六、油脂的乳化

   乳状液和乳化剂在食品加工中是很重要的。牛奶、乳脂(鲜奶油)、蛋黄酱、色拉调味汁、冰淇淋和蛋糕奶油属O/W型乳状液,而黄油和人造奶油为W/O型乳状液。肉乳状液包含更复杂的体系,这种体系中的分散相是细小的脂肪粒(固体),连续相是含有盐及可溶性和不溶性蛋白质、肌肉纤维和结缔组织颗粒的水溶液。

    使互不相溶的两种液体如油与水中的一种呈微滴状分散于另一种液体中称为乳化,其中量多的液体称为连续相,量少的则称为分散相。能使互不相溶的两相中的一相分散于另一相中的物质称为乳化剂,乳化剂使分子中同时有亲水性(极性)及亲油性(非极性)基团的分子。当油与乳化剂及水放在一起用机械方法振荡时,其中量少的一相即分散成细滴,而乳化剂从亲油性基团的一端伸到油内,以亲水的一端伸到水内,由于同性相斥。这些微滴间的斥力比它们相互间的引力要大,它们不会聚集分层,而是形成了稳定的乳浊液。

     食品加工中常利用乳化剂控制脂肪球聚集,提高乳状液的稳定性;在焙烤食品中能够保持软度,防止“老化”,并通过与面筋蛋白相互作用,起到强化面团的作用;此外,还可控制脂肪结晶和改善以脂类为基质产品的稠度。下面介绍几种选择乳化剂或混合乳化剂的方法,其中较重要的一种是根据乳化剂分子的亲水-亲脂平衡(hydrophilie-lipophilie balance, HLB)性质来选择乳化剂。因为乳化剂是含疏水和亲水基团的化合物,易溶解于连续相,所以根据乳化剂的相对亲水-疏水性质可预测所形成的乳状液类型(O/WW/O)。

    普通乳化剂的HLB值见表1。乳化剂在水中的溶解度取决于其HLB值的大小。通常,HLB值范围在3~6之间的乳化剂可形成W/O型乳状液,数值在8~18之间则有利于形成O/W型乳状液。

1     某些乳化剂的HLBADI

     

HLB

ADImg/kg体重)

一硬脂酸甘油酯

3.8

    不限制

一硬脂酸一缩二甘油酯

5.5

     0~25

一硬脂酸三缩四甘油酯

9.1

0~25

琥珀酸一甘油酯

5.3

 

二乙酰酒石酸一甘油酯

9.2

0~50

硬脂酰乳酸钠

21.0

0~20

三硬脂酸山梨糖醇酐酯(司班15

2.1

0~25

一硬脂酸山梨糖醇酐酯(司班60

4.7

0~25

一油酸山梨糖醇酐酯(司班80

4.3

 

聚氧乙烯山梨糖醇酐一硬脂酸酯(吐温60

14.9

0~25

丙二醇一硬脂酸酯

3.4

0~25

聚氧乙烯山梨糖醇酐一油酸酯(吐温80

15.0

0~25

    HLB值是代数加和值,因此,用简单的计算方法即可得到两种或多种乳化剂混合物的HLB值,并且可以确定使乳状液产生最大稳定性的乳化剂混合物的组成。虽然HLB值可用来比较乳状液的稳定性,但它仍然受许多因素的限制。第一,商品乳化剂通常不是单一的成分,而是混合物。仅根据化学性质直接计算HLB是非常困难的,因为HLB法并未考虑乳化剂的浓度、液晶特性(mesomorphic behavior)、温度、乳化剂电离与体系中其它化合物的相互作用以及油和水相的性质、相对浓度等。例如,纯单酰甘油酯的HLB值近似3.8,因此,它只能形成W/O型乳状液。但是当乳化剂浓度达到能够在小脂肪球周围形成保护性液晶层时,单酰甘油酯便形成O/W型乳状液。此外,通常用混合乳化剂制成的O/W型乳状液要比用HLB值相同的单一的乳化剂制成的乳状液更稳定。

   根据毒理学研究,包括动物实验和短期及长期饲养实验,联合国粮农组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)食品标准委员会确定了人体对大多数食品乳化剂的每日允许摄入量(ADI)。某些乳化剂的HLBADI值见表1

食品工业中常见的乳化剂如下:

    (1) 硬脂酸单甘酯

适用于水/油及油/水两种类型的乳化,常用于加工人造黄油、快餐食品、低热量涂布料、松软的冷冻甜食和食用面糊等产品。

 (2)蔗糖硬脂酸酯

本品适于油/水型乳浊液。

(3)脱水山梨醇脂肪酸酯与聚氧乙烯脱水山梨醇脂肪酸酯

脱水山梨醇脂肪酸酯通常是脂肪酸的山梨醇酐或脱水山梨醇的混合酯,山梨醇首先脱水生成已糖醇酐或已糖二酐,然后和脂肪酸进行酯化反应,所生成的产物在商业上叫做司班(spans)。

这些乳化剂可促进W/O型乳状液的形成,脱水山梨醇酯和环氧乙烷反应生成亲水性更强的化合物,聚氧乙烯链通过醚键与羟基加成,生成聚氧乙烯脱水山梨醇脂肪酸酯,商品名称为吐温(Tweens)。

(4)卵磷脂(lecithin)

大豆卵磷脂和蛋黄中的磷脂是天然乳化剂,主要形成O/W型乳状液,蛋黄含10%的磷脂,可用作蛋黄酱、色拉调味汁和蛋糕乳状液的稳定剂。商品大豆卵磷脂是一种磷脂的混合物,包含有大约等量的磷脂酰胆碱(卵磷脂,PC)和磷脂酰乙醇胺(脑磷脂,PE),以及部分磷脂酰肌醇及磷脂酰丝氨酸。粗卵磷脂一般含有少量甘油三酯、脂肪酸、色素、碳水化合物以及甾醇。在冰淇淋、蛋糕、糖果和人造奶油等加工工业中用作乳化剂,添加量一般为0.1%~0.3%,商品卵磷脂是油脂加工的副产品,根据在乙醇中溶解度不同的分级结晶原理可以得到含不同磷脂组成和不同HLB特性的卵磷脂乳化剂。

      此外,各种植物中的水溶性树胶(如阿拉伯树胶、黄蓍胶、果胶、琼脂、羧甲基纤维素等)及蛋白质都属于O/W型乳状液的乳化剂,由于能增大连续相的粘度和(或者)在小油珠周围形成一层稳定的膜,使聚结作用受到抑制。

色拉酱的制作

色拉的制作

 

返回