摘要:為滿足人們對(duì)食品口味、品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)等的不同需求,各種食品添加劑應(yīng)運(yùn)而生,食品乳化劑作為食品添加劑的重要一員,因其多功能、高效率、低成本等特性受到廣大消費(fèi)者的喜愛(ài)。雖然我國(guó)對(duì)食品乳化劑應(yīng)用起步較晚,但近年來(lái)食品乳化劑工業(yè)在我國(guó)發(fā)展速度較快,國(guó)內(nèi)對(duì)其研究日益增多。本文通過(guò)近幾年食品乳化劑的應(yīng)用實(shí)例,結(jié)合國(guó)內(nèi)外參考文獻(xiàn),對(duì)食品乳化劑的使用現(xiàn)狀進(jìn)行詳細(xì)闡述,并對(duì)我國(guó)食品乳化劑的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)作簡(jiǎn)要分析。提出了向規(guī)?;?、多元化、復(fù)配化、標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)業(yè)化方向發(fā)展的建議。
關(guān)鍵詞:食品乳化劑 多元化 標(biāo)準(zhǔn)化
中圖分類(lèi)號(hào):TS20 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-5336(2014)10-0074-03
隨著食品工業(yè)的快速發(fā)展,日常生活中的人們對(duì)食品品質(zhì)、色、香、味等的各種需求,推動(dòng)了食品添加劑產(chǎn)業(yè)的快速前進(jìn),作為23種食品添加劑的重要一員——食品乳化劑,因其多功能、高效率、低成本等特性而被廣泛應(yīng)用到各種食品?,F(xiàn)如今的國(guó)內(nèi)外食品添加劑的發(fā)展趨勢(shì)表明,食品乳化劑具有相當(dāng)廣闊的發(fā)展前景,而作為我國(guó)食品添加劑的后起之秀,其使用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)值得關(guān)注。
1 食品乳化劑概述
1.1 食品乳化劑定義
根據(jù)《中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》(GB2760-2011)定義:乳化劑指的是能改善乳化體中各種構(gòu)成相之間表面張力的,形成均勻分散體或乳化體的物質(zhì)[1]。食品乳化劑是指添加少量即可顯著降低乳化體系中各種構(gòu)成相之間表面張力的,形成各種構(gòu)成相分散均勻的穩(wěn)定體系[2]。
乳化劑的實(shí)質(zhì)為表面活性劑,可以使兩種或兩種以上不互溶的物質(zhì)均勻分散。作為最重要的食品添加劑之一,食品乳化劑不但具有典型的表面活性作用以維持食品穩(wěn)定的乳化狀態(tài),它還能與蛋白質(zhì)、脂類(lèi)、碳水化合物等化學(xué)成分發(fā)生特殊的相互鏈接,起到乳化或破乳、潤(rùn)濕或反潤(rùn)濕、起泡或消泡、分散、增溶、潤(rùn)滑等一系列作用[3]。
1.2 食品乳化劑的分類(lèi)
國(guó)際上通用的乳化劑大概分為四大類(lèi),分別是脂肪酸酯類(lèi)、改性淀粉類(lèi)、鹽類(lèi)及其他種類(lèi)(包括黃原膠、瓜爾膠等)[4]。
食品乳化劑從來(lái)源上一般分為天然乳化劑與人工合成乳化劑兩大類(lèi),但是按其在兩相中形成乳化體系的性質(zhì)可分為水包油(O/W,Oil in Water)型、油包水(W/O,Water in Oil)型和多重型(o/w/o)三類(lèi),其中W/O型比O/W型的能夠更好地改善食品的穩(wěn)定性,多重型(o/w/o)是氣相、水相、油相三者相結(jié)合的乳狀液。
1.3 食品乳化劑特性指標(biāo)
HLB值:指親水親油平衡值,是衡量乳化性能最常用的指標(biāo)。HLB值的大小取決于乳化劑中的分子構(gòu)成,乳化劑分子親水基團(tuán)數(shù)量多,則表現(xiàn)出強(qiáng)的親水性,從而HLB值偏高,形成水包油(O/W)型乳化劑;若乳化劑分子中碳鏈越長(zhǎng),親油基團(tuán)大,則親油性強(qiáng),從而HLB值偏低,形成油包水(W/O)型乳化劑[5]。
食品乳化劑是一類(lèi)多功能的高效食品添加劑,它在食品中的作用不僅能提高食品質(zhì)量,還能延長(zhǎng)食品的保存期,改善食品的風(fēng)味和感觀性狀,而且還可以防止食品變質(zhì),有利于食品加工和保鮮,有助于新型食品的開(kāi)發(fā)。
2 食品乳化劑使用現(xiàn)狀
2.1 食品乳化劑國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀
在國(guó)際上,乳化劑的應(yīng)用歷史已達(dá)數(shù)十年,發(fā)展迅速。食品乳化劑種類(lèi)多,范圍廣,據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì),全球生產(chǎn)和使用的食品乳化劑共約70類(lèi),F(xiàn)AO/WHO制訂有標(biāo)準(zhǔn)的共34種,全世界每年的總需求大約為8億美元,耗用量超過(guò)了25萬(wàn)噸。與其他添加劑相比食品乳化劑在食品中的用量約占了食品添加劑總量的1/2,這是食品工業(yè)中用量最多的添加劑。目前,食品乳化劑的消費(fèi)總量中所占比例最大的是甘油脂肪酸酯,約占了總消費(fèi)2/3-3/4。作為其中最大類(lèi)的甘油酯類(lèi)乳化劑,蒸餾單硬脂酸甘油酯及其系列產(chǎn)品占了食品乳化劑的50%以上的份額。大豆磷脂及其衍生物位居第二,約占了20%,蔗糖脂肪酸酯和失水山梨醇脂肪酸酯各約占了10%,丙二醇脂肪酸酯約占了6%[6]。
在國(guó)內(nèi),由于我國(guó)乳化劑起步較晚,在食品乳化劑的品種供應(yīng)和質(zhì)量上與國(guó)外差距仍然較大。在我國(guó),自1981年批準(zhǔn)使用的食品乳化劑只有單甘酯和大豆磷脂兩個(gè)品種,到2002年,我國(guó)允許使用乳化劑達(dá)29 種[7],1994年起已有近30個(gè)品種被批準(zhǔn)使用。目前,我國(guó)已能生產(chǎn)的食品乳化劑有:甘油酯、蔗糖酯、司盤(pán)(Span)和吐溫(Tween)、丙二醇酯、大豆磷脂、硬脂酰乳酸鈉和鈣等近30種食品乳化劑。而在市場(chǎng)上,能買(mǎi)到食品添加劑往往只有單甘酯、蔗糖酯、改性大豆磷脂等少數(shù)種類(lèi)。其中單甘酯在面包抗老化方面效果較差,蔗糖酯的高價(jià)格,讓消費(fèi)者望之卻步。
近幾年,食品乳化劑配方應(yīng)用研究成為乳化劑研究中的焦點(diǎn)。由于單一乳化劑具有性質(zhì)上的局限性,使乳化劑的作用難以充分發(fā)揮,但復(fù)配可消除這一缺陷,起到事半功倍的效果。食品乳化劑的復(fù)配一般是分三種類(lèi)型的:第一種是乳化劑間復(fù)配,即將有不同性質(zhì)的乳化劑進(jìn)行復(fù)配,產(chǎn)生協(xié)同增效作用,這個(gè)可應(yīng)用于蛋糕油和人造奶油等產(chǎn)品的制造;第二種是功能復(fù)配,即將乳化劑與增稠劑、品質(zhì)改良劑、防腐劑等不同功能的食品添加劑復(fù)配,目的是發(fā)揮功能作用,如將乳化劑和增稠劑復(fù)配可制成冰淇淋乳化穩(wěn)定劑、蛋白飲料穩(wěn)定劑等,將乳化劑與增稠劑、淀粉酶等復(fù)配可制成面包改良劑等;第三種是輔助復(fù)配,即它是以一種乳化劑為主,然后以添加兩種或兩種以上填充料或分散劑作為輔助劑加以復(fù)配[8]。目前使用較為廣泛的是乳化劑和和其他食品添加劑的復(fù)配。現(xiàn)如今國(guó)內(nèi)推出的復(fù)配型乳化劑已廣泛應(yīng)用于面包、糕點(diǎn)、餅干、人造奶油、冰淇淋、飲料、乳制品及仿乳制品、巧克力、肉制品、豆制品、糖果、罐頭、料理等各類(lèi)食品。
2.2 食品乳化劑的應(yīng)用現(xiàn)狀
2.2.1 在面包、蛋糕、餅干類(lèi)食品中的應(yīng)用
在面包、蛋糕類(lèi)食品包的加工、運(yùn)輸、貯存和貨架存放等過(guò)程中,為保持其品質(zhì)、改善口感,需要在面團(tuán)中加入乳化劑作為品質(zhì)改良劑,其作用在于防止小麥粉中直鏈淀粉的疏水作用,從而防止老化、回生,乳化劑還可以有效提高面團(tuán)的親水性,降低面團(tuán)粘度,達(dá)到便于操作的目的;另外,乳化劑可以促使面筋組織的形成,增強(qiáng)面包或面條的韌性,提高蛋糕或面包的發(fā)泡性能,并使氣孔分散、致密,使餅干中的起酥油乳化、分散,從而改善組織和口感。
2.2.2 在人造奶油中的應(yīng)用
因?yàn)槿嗽炷逃驮弦说?、物美價(jià)廉,既具有天然奶油的色、香、味,又不含動(dòng)物脂肪中易引起腦血管疾病的膽固醇,所以受到廣大消費(fèi)者的偏愛(ài)。當(dāng)然,人造奶油的生產(chǎn)是離不開(kāi)食品乳化劑的。乳化劑發(fā)揮的作用是將水分散到油中,從而制成穩(wěn)定、均勻的乳液,從而改善人造奶油的組織結(jié)構(gòu)。人造奶油的脂肪含量低于天然黃油,因此,使得國(guó)外的消費(fèi)量日益增加,并超過(guò)了人造黃油[9]。單甘酯、聚甘酯、丙二醇酯、失水山梨醇脂肪酸酯和卵磷脂等乳化劑等常用于人造奶油的制造。
2.2.3 在魚(yú)肉糜、香腸等食品中的應(yīng)用
食品乳化劑在魚(yú)肉糜、香腸等方便食品中,會(huì)使所添加的油脂乳化、分散,提高組織的均質(zhì)性,并有利于該類(lèi)食品表面被膜的形成,提高商品性和儲(chǔ)存性。
2.2.4 在糖果類(lèi)食品中的應(yīng)用
當(dāng)糖果類(lèi)食品中添加食品乳化劑時(shí),會(huì)使糖果中所添加的油脂乳化、分散,提高口感的細(xì)膩性,另一方面使制品表面起霜,防止與包裝紙的粘連和砂糖(水相基)結(jié)晶。如在膠姆糖中的應(yīng)用,既能提高膠基的親水性,防止粘牙,又能使各組分均質(zhì),以實(shí)現(xiàn)吸引消費(fèi)者的目的。
2.2.5 在豆腐中的應(yīng)用
食品乳化劑能夠抑制發(fā)泡性,提高豆?jié){的親水性,使其與豆渣充分分離,并通過(guò)增強(qiáng)保水性而提高出漿率[10];另一方面,乳化劑的乳化性能夠提高固化成型后的保型能力,使豆腐保持良好的形態(tài)。
2.2.6 在飲料中的應(yīng)用
如果在飲料中加入食品乳化劑,則可起到增香、助溶、乳化分散等作用,還可在含乳飲料中起抗氧化作用。此類(lèi)食品中常使用的乳化劑有:卵磷脂、甘油脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、丙二醇脂肪酸酯、司盤(pán)和吐溫型乳化劑等等。
2.2.7 在其他食品中的應(yīng)用
食品乳化劑對(duì)改良脂肪晶體是至關(guān)重要的。脂肪晶體,它有有多種晶形,β-晶形尤為常見(jiàn)與穩(wěn)定,如果晶體粒子大,熔點(diǎn)高,便很容易產(chǎn)生“砂?!保砑尤榛瘎┛梢钥刂凭w性狀的大小和生長(zhǎng)的速度,使之轉(zhuǎn)變成并維持為β-晶形,從而改善以固體脂肪為基質(zhì)的產(chǎn)品組織結(jié)構(gòu),對(duì)冰淇淋、巧克力等食品的裝飾效果最為顯著。
食品乳化劑在各種食品中的使用情況,如圖1所示。
3 食品乳化劑發(fā)展趨勢(shì)
近幾年來(lái),食品乳化劑因在人體消化過(guò)程中可被分解為脂肪酸和多元醇,被人體吸收或排出體外,對(duì)人體無(wú)害而越來(lái)越受到人們的重視。據(jù)相關(guān)預(yù)測(cè),若我國(guó)食品乳化劑的年均增長(zhǎng)率保持在7%-8%,到“十二五”末年我國(guó)食品乳化劑總產(chǎn)量將達(dá)到70萬(wàn)噸以上,食品乳化劑出口額將達(dá)到10億美元,年均增長(zhǎng)約6%-7%。
我國(guó)2004年與2000年主要食品乳化劑銷(xiāo)售額增長(zhǎng)較大,如圖2所示。
3.1 開(kāi)發(fā)“安全、天然、營(yíng)養(yǎng)、健康、多功能”乳化劑,與國(guó)際接軌
新世紀(jì),新時(shí)期人們?cè)絹?lái)越關(guān)注食品安全,身體健康,在保證發(fā)揮乳化劑作用的同時(shí),如何開(kāi)發(fā)出“安全、天然、營(yíng)養(yǎng)、健康、多功能”乳化劑已成為我國(guó)亟待解決的問(wèn)題。
食品乳化劑70%以上原料來(lái)自農(nóng)副產(chǎn)品,我國(guó)盛產(chǎn)甘蔗和甜菜的國(guó)家,廣西、廣東、云南、東北三省是我國(guó)糖業(yè)基地,為以蔗糖為基礎(chǔ)原料的蔗糖酯生產(chǎn)提供了可靠保障,然而通過(guò)蔗糖深加工,又可大大提高其附加值。通過(guò)結(jié)合高新生物技術(shù),大力開(kāi)發(fā)以大豆、油菜籽、棉籽、小麥、谷物等為原料的卵磷脂類(lèi)、蛋白質(zhì)類(lèi)乳化劑等系列天然產(chǎn)品,抓住機(jī)遇,提高食品乳化劑質(zhì)量和使用安全性,可以穩(wěn)固國(guó)際市場(chǎng)地位。
3.2 走綠色、環(huán)保、健康、可持續(xù)發(fā)展道路
在開(kāi)發(fā)新型、多功能乳化劑的同時(shí),我們要立足現(xiàn)在,展眼未來(lái),沿著節(jié)能降耗,低碳環(huán)保的路線,減少環(huán)境污染,走可持續(xù)發(fā)展道路,維護(hù)生態(tài)和諧,實(shí)現(xiàn)“中國(guó)夢(mèng)”。
3.3 建立健全食品乳化劑生產(chǎn)、流通、使用的安全標(biāo)準(zhǔn)及監(jiān)管體系
我國(guó)食品乳化劑行業(yè)起步較晚,其安全標(biāo)準(zhǔn)與監(jiān)管體系的不完善,阻礙了食品乳化劑工業(yè)的快速發(fā)展。為進(jìn)一步規(guī)范、科學(xué)、安全地生產(chǎn)和應(yīng)用食品乳化劑,保障食品乳化劑的質(zhì)量和科學(xué)使用,提高行業(yè)技術(shù)含量,推動(dòng)科技文明進(jìn)步,應(yīng)結(jié)合食品工業(yè)發(fā)展形勢(shì),加快制訂和完善食品乳化劑國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家或地方監(jiān)管體系,這對(duì)促進(jìn)我國(guó)食品工業(yè)快速發(fā)展、增強(qiáng)核心競(jìng)爭(zhēng)力意義重大。
3.4 企業(yè)向規(guī)模化、多元化、標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)型
我國(guó)應(yīng)根據(jù)食品乳化劑和食品工業(yè)的發(fā)展情況,在保證開(kāi)發(fā)出產(chǎn)率高、優(yōu)質(zhì)的食品乳化劑生產(chǎn)新工藝和降低生產(chǎn)成本的前提下,進(jìn)一步調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),借助先進(jìn)設(shè)備和技術(shù),實(shí)現(xiàn)大規(guī)模多元化、標(biāo)準(zhǔn)化和產(chǎn)業(yè)化的生產(chǎn)與經(jīng)營(yíng)。
3.5 發(fā)展乳化劑復(fù)合配方,加強(qiáng)復(fù)配技術(shù)理論研究與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合
我國(guó)乳化劑主要是依靠經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行復(fù)配的,其中帶有一定的盲目性,缺乏必要的理論指導(dǎo)和先進(jìn)測(cè)試儀器的輔助,所得到的產(chǎn)品質(zhì)量和性能都不是非常完善,這是不利于推廣和應(yīng)用的。因此,我們必須加強(qiáng)乳化劑復(fù)配技術(shù)的理論研究。如此同時(shí),科研工作應(yīng)該與食品加工企業(yè)密切協(xié)作,與市場(chǎng)實(shí)際需要相結(jié)合,這樣才能使科技成果迅速轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)中的生產(chǎn)力,更快更好地拓展食品乳化劑的研究領(lǐng)域和應(yīng)用空間。
首先要說(shuō)的是,乳化劑復(fù)合配方技術(shù)研究至關(guān)重要,復(fù)配技術(shù)努力的目標(biāo)應(yīng)該是:以蔗糖酯與大豆磷脂為基礎(chǔ)材料的復(fù)配產(chǎn)品;以單甘酯與蔗糖酯為主的復(fù)配乳化劑;以斯盤(pán)、吐溫與單甘酯為基礎(chǔ)材料的復(fù)配制品;由各種乳化劑和增稠劑、品質(zhì)改良劑等食品添加劑復(fù)配成專(zhuān)用乳化劑。加強(qiáng)研究它的作用機(jī)理,更快地開(kāi)拓食品乳化劑市場(chǎng)為食品工業(yè)服務(wù)。此外,為滿足不同人群需要的特殊營(yíng)養(yǎng)食品,需開(kāi)發(fā)各類(lèi)乳化劑,要從重組技術(shù)、行業(yè)交叉、以資源為基礎(chǔ)建立產(chǎn)業(yè)鏈等方面出發(fā),在食品和相關(guān)的行業(yè)開(kāi)創(chuàng)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。
4 結(jié)語(yǔ)
食品乳化劑已成為促進(jìn)我國(guó)食品工業(yè)發(fā)展的不可或缺的一類(lèi)食品添加劑,如何確保在發(fā)揮其作用的同時(shí),減少其添加量,達(dá)到高效率、安全、營(yíng)養(yǎng)、健康、多功能的目的是我國(guó)研究者努力的方向。
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