(四)木糖醇酐硬脂酸酯(LS一60M)

最近轻工业部环境保护科学研究所，以木糖醇母液为原料，与硬脂酸在碱性催化剂存在下，反应制得木糖醇酐单硬脂酸酯。本品为具有奶油光泽的棕黄色蜡状固体，无异味。溶于甲苯、二甲苯、酯、醇等多种有机溶剂中，不溶于冷水，在热水中分散后呈乳状液。本品的研制成功，为我国食品添加剂中的乳化剂增加了新的品种。其使用范围与山梨醇酐硬脂酸酯相类似。目前正在向全国食品添加剂标准化技术委员会申请报批国家标准。

（五）聚氧乙烯木糖醇酐硬脂酸酯(LT一60M)

吐温系列 Tween

亲水型 HO(C2H4O)wOCH2(OC2H4)xOOCR(OC2H4)yOH

(OC2H4)zOHR= Cn + H2n+1,脂肪酸链长

s=X+Y+Z+W,聚合度

聚氧乙烯木糖醇酐硬脂酸酯，也为轻工业部环境保护研究所最近研制成的一种乳化剂。本品是以木糖醇酐硬脂酸酯在碱性催化剂存在下，与环氧乙烷反应制得的。本品为半胶状琥珀色油状液体，溶于硬水、稀酸及稀碱，溶于大多数有机溶剂，不溶于油类及乙二醇。目前正在申请报批国家标准。

增稠剂

增稠剂也称为糊料，它可以改善食品物理性质，增加食品的粘度，赋予食品以粘滑适口的舌感。它还可作为食品乳化辅助和稳定之用，所以在冷饮等食品行业中也将这类物质作为稳定剂使用。

增稠剂的种类很多，多数是从含有多糖类粘

质物的植物和海藻类制取的，如淀粉、果胶和琼脂等；也有从含有蛋白质的动物原料制取的，如明胶和酪蛋白等。

作用：

⑴增加粘度、液体稳定性

⑵胶凝

⑶均匀持水

⑷果蔬保鲜

淀粉

淀粉为我国传统使用的增稠剂，广泛存在于植物的种子和根中。淀粉一般系由直链淀粉和支链淀粉混合组成的。

工业上用玉米(玉蜀黍)、小麦、马铃薯、甘薯、木薯等制取淀粉一般可经原料处理、浸泡、破碎、过筛、分离淀粉、洗涤、干燥和成品整理

等工艺过程而制得。

本品按照植物的种类具有白色、带有光泽的微小的圆形、椭圆形和多角形的不同形状的颗粒。无味无臭。比重1.499～1.513。商品含水分12～18％。在冷水和乙醇中均不溶解。和水加温至55～60℃则膨胀变成有粘性的半透明凝胶或胶体溶液。这种现象称为淀粉糊化。也可用碱引起糊化。

淀粉分子结构，是由许多右旋葡萄糖聚合而成的，其聚合度为100～30000左右；可用热水分为两部分：溶化的部分称为直链淀粉，约占10～20％：不溶化部分称为支链淀粉，约占80～90％.直链淀粉是由右旋葡萄糖的α-1，4键所组成的直链分子，遇碘呈蓝色。支链淀粉是由右旋葡萄糖生成的分枝巨大分子，大部分是α-1，4键，小部分是α-1，6键，遇碘呈紫至红紫色。 淀粉由于原料不同，其直链淀粉与支链淀粉的比例是不同的。例如几种淀粉中直链淀粉的含量是：玉米淀粉约27％，马铃薯淀粉约23％，甘薯约20％，木薯约l 7％，其余部分均为支链

淀粉。支链淀粉含得越多，其粘性越大，能生产流动的透明糊状物。因为粘玉米、糯米或粘高梁的淀粉全部是支链淀粉，所以就具有这种性质。在工业上已经能从淀粉中分离生产出直

链淀粉和支链淀粉，以供工业生产的不同需要。

淀粉本身为食品的组成部分，不必考虑毒性问题。直链淀粉、支链淀粉的ADI：不需要特殊规定。

淀粉在糖果制造中用作填充剂，可作为制造淀粉软糖的原料，也是淀粉糖浆的主要原料。豆类淀粉和粘高粱淀粉则利用其胶体的凝胶特性来制造高梁饴类的软性糖果，可具有很好的柔糯性。软糖成型时，为了防粘，便于操作，可使用少量淀粉，以代替无营养价值而且品质不纯时可能有害的滑石粉；淀粉若先经烘干则效果更好。

淀粉在冷饮食品中作为雪糕和棒冰的增稠稳定剂，其用量一般为混合原料的2～3％左右。

在使用时必须在配料前加水混匀，并用80孔筛过滤除去杂质，然后投入配料缸中。 淀粉在某些罐头食品生产时可作为增稠剂使用，如制造午餐肉罐头和碎牛、羊肉罐头时，使用淀粉可以增加制品的结着性和持水性，一般用量为原料肉的6％左右，通常是在斩拌时与调味料等同时加入。

在制造饼干时由于淀粉有稀释面筋浓度和调节面筋胀润度的作用，可使面团具有适合于工艺操作的物理性质。所以在使用面筋含量太高的面粉生产饼干时，可以添加适量的淀粉来解决饼干坯收缩变形的问题。共用量一般为面粉量的4～10％。

密闭，置阴凉干燥处保存。

琼脂

别名：冻粉或琼胶。

琼脂为一种多糖类物质

1.制法

琼脂分条状和粉状两种产品，都是以红藻

类(Rhodophy-ceae)植物石花菜(Gelidium amansii Lamour．)及其它数种红藻类植物中浸出，并经干燥制得的。制造条状琼脂时，用水浸泡石花菜除去杂质，用硫酸或醋酸，在温度l 20℃、压力l公斤/平方厘米。pH3.5～4.5条件下加热水解，将水解液过滤净化，在15～20℃下冷却凝固，凝胶切条后在0～10℃下凉干即成。

制造粉状琼脂时，于凝胶切条后，在-13℃下冻结，分离、溶解，用水调成6～7%浓度的胶液，在85℃下喷雾干燥制得。

2.性状

条状琼脂呈细长条状，长约26～35厘米，宽约3毫米，末端皱缩成十字形；类白色或淡黄色，半透明；表面皱缩，微有光泽．质轻软而韧，不易折；完全干燥后，则脆而易碎；无臭，味淡。

粉状琼脂为鳞片状粉末，无色或淡黄色。 琼脂在沸水中极易分散成溶胶，在冷水中不溶：但能吸水膨胀成胶块状。溶胶液呈中性反应。琼脂是以半乳糖为主要成分的一种高分子多糖类，这一点类似淀粉；但淀粉可被酶分

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