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乳化劑在食品加工中可以改進(jìn)組織結(jié)構(gòu)，簡化和控制食品加工過程，改善風(fēng)味、口感，提高食品質(zhì)量，延長貨架期等，是最重要的食品添加劑種類之一。根據(jù)GB2760-2014規(guī)定：能改善乳化體中各種構(gòu)成相之間的表面張力，形成均勻分散體或乳化體的物質(zhì)的一類添加劑為乳化劑。
乳化劑在食品加工中有多種功效，不同的乳化劑由于組成和結(jié)構(gòu)不同，在食品加工中可起到乳化、潤濕、滲透、發(fā)泡、消泡、分散、增溶、潤滑等作用，廣泛用于面包、糕點(diǎn)、餅干、人造奶油、冰淇淋、飲料、乳制品、巧克力等食品工業(yè)中，約占食品添加劑使用量的一半以上，是食品加工中必不可少的食品添加劑。乳化劑能穩(wěn)定食品的物理性質(zhì)，促進(jìn)油水相溶，滲入淀粉結(jié)構(gòu)的內(nèi)部，促進(jìn)內(nèi)部交聯(lián)，防止淀粉老化，起到提高食品質(zhì)量、延長食品保質(zhì)期、改善食品風(fēng)味、增加經(jīng)濟(jì)效益等作用。
食品乳化劑的作用有哪些？
1）乳化作用
食品工業(yè)應(yīng)用最廣的是乳化作用。食品中大多含有溶解性質(zhì)不同的組分，乳化劑有助于它們均勻、穩(wěn)定地分布，從而防止油水分離，防止糖和油脂的起霜，防止蛋白凝集或沉淀。此外，乳化劑可提高食品耐鹽、耐酸、耐熱、耐冷凍保藏的穩(wěn)定性，乳化后營養(yǎng)成分更易為人體消化吸收。如酒精飲料、咖啡飲料、人造煉乳可使用甘油酸酯、山梨糖醇酐脂肪酸酯、丙二醇脂肪酸酯等低HLB值的親油性乳化劑和其他親水性乳化劑配合，提高飲料及煉乳的乳化穩(wěn)定性.
2）發(fā)泡和充氣作用
泡沫是氣體分散在液體里產(chǎn)生的，而乳化劑中飽和脂肪酸鏈能穩(wěn)定液態(tài)泡沫，因此，可加入乳化劑起發(fā)泡有用，乳化劑是蛋糕、冷凍甜食和食品上的飾品物的必要成分。在烘焙制品中，乳化劑可與面筋蛋白相互作用，并強(qiáng)化面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使得面團(tuán)保氣性得以改善，同時(shí)也可增加面團(tuán)對機(jī)械碰撞及發(fā)酵溫度變化的耐受性。添加乳化劑，可使面糊密度下降、蛋糕體積增大，并獲得良好的品質(zhì)及外觀。
3）懸浮作用
懸浮液是不溶性物質(zhì)分散到液體介質(zhì)中形成的穩(wěn)定分散液，用于懸浮液的乳化劑，對不溶性顆粒也有潤濕作用，有助于確保產(chǎn)品的均勻性，如巧克力飲料為常用的懸浮液。
4）破乳作用和消泡作用
采用相反類型乳化劑或投入超出所需要的乳化劑起破乳化作用，控制破乳化作用，有助于使脂肪形成較好顆粒，形成最好的產(chǎn)品。在許多食品加工過程中往往需要破乳、消泡作用，如在冰淇淋生產(chǎn)中，就需要使脂肪質(zhì)點(diǎn)有所團(tuán)聚，以獲得較好的“干燥"產(chǎn)品。而具有不飽和脂肪酸鏈的乳化劑能抑制泡沫，因此可在乳濁液中加入乳化劑以達(dá)到破乳、消泡作用。
5）絡(luò)合作用
①與淀粉形成絡(luò)合物，使產(chǎn)品得到較好的瓤結(jié)構(gòu)，增大食品體積，防止老化和保鮮，形成均勻的結(jié)構(gòu)
乳化劑可與直鏈淀粉作用，防止淀粉制品的老化、回生等，使產(chǎn)品具有柔軟性并能保鮮。與其作用最強(qiáng)的是蒸餾單甘酯。
以單酸甘油酯為例，在調(diào)制面團(tuán)階段，乳化劑被吸附在淀粉粒的表面，可以抑制淀粉粒的膨脹，阻止淀粉粒之間的相互連接。此時(shí)乳化劑不能進(jìn)入淀粉粒內(nèi)部。在面團(tuán)進(jìn)入烤爐烘焙時(shí)，面團(tuán)內(nèi)部溫度開始上升，大約到50℃時(shí)，單酸甘油酯β一結(jié)晶狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)?alpha;一結(jié)晶狀態(tài)，然后與水一起形成液體結(jié)晶層狀分散相。
α一結(jié)晶狀態(tài)是乳化劑最有效的活性狀態(tài)。當(dāng)達(dá)到淀粉的糊化溫度時(shí)，淀粉粒開始膨脹，乳化劑這時(shí)與溶出淀粉粒的直鏈淀粉和留在淀粉粒內(nèi)的直鏈淀粉相互作用。由于乳化劑的構(gòu)型是直碳?xì)滏?，而直鏈淀粉的?gòu)型是螺旋狀，因此乳化劑與直鏈淀粉相互作用，形成的復(fù)合物在水中是不可溶的，阻止了直鏈淀粉溶出淀粉粒，大大減少了游離直鏈淀粉的量。
②與原料中的蛋白質(zhì)和油脂絡(luò)合，增強(qiáng)面團(tuán)強(qiáng)度可與蛋白質(zhì)相互作用，主要是蛋白質(zhì)上氨基酸側(cè)鏈基團(tuán)與乳化劑發(fā)生作用。
乳化劑加入面團(tuán)后，與面筋蛋白形成復(fù)合物，即乳化劑的親水基結(jié)合麥膠蛋白、親油基結(jié)合麥谷蛋白，面筋蛋白分子變大，形成結(jié)構(gòu)牢固細(xì)密的面筋網(wǎng)絡(luò)，增強(qiáng)了面筋的機(jī)械強(qiáng)度，提高了面團(tuán)的持氣性，從而產(chǎn)品體積增大。特別是在使用不能形成面筋的大豆蛋白時(shí)，使用乳化劑可以促進(jìn)脂類對大豆蛋白的束縛，增強(qiáng)與其他成分的聯(lián)系。
在有水存在時(shí)，乳化劑與脂類作用，形成穩(wěn)定的油水混合體系。乳化劑與脂類和蛋白質(zhì)形成氫鍵或偶聯(lián)絡(luò)合物，強(qiáng)化了面團(tuán)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，提高了面團(tuán)的彈性和吸水性，增加了揉面時(shí)空氣的混入量，縮短了發(fā)酵時(shí)間，使面包等制品膨松、柔軟。
6）結(jié)晶控制作用
乳化劑對固體脂肪結(jié)晶的形成、晶型和析出有控制作用。在巧克力中，促進(jìn)可可脂的結(jié)晶變得微細(xì)和均勻；在冰淇淋等冷凍食品中，高HLB的乳化劑可阻止糖類等產(chǎn)生結(jié)晶；而在人造奶油中，低HLB的乳化劑則可阻止油脂產(chǎn)生結(jié)晶。人造奶油的耐貯性不如天然奶油，巧克力在貯藏中發(fā)生發(fā)花現(xiàn)象，均是由晶體的多晶態(tài)變化造成。
人造奶油的的β‘-型多晶中混有一部分β-型多晶，而奶油為單純的β‘-型結(jié)晶。由于β一晶體顆粒大、熔點(diǎn)高，所以對人造奶油的油滑柔軟感會帶來不利影響。因此，在巧克力等食品中，可添加乳化劑控制熔點(diǎn)高的固體脂肪結(jié)晶的出現(xiàn)，防止人造奶油、起酥油、巧克力漿料等中粗大結(jié)晶的形成。
7）潤滑作用
甘油單酸酯和甘油二酸酯都具有較好的潤滑效果，使淀粉制品擠壓時(shí)可獲得優(yōu)良的潤滑性，能有效的用于食品加工過程。在焦糖中加入固體甘油單酸酯和甘油二酸酯能減少對切刀、包裝物和消費(fèi)者牙齒的黏結(jié)力。
8）潤濕作用
乳化劑對不溶性顆粒也有潤濕作用，這有助于確保產(chǎn)品的均勻性，在奶粉、可可粉、麥乳精、速溶咖啡、粉末飲料沖劑和湯味料等食品中使用乳化劑，可提高其分散性、懸浮性和可溶性，有助于方便食品在冷水或熱水中速溶和復(fù)水。如親水性固體（蛋白質(zhì)粉），加入水中迅速潤濕，形成外濕內(nèi)干、易結(jié)塊，在其中添加一些極性低、親脂性好的卵磷脂，可消除脂肪與水之間的相互排斥性，使產(chǎn)品迅速分散于液體中，達(dá)到速溶。
9）抗菌、保鮮作用
蔗糖酯等具有一定的抗菌性，可用作蛋品、水果、蔬菜等的保鮮涂膜劑的乳化劑。在果蔬表面涂膜，可抑制水分蒸發(fā)、防止細(xì)菌侵襲和調(diào)節(jié)其呼吸作用。天然乳化劑磷脂還具有抗氧化作用。
不同的乳化劑、同一乳化劑在不同條件下以及不同乳化劑的復(fù)配使用，其作用效果是有差異的，在食品加工過程中，應(yīng)根據(jù)食品種類、加工條件以及加工方法不同，正確選擇食品乳化劑以及合理進(jìn)行復(fù)配使用，可達(dá)到最佳使用效果。
食品乳化劑在各類食品中的應(yīng)用
乳化劑作為表面活性劑，能與脂類、蛋白質(zhì)、碳水化合物等食品成分發(fā)生特殊的相互鏈接，具有乳化或破乳、潤濕、起泡或消泡以及分散、增溶、潤滑等一系列作用。因此，乳化劑在食品加工中可起到多種功效，幾乎所有的食品加工都可以使用乳化劑，如焙烤制品、人造奶油、冷飲、乳制品及仿乳制品、肉制品、豆制品、糖果、飲料、罐頭、料理等食品成品或輔助材料，用以改善品質(zhì)、保持風(fēng)味、延長保鮮期或改善產(chǎn)品加工性能。
1）在魚肉糜、香腸等中應(yīng)用
使所添加的油脂乳化、分散；提高組織的均質(zhì)性；有利于表面被膜的形成，以提高商品性或保存性；提高產(chǎn)品的嫩度，改善制品的風(fēng)味，提高產(chǎn)品質(zhì)量。
2）在糖果中的應(yīng)用
使所添加的油脂乳化、分散，提高口感的細(xì)膩性；使制品表面起霜，防止與包裝紙的粘連；防止砂糖（水相基）結(jié)晶。
3）在膠姆糖中的應(yīng)用
提高膠基的親水性，防止黏牙；使各組分均質(zhì)；防止與包裝紙的粘連。
4）在面包、蛋糕中的應(yīng)用
防止小麥粉中直鏈淀粉的疏水作用，從而防止老化、回生，乳化劑能與面團(tuán)中的直鏈淀粉絡(luò)合，推遲了淀粉在面團(tuán)中存放時(shí)失水而重新結(jié)晶所致的發(fā)干、發(fā)硬，保持產(chǎn)品一定的濕度而使面包柔軟保鮮，保持營養(yǎng)價(jià)值；降低面團(tuán)黏度，便于操作，促使面筋組織的形成，乳化劑與面團(tuán)中的脂類和各種蛋白質(zhì)形成的氫鍵或絡(luò)合物，像一條條鎖鏈一樣大大強(qiáng)化了面團(tuán)在和面及醒發(fā)時(shí)形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；提高發(fā)泡性，并使氣孔分散、致密；促使起酥油乳化、分散，從而改善組織和口感。
5）在餅干類中的應(yīng)用
提高面團(tuán)親水性，便于配料攪拌；使起酥油乳化、分散，改善組織與口感；提高發(fā)泡性，使氣孔分散、致密。
6）在面條類中的應(yīng)用
減少成品水煮時(shí)淀粉的溶出，降低損失；增強(qiáng)彈性、吸水性和耐斷性；提高面團(tuán)親水性、降低面團(tuán)黏度、便于操作。
7）在醬、果類中應(yīng)用
防止油、水析出。
8）在冷凍食品中的應(yīng)用
改善疏水組分的析水現(xiàn)象，從而防止粗大冰結(jié)晶的形成。
9）乳化劑在豆腐中應(yīng)用
抑制發(fā)泡；提高豆?jié){的親水性，使與豆渣充分分離；由于保水性的增強(qiáng)而使出漿率提高；固化成型后的保型能力。
另外，乳化劑還可用于需要添加淀粉的肉制品中，使肉制品的保水性增強(qiáng)、彈性增加，并將少淀粉填充物的糊狀感；用于面粉一增加面筋強(qiáng)度；提高速溶食品如咖啡、奶粉等的速溶性等。