第五章 品質改良劑

第五章品質改良劑定義：一類用于改善和穩(wěn)定流體食品的各組成的物理性質和組織結構的食品添加劑作用：賦予食品一定的形態(tài)和質構，滿足食品加工工藝性能分類乳化劑(Emulsifier)增稠劑(Thickener)膨松劑(BulkingAgent)面團改良劑(DoughConditioner)第一節(jié)乳化劑一、概述定義：能改善(減小)乳化體中各構成相(ComponentPhase)之間的表面張力，形成均勻分散體的物質分類：天然物人工合成品乳化體系性質水包油(o/w)型油包水(w/o)型解離特性來源陰離子型（如硬脂酰乳酸鈉等）非離子型(絕大部分乳化劑)一類具有親水基和疏水基的表面活性劑親水基——溶于水或能被水浸濕的基團，如-OH；親油基——碳氫化合物長鏈特點乳化劑的HLB值和相關性質一般用“親水親油平衡值”（HydrophilytyandLipophilytyBalance，簡稱HLB值）表示乳化劑乳化能力的差別親油性為100%者：HLB=0親水性100%者：HLB=

20石蠟十二烷基磺酸鈉05101520乳化劑親油性增強乳化劑親水性增強易形成w/o型體系易形成o/w體系

作用:消泡乳化(w/o)濕潤乳化(o/w)去污助溶消泡劑w/o型乳化劑濕潤劑o/w型乳化劑除垢劑增溶劑或鋪展劑HLB值與表面活性劑性質表面活性劑名稱:不同HLB值的不同乳化劑有一定的加和性利用這一特性，可制備出不同HLB值系列復配乳液在實際工作中，往往將幾種乳化劑復合使用，以得到比單一使用乳化劑更好的效果復合乳化劑的HLB值可由組成的各種乳化劑的HLB值，按重量百分比計算如某一復合乳化劑的組成：HLB4.7的山梨醇酐單硬脂酸酯（斯潘60）45%HLB14.9的聚氧乙烯山梨醇酐單硬脂酸酯(吐溫60)55%則復合乳化劑的HLB值為：

HLB=4.7×45%+14.9×55%=10.3實際情況并非總是如此HLB法并未考慮到下列因素：乳化劑濃度溫度乳化劑的離子化與共存的其它化合物的相互作用等二、各種乳化劑在食品加工中的主要作用1。乳化劑在食品配料中的作用(1)對淀粉的絡合作用(2)對蛋白質的絡合作用(3)對結晶物質結構的改善(4)發(fā)泡和沖氣作用(5)潤滑作用(6)提高乳濁體的穩(wěn)定性可與直鏈淀粉結合而成為螺旋狀復合物，從而降低淀粉分子的晶體程度，并進入淀粉顆粒內部而阻止支鏈淀粉的凝聚，具有從而防止淀粉制品老化、回生、沉凝的作用這種作用以高純度的單硬脂酸甘油酯最為明顯乳化劑分子中為線型的脂肪酸長鏈在焙烤制品中乳化劑可強化面筋網絡結構，防止因油水分離所造成的硬化，增加韌性和抗拉力（如面條），以保持其柔軟性，抑制水分蒸發(fā)，增大體積，改善口感（如饅頭）以二乙酰酒石酸甘油酯和硬酯酰乳酸鈉（或鈣）的效果最好在糖果、巧克力制品中可通過乳化劑以控制固體脂肪結晶的形成、晶型和析出，防止糖果返砂，巧克力起霜，防止人造奶油、起酥油、巧克力和花生白脫乃至冰淇淋中粗大結晶的形成等飽和脂肪酸鏈能穩(wěn)定泡沫故可用作發(fā)泡劑乳化劑中不飽和脂肪鏈抑制泡沫可在乳品和蛋白加工中用作消泡劑飽和的單、雙甘油酯對淀粉制品擠壓時可獲得優(yōu)良的潤滑性。在乳脂糖中加入0.5%~1%的單雙甘油酯可降低切塊、拉條、包裝、咀嚼時的強度和阻力乳化劑可使原不能相溶的油相和水相成為均勻的懸浮乳濁體。為使乳濁體具有良好的穩(wěn)定性，其中非連續(xù)相質點的大小必須進行很好的控制，質點愈小，穩(wěn)定性就愈高

在含脂飲料中(混濁型果汁、乳化香精和蛋白飲料等)：非連續(xù)相質點大小(m)穩(wěn)定性外觀<0.05高度穩(wěn)定透明0.05~0.1優(yōu)良半透明0.1~1.0良好藍白色1.0~10.0乳狀懸浮液乳白色>10.0很快破乳粗糙（1）面包、蛋糕類（2）餅干類（3）面條類（4）魚肉糜和香腸等（5）糖果類（6）膠姆糖（7）豆腐（8）巧克力（9）冰淇淋（10）果汁露（11）人造奶油及起酥油（12）奶粉、可可粉等粉狀制品（13）蛋黃醬、調味料2。乳化劑在各主要食品中的作用(1)防止面粉中直鏈淀粉的疏水作用，從而防止老化、回生；(2)降低面團粘度，便于操作；(3)促使面筋組織的形成；(4)提高發(fā)泡性，并使氣孔分散、致密；(5)促進起酥油乳化、分散，改善組織和口感。(1)使起酥油乳化、分散，改善組織口感；(2)提高面團親水性，便于配料攪拌；(3)提高發(fā)泡性，使氣孔分散，致密。(1)減少成品水煮時淀粉的溶出，降低損失；(2)增強彈性、吸水性和耐斷性；(3)提高面團和親水性，降低面團粘度，便于操作。(1)使所加的油脂乳化、分散；(2)提高組織的均質性；(3)有利于表面被膜的形成，以提高商品性和保存性。(1)使所加油脂乳化、分散，提高口感的細膩性；(2)可使表面起霜，防止與包裝紙的粘連；(3)防止砂糖（水相基）結晶。(1)提高膠基的親水性，防止粘牙；(2)使各組分均質；(3)防止與包裝紙的粘連。(1)抑制發(fā)泡；(2)提高豆?jié){的親水性，使與豆渣充分分離，并因保水性的增強而使出漿率提高；(3)提高固化成型后的保型能力。(1)防止表面起霜，提高表面光澤度；(2)降低粘度；(3)提高耐熱和保型能力。(1)提高發(fā)泡能力；(2)改善組織均勻性；(3)提高耐熱性，保持“干燥感”。(1)促進冰結晶微小、穩(wěn)定；(2)提高發(fā)泡能力；(3)提高耐熱性。(1)使人造奶油中的水分乳化、分散，防止水滴形成和分離；(2)提高起酥、分散能力；(3)提高被加工物料的使用效果（指工業(yè)用人造奶油和起酥油）。(1)防止結塊、結團；(2)提高濕潤時的分散性；(3)提高脂肪的穩(wěn)定性。(1)促使油脂乳化、分散；(2)提高組織的均勻度和成品的保存期。三、使用乳化劑的注意事項(一)不同HLB值乳化劑可制備不同類型的乳液，選擇合適的乳化劑是取得最佳效果的基本保證。(二)由于復合乳化劑具有協同效應，通常多采用復配型乳化劑，但在選擇乳化劑“對”時，要考慮HLB高值與低值相差不要大于5，否則得不到最佳穩(wěn)定效果。(三)乳化劑加入食品體系之前，應在水或油中充分分散或溶解，制成漿狀或乳狀液。1．乳化劑溶于水中，在激烈攪拌下加入油，先生成o/w型乳液，若欲得w/o型乳液，則繼續(xù)加油至發(fā)生相變。此法用于HLB值較大的乳化劑2．乳化劑溶于加熱的油中，加入水，開始得到w/o型乳液，再繼續(xù)加水可得o/w型乳液。此法用于HLB值較小的乳化劑3．輪流加液法。每次取少量油和水，輪流加入乳化劑乳狀液的制備方法乳化劑中需求量最大脂肪酸單甘酯，其次脂肪酸蔗糖酯、山梨糖醇酯、大豆磷脂、丙二醇脂肪酸酯等(一)單硬脂酸甘油酯(GlycerylMonostearate,Monosterin)別名：單甘油酯性狀：本品為非離子型乳化劑，白色至淡黃色粉末、薄片或塊狀，也有粘稠液體形式。無臭、無味。在酒精中溶解，不溶于冷水，于熱水中振蕩溶解后即乳化毒理學依據：①GRAS②ADI：無需規(guī)定使用：①糖果、巧克力：可防止油脂分離現象，提高糖果防潮性，減少變形，防止粘牙，改善口感。②冰淇淋：可使組織混合均勻，組織細膩、爽滑、膨化適度，提高保形性。③人造奶油：可防止油水分離分層現象，提高制品的質量。④飲料：加入含脂的蛋白飲料，可提高穩(wěn)定性，防止油脂上浮和蛋白下沉。在乳化香精中還可用作穩(wěn)定劑。⑤面包：可改善面團組織結構，防止面包老化，使面包松軟、體積增大、富有彈性。⑥糕點：可與其它乳化劑配伍作為糕點的發(fā)泡劑；可與蛋白形成復合體，從而產生適度的氣泡膜，使制得的糕點容積增大。⑦餅干：加入面團可使油脂以乳化狀態(tài)均勻分散，有效防止油脂滲出，提高餅干的脆性等。(二)山梨醇脂肪酸酯(SorbitanFattyAcidEster)1．斯潘(Span)系列化學結構：

性狀：各山梨醇脂肪酸酯的性狀因構成脂肪酸殘基的不同而異。屬非離子型表面活性劑，乳化能力優(yōu)于其它乳化劑，但風味較差，故一般與其它乳化劑配合使用Span-2040608065脂肪酸殘基的名稱單月桂酸單棕櫚酸單硬脂酸單油酸三硬脂酸HLB8.66.74.74.32.1顏色淡褐色淡褐色淡黃色黃褐色淡黃色應用果味飲料混濁劑冰淇淋、巧克力、面包、速溶咖啡2．吐溫(Tween)系列化學結構：性狀：

Tween-2040608065脂肪酸殘基的名稱單月桂酸單棕櫚酸單硬脂酸單油酸三硬脂酸HLB16.915.614.915.410.5顏色琥珀色柑橘色橙色黃色棕黃色應用冰淇淋、面包、蛋糕、巧克力的乳化劑、穩(wěn)定劑、分散劑、增溶劑Span和Tween作為乳化劑有兩個突出的優(yōu)點：①對不同pH都具有顯著抵抗力；②與高濃度電解質共存時也較穩(wěn)定。第二節(jié)增稠劑(Thickeners)一、定義、分類、性質1。定義：在水中溶解或分散后，能增加液體的粘度，并能保持體系的相對穩(wěn)定的親水性高分子化合物2。分類分類天然植物多糖物質：果膠、阿拉伯膠、瓜爾膠、槐豆膠等海藻多糖物質：瓊脂、海藻酸類、卡拉膠等微生物多糖類：黃原膠、茁霉多糖動物多糖：甲殼素蛋白：明膠合成：羧甲基纖維素鈉、丙二醇、變性淀粉3。性質凝膠：當體系中溶有特定分子結構的增稠劑，濃度達到一定值，體系也滿足一定要求時，通過以下作用，體系形成三維空間的網絡結構：增稠劑大分子鏈間相互交聯與螯合增稠劑大分子與溶劑分子(水)的強親合性瓊脂：1%濃度就可形成凝膠海藻酸鹽：熱不可逆凝膠(受熱后不會稀釋)

——人造果凍的原料(2)相互作用黃桿菌膠+刺槐豆膠黃桿菌膠刺槐豆膠粘度濃度增效：混合液體經過一定時間后，體系的粘度大于各自增稠劑單獨使用粘度之和減效：阿拉伯膠可減低黃蓍膠的粘度在增稠劑實際應用中，往往單獨使用一種增稠劑得不到理想效果，常需復配使用，發(fā)揮協同作用如：CMC和明膠，卡拉膠、瓜爾膠和CMC，瓊脂和刺槐豆膠，黃原膠和刺槐豆膠等二、功效與應用1。賦予食品所要求的流變特性，改變食品的質構和外觀使液體或漿狀食品形成特點形態(tài)，具有粘滑適口的感覺如：冰淇淋等冰點心的質量，很大程度上取決于冰晶形成的狀態(tài)。加入增稠劑可防止冰晶過大(以免感到組織粗糙有渣)，使冰晶細微化，口感光滑，結構細膩均勻2。使制品均勻穩(wěn)定，富有特色如：配制酸奶時須加有機酸，但會引起乳蛋白凝聚與沉淀而分層。添加增稠劑有助于分層的解決3。提高起泡性和穩(wěn)定性如：冰淇淋常使用槐豆膠、海藻酸鈉等做發(fā)泡劑4。成膜：在食品表面形成光滑的薄膜，作用：防止吸濕：冷凍食品、固體粉末食品防止失水：果蔬保鮮，并有拋光效果這類增稠劑也稱為被膜劑，是增稠劑的發(fā)展動向之一，如：醇溶蛋白、明膠、瓊脂、海藻酸等5。保水因增稠劑具有強親水作用，在肉制品、面粉制品中能品質改良的作用面粉類食品：改善面團的吸水性，加速水分向蛋白質分子和淀粉顆粒滲透的速度，有利于面團的調制過程利用增稠劑的持水性和凝膠性，可增加產品的重量、粘彈性和淀粉的化程度，不易老化失水三、舉例1。明膠(gelatin)制法：動物的皮、骨、軟骨、韌帶、魚鱗等含有膠原蛋白的原料，經堿法或酶發(fā)部分水解制成的衍生物，為非均勻的多肽物質，M=1~10萬道爾頓性狀：不溶于冷水。溶于熱水，冷卻后形成凝膠。兩性電解質，其溶液的粘度受pH、溫度、電解質等影響使用：增稠劑、穩(wěn)定劑、乳化劑、膠凝劑、發(fā)泡劑冰淇淋制造：明膠可保護膠體，防止冰晶增大，使產品口感細膩，外觀光滑，減緩冰淇淋在口腔中的融化速率冰淇淋：原料：奶油、奶粉、煉乳、糖、明膠總固形物35~36%乳脂肪10%非乳脂固體10%糖15%穩(wěn)定劑(明膠)0.4%原料混合均質殺菌快速冷卻熟成

50~60℃50~60℃68℃30min至0~4℃0~4℃保持4~24h140~200kg/cm285℃15min攪拌裝入容器硬化包裝冷藏

-2~-5℃<-15℃-25~-30℃酸奶、干酪等乳品：添加~0.25%，防止水分析出，使質地細膩明膠甜食(軟糖、奶糖、蛋白糖等)：添加1~3.5%肉罐頭：明膠可與肉汁中的水結合，保護產品外形、濕度和香味，添加1~5%果膠(Pectin)化學結構：果膠主要由半乳糖醛酸與其甲基酯的聚合物組成。部分羧基被甲酯化。如果全部被甲酯化，則甲氧基含量約為16.3%。性能：溶于20倍的水中成粘稠狀液體，對酸性溶液較堿性溶液穩(wěn)定，不溶于乙醇，能用乙醇、甘油、蔗糖漿潤濕，與3倍以上的砂糖混合后更易溶于水高酯果膠：甲氧基含量≥7%低酯果膠：甲氧基含量＜7%制法：將蘋果、柑橘、柚子等果皮洗凈，加1.8倍熱水，再加0.14%的鹽酸于90~95℃下萃取30min，壓榨過濾，真空濃縮至果膠含量達9~12%后，用乙醇沉淀。再經洗滌、脫水、干燥、粉碎、過篩而制得產品將檸檬、柑桔和酸橙等柑桔類水果皮破碎，加果皮量4倍的0.15%的檸檬酸溶液，于加熱條件下浸漬、萃取制得果膠一般由植物果皮提取的果膠中甲氧基含量在7~14%之間要提高產品中的甲氧基含量，可將果膠與甲醇進行甲酯化要獲得低酯果膠，采用脫酯工藝，常用：酶法、堿法或酸法

毒理學依據：1。GRAS2。ADI：無需規(guī)定使用：果醬、果凍的制作——膠凝劑蛋黃醬、精油的穩(wěn)定劑高酯果膠與低酯果膠的區(qū)別：高酯果膠：用作帶酸味的果醬、果凍、果膠軟糖、糖果、餡心和乳酸菌飲料等的穩(wěn)定劑低酯果膠：無酸味或低酸味的果醬、果凍、凝膠軟糖、冷凍甜食、色拉調味醬、冰淇淋、酸奶等的穩(wěn)定劑注意事項：果膠須完全溶解或分散后再添加，以免形成不均勻凝膠。為此需要高效率混合器，并緩慢添加果膠粉，以免果膠結塊，否則極難溶解或分散能用乙醇、甘油或蔗糖漿潤濕，或與3倍以上的砂糖混合，可提高果膠的溶解速度果膠在酸性溶液中比堿性溶液穩(wěn)定第三節(jié)膨松劑一、定義、分類、作用定義：以面粉為主要原料的焙烤食品中添加，并在加工過程中受熱分解產生氣體，使面胚起發(fā)，形成致密多孔組織，從而使制品具有膨松、柔軟或酥脆感特點的一類物質分類：化學膨松劑生物膨松劑(酵母)堿性膨松劑復合膨松劑鮮酵母干酵母活性干酵母作用：增加食品體積如面包的組織特性是具有海綿狀的多孔組織，使面包比面團的體積增加2~3倍賦予松軟酥脆的質感食品入口后，由于具有多孔結構，唾液可很快滲入食品組織，并帶出食品中的可溶性物質，使消費者快速品嘗到食品特有的風味。無多孔組織的食品，味覺反應慢，味道平淡幫助消化膨松食品入胃后，就象海綿吸水一樣，使各種消化液快速、暢通地進入食品組織，提高了食品的消化率和營養(yǎng)的吸收率二、堿性膨松劑的特點1?；瘜W組成：主要為HCO3—，如NaHCO3和NH4HCO32。優(yōu)點：價格低廉、保存性好和使用方便不需特殊設備生產周期短操作簡單3。缺點反應速度較快，產氣過程只能控制面團的溫度來調整，有時無法適應食品工藝的要求，反應產物有時不為中性，如：2NaHCO3→Na2CO3+H2O+CO2↑Na2CO3堿性物質，可破壞營養(yǎng)素，或與食品中的脂肪皂化，或產生黃斑三、復合膨松劑的特點復合膨松劑可克服上述堿性膨松劑的缺陷1。化學組成：組成作用CO32-(20~40%)產生氣體酸性物質(35~50%)一般由多種酸性鹽組成與碳酸鹽反應，并控制反應速率，調整食品酸堿度填充劑(10~40%)一般常用淀粉和脂肪酸改善膨松劑的保存性，調節(jié)氣體產生速率，并使氣泡分布均勻，脂肪酸還有調整食品酸堿度的功能CO32-與酸性物質的配比：按反應需要進行平衡若CO32-過量，會產生肥皂味若酸性物質過多，則會帶來酸味，甚至還會有苦味常用酸性物質：酒石酸氫鉀、硫酸鋁鉀、葡萄糖酸--內酯以及各種酸性磷酸鹽(如酸性焦磷酸鈉、磷酸鋁鈉、磷酸一鈣、無水磷酸一鈣、磷酸二鈣等)如酸性物質為酒石酸氫鉀，碳酸鹽為小蘇打，則它們之間的反應為：HOCHCOOKHOCHOOK+NaHCO3+H2O+CO2↑HOCHCOOHHOCHCOONa酒石酸氫鉀作用：①與小蘇打反應產氣②中和堿性物質酒石酸鉀鈉，以保證食品質量③控制產氣過程中的反應速度由于只有酸性物質解離出H+后，才能與小蘇打作用產氣，因酒石酸氫鉀難溶于冷水而溶于熱水，可控制面團的水分含量、溫度達到控制H+的解離速度四、生物膨松劑酵母是指以糖蜜、淀粉質為原料，經發(fā)酵法通風培養(yǎng)所得的有發(fā)酵力的菌體，通常呈淡黃色卵形或球形，在良好條件下，每1.2~2h可繁殖一代。最適pH5~5.8，最適溫度25~28℃，60℃時迅速即死亡產品形式：鮮酵母

干酵母

活性干酵母(一)鮮酵母(FreshYeast)是酵母菌種經擴大培養(yǎng)后，用離心分離或壓榨方法除去大部分游離水得到的干物質，俗稱“壓榨酵母”(CompressedYeast)，含水分71~73%鮮酵母特點為使用方便、發(fā)酵性能強，宜保存在0~4℃環(huán)境中，溫度過高易自溶、腐敗(