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食品乳化剂与面包加工[复制链接]

发表于 2008-10-10 17:49 | 收藏本帖
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随着食品加工业的迅速发展,各种食品添加剂、食品新配料层出不穷,所加工的食品品种不断增多,品质也不断增高,可以说现代食品工业离不开现代食品添加剂,对于面包加工业来说同样如此。

  乳化剂是最重要的一类食品添加剂,除具有典型的表面活性作用外,还能与面包中的碳水化合物、蛋白质、脂类发生特殊的相互作用,而起到多种功效。在面包中使用食品乳化剂,不仅能改善面包的感官性状,提高产品质量,延长面包贮存期,而且还可以防止面包变质,便于面包加工。乳化剂现已成为面包加工中必不可少的食品添加剂。然而,乳化剂种类繁多,对于普通的面包加工者来说,很难做出正确的选择与应用。那么,如何正确选择乳化剂种类、复配方式及添加方式,使之在面包中达到预期的应用效果,这正是业内关注的焦点。

  首先,应熟悉几个基本概念。我们都知道水与油是不相溶的,将二者简单混合放置一会,很快就会分为两层,即上层是油,下层是水,理论上我们将水和油这两种不同的液体状态称为“相”;水与油的分界面称为“表面”或“界面”;油与水不相溶,是因为水油界面上是存在着作用力,该作用力称为“表面张力”或“界面张力”。通过添加乳化剂并配合搅拌等机械作用,设法使水油混合后油呈微滴状分散于水中,此过程或作用就称为“乳化”,得到的混合物称为一个“分散体系”,在体系中水的量大,称为“连续相”,而油的量小,称为“分散相”。所添加的能使互不相溶的两相 (如水和油)中的一相(如油)均匀地分散于另一相(如水)的物质,就称为乳化剂。

  乳化剂之所以能够起乳化作用,能够使油相稳定地分散在水相中,这是它所具有的特殊分子结构的功劳。原来乳化剂分子本身是一个矛。盾的统一体,它分子结构的一端是极性基团,能够与极性液体尤其是与水相亲合,而它分子结构的另一端为非极性基团,能够与非极性液体,特别是极性小的有机溶剂相亲合。正是由于乳化剂分子这种既与水相亲又与油相合的双重特性,使得它与水油体系接触时,乳化剂分子亲水一端在水相中伸展,亲油一侧在油相中放松,这样其分子就能够在两相界面上发生定向排列,从而降低水油两相表面张力,起到稳定乳液和分散体系的作用。

  通过以上我们已经了解了一些基本概念,如“相、界面、表面张力、分散体系、分散相、连续相、乳化剂”,以及乳化剂分子结构的特点等。明白了催化剂分子中既含有与油相合非极性基团,正是由于这矛盾的双重特性,使得它与水油体系接触时,亲水一端在水相中伸展,亲油一侧在油相中放松,这样乳化剂分子能够在两相界面变得亲水,水相界面变得相容,起到稳定乳液和分散体系的作用。

  值得注意的是,“乳化剂是一大类物质,虽然它们都具有亲水基团与亲油基团,但由于乳化剂所含有的亲水基团、亲油基团的种类、数量不尽相同,最终乳化剂的特性、功用也不相同,有时其作用甚至完全相反,比如有的乳化剂起乳化、稳定作用,有的却是破乳、消泡作用,为此,为了正确选择和使用乳化剂,我们有必要搞清乳化剂的和种类、特性驻其应用范围。

  乳化剂的种类十分繁多,实际应用时,常会听到“这是离子型乳化剂“、”“这是非离子型乳化剂”、“所需乳化剂的HJB值范围”…这此专用术语常常让非专业人士摸不着头脑。其实,离子型乳化剂也好,非离子型乳化剂也好,它们都是根据乳化剂的亲水基团在水中是否解离来分别的。进一步细分,离子型乳化剂按其在水中生成的离子的种类可分为三类,即阴离子、阳离子和两性乳化剂。阴离子乳化剂起界面活性作用的是它在水溶液中电离形成的带负电荷的活性离子(即阴离子)。相应的阳离子乳化剂起界面活性作用的是它在水溶液中电离形成的带正电荷的活性离子(即阳离子)。两性乳化剂可分为两类,即两性电解质类和甜菜碱类。两性电解质类其分子在溶液(按介质)既可作为质子给予体,也可作为质子接受体起作用,既它们可以作为酸,也可以作为碱进行反应。相反,甜菜碱类不解离,在溶液中以“内盐”形式存在。这些化合物也称为两性离子,但与真正的两性电解质不同,它们在酸性和等电点以下的情况时表现出两性电解 质的典型反应。在食品中应用的离子型乳化剂主要有:硬脂酰乳酸钠、磷脂以及离子性高分子化合物,如黄原胶、羧甲基纤维素等。

  非离子乳化剂是指在水溶液中不形成离子的表面活性剂,起界面活性作用的是整个分子。大多数食品乳化剂均属此类,如甘油酯类、山梨醇脂类、木糖醇酯类、蔗糖酯类及丙二醇酯类等。按离子的类型对乳化剂进行分类是最常用的和最方便的方法,各种离子型乳化剂均具有各自的特性,因此只需弄清乳化剂的离子类型,就可以推测应用范围。

   以下内容主要是与大家谈谈关于催化剂的HBL值的话题。我们知道乳化剂不仅种类繁多,而且功能各异,有些功能甚至是相对的。那么在实际应用中,该如何掌握尺度,如何正确地选择乳化剂 是十分关健的问题。到现在为止,大家都已清楚乳化剂是既亲水且亲油的两性物质。尽管乳化剂均具有亲水、亲油两种特性,但显然对每一种具体的乳化剂而言,它的亲水亲油性程度是有差异的,在因如此,乳化剂才表现出不同功用。例如,有的亲水性强而易溶于水,有的亲油性强呈现易于油特性;有的起肋泡作用,而的的起消泡作用。

  那么一种乳化剂的具体情况是亲水性强,还是亲油性强,怎样来进行表示,有没有统一地标准?这是使用乳化剂企业关心的问题。而HBL值就是用来度量乳化剂分子亲水、亲油基团的大小和程度的,即亲水亲油平衡值,简称HBL值。亲油性强的乳化剂的HBL值较小,通常小于10;亲水性强的乳化剂HBL值较大,一般超过10。食品乳化剂的HBL值从2.8到40不等。

  乳化剂的HBL值部分与溶解性有关,HBL值决定形成乳状的类型,是制备大多数乳状液的有用工具,借助于HBL值能够看出乳化剂的表现,减少乳化剂试验次数。例如,蔗糖脂肪酸酯亦称脂肪酸酯糖酯,是一种常用的乳化剂,可细分为单脂肪酸脂、双脂肪酯和三脂肪酸酯,其亲水亲油平衡值HBL在3—15。单酯含量越多,HBL值越高,即亲水性越强,可用作O/W型(油/水型)乳化剂,HBL值越低,亲油性越强,可用作W/O型(水/型)乳化剂,低HBL值的蔗糖酯用于人造奶油,可是提高乳化稳定性。
  
  
  碳水化合物或糖化物是食品的重要成分,它广泛存在于植物体中,是绿色植物经过光合作用的产物,占植物体比重的50%--80%。碳水化合物是人与动物的主要供能物质,而动物体内不能制造碳水化合物,主要靠植物性食品供给。
  碳水化合物是有机碳化合物,由碳、氢、氧三种元素组成,可划分为单糖、低聚糖、多糖类和配糖类(糖苷)。碳水化合物是多羟基的醛、酮,或多羟基酮构成的,它不能再水解成为更简单碳水化合物。低聚糖是由配糖键相互连接的2—7个单糖,其基本性能与单糖相似。多糖由配糖键相连接的许多个单糖组成。一分子多糖水解后生成数千个单糖或单糖衍生的碳水化合物。同多糖 中存在一种单糖,水解后得到多个一种单糖,如淀粉、糊精、纤维素等。异多糖中存在两种或较多种单糖,水解后得到多个不同的单糖,如菊糖、半纤维素等。高分子多糖是由具有亲水和疏水区域的长直链或支链单糖组成的。

  由于单糖及配糖键的结构特征,碳水化合物能够形成亲水和疏水区域(层),因此,乳化剂与碳水化合物之间可能形成两种相互作用方式,即通过氢键发生的亲水相互作用及由疏水键 产生的疏水相互作用。

  单糖或低聚糖具有良好的水深性,没有疏水层,因皮与乳化剂不发生疏水作用。而高分子多糖则不然,能与乳化剂发生疏水作用。淀粉是食品工业中占有特殊地位的碳水化合物,因此许多学者都详细研究了乳化剂与淀粉的相互作用。淀粉由直链淀粉与链支链淀粉两部分组成,乳化剂与直链淀粉相互作用形成复合体,这对于面包、糕点等含淀粉食品的加工有着重要意义,例如可以增加该类食品的柔软性及保鲜性。直链淀粉一般以线型分子存在,但在水溶液中并不线型的,链在分子内氢键作用下发生卷曲,形成a-螺旋状结构,这种a-螺旋状结构的内部具有疏水作用区,乳化剂的疏水基团进入这种a-螺旋状结构内,并以疏水方式与这里结合起来,形成包合物,可见,乳化剂能够与a-螺旋状结构内的疏水层相互作用,并且各种乳化剂物理性质和结构不同而与直链淀粉的相互作用程度不同,复合体形成能力也不同。

  研究结果表明,支链淀粉与乳化剂作用不形成复合物,原来支链淀粉形成螺旋体的可能性变小,乳化剂借助氢键加在支链淀粉的外部分支上,而发生支链淀粉与乳化剂的相互作用。

  在面包等烘焙制品加工中,淀粉决定面团和面包的主要性能,而乳化剂 与淀粉的相互作用,可以从根本上必一些对于烘焙食品重要的淀粉性能。例如,利用乳化剂可以减少淀粉的吸水性和膨胀性,提高淀粉糊化温度。许多学者从不同角度研究和论述各种乳化剂对最大粘度的影响,有的使用一定的乳化剂来提高最大粘度,有的则利用乳化剂来降低最大黏度。此外,乳化剂还能够抑制和减小直链淀粉的老化,对面包起保鲜作用。

  生产面包中使用的重要乳化剂甘油单酸酯(MG)、硬脂酸乳酸钙(CSL)、硬脂酰乳酸钠(MSL)和二乙酰酒石酸甘油单、二酸酯(DATEM,)对各种淀粉的糊化温度和黏度有不同的影响,均会使小麦淀粉的糊化温度和最大粘度提高。

   小麦面粉是加工面包最主要的原料,而面粉在烤制面包中的工艺性能取决于它们的化学成分。面粉的化学成分主要有碳水化合物、蛋白质、脂类、水分及少量的矿物质、维生素、酶等。

  乳化剂与蛋白质的相互作用是多方面的,并对乳化剂的乳化能力起决定作用。蛋白质的基本骨架(肽键)不能与乳化剂发生作用,而固定在多肽键上的氨基酸侧链基团能与乳化剂发生作用,所形成的键各结合方式取决于侧链基团的极性和乳化剂的种类并与乳化剂是否带电荷及体系的ph值有关。乳化剂与蛋白质连接或结合时,在键合中通常都是一种键占优势,而极少数情况下,只有一种键,就是说一般都是各种键不同程度地参与总结合。乳化剂与蛋白质相互作用,有不同的结合(键合)形式。例如,有以疏水键相结合的疏水结合、借助于形成氢键而发生相互作用的氢键结合以及以静电相互作用的静电结合。

  乳化剂与蛋白质相互作用所形成的化合物属于脂蛋白,它们之间的结合与蛋白质结构、乳化剂的结构和反应基团以及发生相互作用的条件有关系,各种乳化剂与蛋白质的相互作用强度很不相同。

  在面包加工中,乳化剂与面粉蛋白质的相互作用,类似于面粉中极性脂质对面粉蛋白质的作用,故可部分取代面粉脂质的作用,影响所形成面筋的性质,从而影响最终面包产品的品质。乳化剂主要是通过亲水键与麦醇溶蛋白的分子相结合,而又通过疏水键结合在麦谷蛋白分子上,这种结合可增强面筋的持气能力。在面团调制时,各种乳化剂的结合能力存在明显的差别,其中硬脂酰乳酸钠的结合能力最强,而聚氧乙烯(20)甘油单酸酯的结合能力为最弱。乳化剂力图通过对数目有限的淀粉和蛋白质的联结点进行竞争来取代脂质。如面粉脂质中的脂肪酸和半乳糖脂可被硬脂酰乳酸钠(SSL)和硬脂酰乳酸钙(CSL)取代,而聚氧乙烯(20)甘油单酸(EMG)能取代很高极性脂质以外的所有脂类化合物。

  阴离子乳化剂CSL和SSL以及非离子乳化剂EMG能够形成两种不同形式的复合体,其原因是它们所带的电荷不同。CSL和SSL形式“蛋白质-乳化剂-淀粉复合体”组成的聚合体,而非离子乳化剂EMG同蛋白质和脂质相互作用形成一种稳定的“蛋白质-乳化剂复合体”硬脂酰乳酸盐具有反淀粉和面筋集合成复合体的能力,因此用CSL和SSL生产的面包的硬化速率比用EMG制作的面包缓慢,而添加EMG生产的面包具有较大的体积。

  阴离子乳化剂能使面团中发生电荷变化,形成较大的蛋白质-乳化剂聚集体。吸附在蛋白质分子上的阴离子乳化剂,作为核对其他乳化剂离子的吸附作用。阴离子乳化剂便面筋富有韧劲,而阳离子型或非离子型乳化剂则没有这种作用或效果很小。在面团调制过程中,阴离子乳化剂会降低谷蛋白(面筋蛋白)的溶解度。

  非离子型乳化剂虽不便面团中电荷发生改变,但它能够便蛋白质聚集。例如聚氧乙烯(20)甘油单酸由于具有20个氧乙烯基团,能够与谷蛋白的酰基形成足够的氢键,通过乳化剂疏水基团加成在蛋白质的非极性侧链上,乙烯链能够借助于氢键构成分子间网状结构,从而形成交错的面筋网络,强化了面团。
  
  
脂类化合物是组成生物细胞所不可缺少的物质,也是食品的重要营养成分。脂类化合物包括脂肪,类似脂肪的化合物如蜡、糖脂、磷脂等,其基本组成主要为C、H、O三种,有的还含有N、P及S。所有脂类化合物的共同结构特征是分子中有一个或较多长的碳氢链。脂类化合物种类繁多,判断一种物质是否属于脂类化合物的主要依据是溶解性。脂类化合物不溶于水,而溶于非极性有机溶剂或极性、非极性有机溶剂的混合物。在脂类化合物中,酰基甘油即甘油三酸酯类(油脂)对食品来说是重要的。油脂是动植物组织中存在的甘脂油,如猪脂、牛羊脂、花生油、豆油、菜油、芝麻油等。在浑浊下,植物油脂多数为液态,习惯上称为油;动物油脂在浑浊常温下一般为固态,习惯上称为脂。由动植物组织提取的油脂都是多种物质的混化物,其主要是由三分子高级脂肪酸和一分子甘油形成的甘油酯。

  不论是否有水存在,乳化剂与脂类化合物均能发生相互作用。有水存在时,乳化剂与脂类化合物作用,形成稳定的乳状液。没有水存在时,脂类化合物,特别是甘油三酸酯(油脂)会形成不同9类型的结晶,油脂的不同晶型赋予食品不同的感官性能,随油脂晶型结构变化,食品的信用性能也随之发生变化。

  由于结构与化学上的相似性,乳化剂能够替代脂类化合物,并可减少为达到一定效果所需要的脂类化合物用量。

  小麦面粉中脂质含量很少,约为1.4%-20%,根据它们对不同极性萃取剂和萃取条件的性状,分为游离脂质(0.3%-1.0%)和结合脂质(0.6%-1.0%)。根据它们在用硅酸分馏时的性状,面粉中脂质可分为非极性脂质(占脂质含总量约50.9%)和极性脂质(占脂质含总量约49.1%)。结合脂质绝大部分与淀粉结合,并以闭环化合物形式存在。在非极性脂质中只有被酯化的单半乳糖甘油二酸酯和甘油单酸酯属于乳化剂,而所有的极性脂质都具有乳化剂特征。

如果把非极性面粉脂质加入未处理的面粉,就会影响烘烤效果,使面包质量下降。但不具乳化作用的非极性脂质能够被乳化剂乳化,因此,合适的乳化剂能够抵消非极性脂质的不利影响。

然而,硬脂酰乳酸钠、聚氧乙烯(20)甘油脂肪酸酯和蔗糖单棕榈酸酯等乳化剂会增强非极性脂质的副作用。

  当把极性脂质加入未处理的面粉时,就可以改进烘烤效果,提高面包的质量,在脱脂面粉中使用极性面粉脂质也可以改善面包的品质,其效果与使用量有关。改进面包品质的作用可归功于半乳糖脂和磷脂等天然存在的乳化剂。一定的合成乳化剂能够承担甚至可以增强天然乳化剂的功能。

  当把全部面粉脂质加入未处理的面粉时,面包体积略有增大。在脱脂面粉中使用时,总面粉脂质的作用效果与其浓度有关,用量较小时对面包体积起不利影响,加量较大时有改进面包体积的作用。

  在用石油醚脱脂的面粉时,使用蔗糖单牛脂酸酯、硬脂酰乳酸钠、硬脂酰乳酸钙等乳化剂替代总面粉脂质,其中用蔗糖单牛脂酸酯的烘烤结果优于总脂质,用其他蔗糖酯的试验结果也基本证实了这一点。蔗糖酯与总脂质混合使用,效果最好。

  乳化剂同小麦面粉中存在天然脂质竞争面团的反应基团。在氮气下调制的面团中,二乙酰酒石酸甘油单、二酸酯使脂质结合明显减少。阴离子乳化剂会使大多数非极性脂质成分与所有酸溶性蛋白质化全物和中等极性成分的结合减少,而能够增强较高极性脂质成分的结合。

  单独使用聚氧乙烯(20)甘油脂肪酸酯,或与甘油一酸酯和硬脂酰乳酸钠复配使用,都能抑制面包中的脂质结合,其作用方式是乳化剂取代面包结合位置上的上些脂质。非离子型聚氧乙烯(20)甘油脂肪酸酯的取代作用比阴离子型硬脂酰乳酸钠大,而其复合作用比阴离子型硬脂酰乳酸钠小。

  在此,我们总结了乳化剂与碳水化合物、与蛋白质及与脂类化合物的特殊相互作用,事实上,乳化剂与面粉成分可能发生很多方面的相互作用,并能够相应地影响烘烤效果。

  对于面包,无论是其工业化生产,还是手工制作,使用乳化剂均可以改进和提高面包质量,使之更加易于生产加工。乳化剂在面包制作和贮藏过程中的优良作用效果,已被世界各国所公认,乳化剂和含有乳化剂的配料已成为许多面包配方中不可缺少的成分。

  乳化剂能够以多种方式加入面粉或面团中,可以液态、糊状、膏状和固状形式直接使用,也可以溶于起酥油中或与载体物质结合成为复合物间接使用,还能够与其他烘烤食品用活性物质复配用作面包专用添加剂。乳化剂在面包制作中主要用作面团性质改进剂或品质改良剂而面团性质改进剂或品质改良剂通常分为面团强化剂和面包组织软化剂。一些乳化剂主要是与蛋白质相互作用,增强面团的筋力,提高面团弹性、韧性和机械加工强度,因此,将这类乳化剂称为面团强化剂,也叫面团稳定剂或面团增强剂。

  还有一些乳化剂主要是与直链淀粉相互作用,从而延缓淀粉的老化速度,保持面包柔软疏松,提高贮藏保鲜期,这类乳化剂称为面包组织软化剂,也叫面包组织柔软剂或面包瓤柔软剂。面团强化剂添加到面团中后,它与面粉中的面筋蛋白质互相结合形成复合体,使更多的蛋白质相互结合起来形成大分子蛋白质,提高面筋网络的稳定性和持气性,增强了面团弹性和强度,从而提高了面包质量。

  从面团角度而言,面团强化剂增强面团耐搅拌和耐机械加工的能力,提高面团弹性、韧性和强度;能够增强面团对原料变化的适应能力;提高面团吸水率,增加了经济效益;改善面团在发酵和醒发过程中的持气性,改进发酵程度防止在面团成型和机械传送过程中由于强烈的处理而造成的“面团塌陷和破裂”;改善面团持气性,并可稍稍缩短醒发时间。对面包终产品来说,面团强化剂可以改进和增大面包体积,获得富有弹性的面包组织和细腻的面包瓤;加固面包,从而改进其堆放性能,有利于面包包装和运输;减少“掉渣”,改善面包切片性能,有利于贮存保鲜。

  新烤制的面包具有柔软的组织,在新鲜状态时,加和不加乳化剂(面包组织软化剂)的面包具有相同的比体积、内部组织结构及同样的柔软度。面包组织软化剂并不影响面包的初始柔软度,主要是通过减缓淀粉结晶的速度而抑制面包组织变硬。使面包较长时间保持柔软度。面包组织软化剂添加到面团中,它们与面粉中的直链淀粉结合在一起,形成不溶于水的复合物,阻止了淀粉的老化,保持水分,防止面包变硬,从而延长面包的保鲜期。面包组织软化剂除了使面包组织保持柔软的主要作用之处,还能够改善面团性能和增大面包体积。

  此处,乳化剂对面团、面包的影响,与面包加工中所添加的起酥油的功效相似,能够相互补充,因此,使用乳化剂还可以节省起酥油,有时甚至可以完全替代起酥油。

  磷脂是面包等烘焙制品中经常会用到的乳化剂,最早是由Uauquilin于1812年从人脑中发现的,1850年Cobley首先人蛋黄中分离出了一种含磷的脂性物质,遂命名为卵磷脂(Lecithin),而目前研究最多的大豆磷脂是1925年发现的。磷脂广泛存在于动植物组织中,它是细胞膜的重要组成部分,对细胞的新陈代谢具有重要作用。

  动物组织中除蛋黄外,肝脏、脑神经系统、肺、肾脏、肌肉等组织中含有丰富的磷脂;植物界中磷脂主要存在于种子、坚果及谷物中,其磷脂含量与蛋白质含量大致成正比。由于大豆磷脂易得、谦价,色、味及乳化剂性能较好,工业生产的磷脂大都是用大豆磷脂,它是一种取自大豆油的复合磷脂,是一种脂质混合物,主要包括胆碱磷脂(卵磷脂)、胆胺磷脂(脑磷脂)和肌醇磷脂。近年来,世界大豆磷脂发展迅速,已被美国、日本、澳大利亚、欧盟一些国家和世界粮农组织及世界卫生组织(FAO/WHO)批准,被列为重要的营养补助品和“九大长寿食品之一”。

  大豆磷脂利用价值很高,大豆磷脂制品正在作为乳化剂、分散剂、黏度调合剂、抗氧化剂、谷物品质改良剂及强化食品的营养剂等广泛应用于食品、医药、石油化工、轻纺、橡胶、油漆涂料、农药、植物保护制品、饲料及化妆品等行业之中。

  卵磷脂作为一种天然表面活性剂,它能显著降低油水间的表面张力,作为乳化剂在食品上可用于制备良好的油/水型乳剂,在食品工业中具有广泛的用途,它是我国最早批准作为食品乳化剂的两个品种之一,其消费仅次于甘油脂肪酸酯。卵磷脂是面包制作中使用时间最长的乳化剂。早在1924年,人们就已经知道,面粉中加少量卵磷脂就能对面筋以及面团产生作用。试验研究不同磷脂对面筋的作用证明,磷脂对谷蛋白纤维起到润滑作用,从而使谷蛋白纤维更好地相互滑动,赋予面团较高的延伸性,添加0.5%-1.0%磷脂就能提高面团的延伸性。自1930年以来,美国面包工业中就使用卵磷脂作为乳化剂。但是,一些学者则认为,在面团调制过程中卵磷脂会影响吸水性。卵磷脂可以减少面团的揉和时间,改进面团性能,特别是使面团有良好的坚度和工艺性能,并能够改善面包内部组织和增大面包体积。

  此外,一些学者的研究结果还表明,卵磷脂作为面包组织软化剂有保鲜作用,并能节省起酥油。然而,另一些学者则认为,卵磷脂对面团坚度和工艺性能以及面包保鲜只有较水的作用或没有作用。试验结果表明,,卵磷脂可以改变面包体积和气孔结构,其效果与它们的各类和起酥油用量有关。不用起酥油,加0.5%乳化剂时,面包体积按如下顺序递增;羟基化卵磷脂、醇溶磷脂、卵磷脂、醇不溶磷脂。相反,氢化卵磷脂会使面包体积减小。添加3%起酥油时,羟基化卵磷脂只能使面包体积稍有改进。在面包制作中,卵磷脂与甘油单、二酸酯复配使用,具有协同作用。使用这种混合乳化剂可以抵消原料的质量波动,改进生产工艺过程,节省起酥油,并能明显改善成品的总体质量。

  在欧洲,卵磷脂/甘油单、二酸酯混合型乳化剂大多用于生产小白,并常用卵磷脂来改善面包和小圆面包的口味。而在美国卵磷脂则很少用于面包的制作。总之,磷脂是一种良好的天然乳化剂,在面包加工中,它可提高面粉的筋力及弹韧性;添加0.3%-0.8%的大豆磷脂可显著地增强面包酵母的活性,提高发酵面团的发酵速度;可以增大面团体积及其均一性和起酥性,并能延长面包的保存期,并且,添加磷脂还能提高面包制品价值。
  甘油单、二酸酯在面包等烘焙制品中是较常用的。1853年,Brethelot首先在实验室通过脂肪酸和甘油直接酯化制得甘油单、二酸酯,但1929直到年才开始在美国进行工业化生产。甘油单、二酸酯和蒸镏甘油单酸酯不仅可用作食品乳化剂,而且可作为原料用于各种食品中,其产量约占所有食品乳化剂的40%以上。甘油单、二酸酯在面包加工中主要作为面包组织软化剂,增大面包体积,对面包起抗老化保鲜作用,并能节省起酥油用量,并且,加0.5%甘油单、二酸酯时,面包的耐冻结和耐解冻性明显好于不加的情况。实际上,起酥油中添加甘油一酸酯,在面团揉和过程中,甘油一酸酯能与起酥油形成微小粒子,插入淀粉粒之间,与淀粉发生作用,覆盖于淀粉粒表面,使淀粉吸水率降低,降低烘烤过程中淀粉膨胀 和可溶性淀粉流出,从而获得较柔软的面包瓤心;甘油单、二酸酯可以减小面包瓤强度,改善面包的蜂窝结构与柔软性,可增大面包体积。
  甘油一酸酯的晶型及其单甘油酯含量对这种乳化剂的效果有很大影响,所形成的甘油一酸酯有α-和β-晶型两种,其中α-晶型的甘油一酸酯是活性甘油一酸酯,最易与直链淀粉反应。在起酥油中,α-晶型的甘油单 酸酯的效果很好,可以改善面团耐搅拌性和耐机械加工性,获得好的蜂窝组织和柔软的面包。利用面糊黏性图示仪研究面包瓤悬浮体的结果表明:甘油单硬脂酸酯能够提高糊化温度和面包瓤最大黏度,并且能够延缓面包在贮藏过程面包瓤最大黏度的下降。  
值得一提的是甘油一酸酯的使用形式对其在面包制作中的作用效果特别重要。甘油一酸酯直接加在油脂中或以乳状液形式使用,其效果都不如水合物形式的甘油一酸酯极易分散于面团体系中,因此,它是最有效的产品,并且甘油一酸酯水合物的β-晶型在60℃可转化成高效的α-晶型。磨成细粉的粉状或用水溶性载体物质喷雾的粒状甘油一酸酯,不适于直接在面团中使用,但可先将它们溶于油脂中,然后再加入面团中。不过,同载体物质一起喷雾获得的粒状甘油一酸酯可以很好的分散于面粉中,因此,它适合作为添加剂用于配制面包专用面粉。从溶液里沉淀出来的,粒度为10-20μm的粉状甘油一酸酯,容易分散于面团中,并可改善烘烤性能。此外,无论添加乳状液形式还是水合物形式的乳状剂,都能够节省油脂。当总脂类加量低于0.5%时,添加甘油单、二酸酯有利于提高面团发酵耐受性。
  需注意的是,多种乳化剂复合使用可起到互相补充、协同增效的作用。同样,甘油单、二酸酯与其他乳化剂复配使用,可提高其作用效果。75%聚氧乙烯甘油单、二酸酯和25%甘油一酸酯的混合型乳化剂是有效的面团性质改进剂和面包组织软化剂,其效果优于单独用一种乳化剂,研究结果表明,这种混合型乳化剂可以提高糊化率和最大黏度。利用调粉性记录仪测定面团物理性质证明,这种混合型乳化剂还能够提高面团稳定性。此外,它还能提高面团的机械加工性能和耐震性,改善面包体积和形状,以及延长面包的保鲜期。大家都知道,不饱和油脂对面包制作有不利影响,但通过与甘油一酸酯和聚氧乙烯甘油单、二酸酯或聚氧乙烯失水山梨醇单 硬佛酸酯混合使用,可以抵消液体起酥油体系也能获得优良的效果。

   在面包中广泛应用的面团强化剂,是很有效的面包组织软化剂-硬脂酰乳酸脂驻其钠盐和钙盐,它们都属于阴离子乳化剂。
  按照美国FDA-CFR No.172.848食品条例,信用乳酸和多聚乳酸与脂肪反应生成的酯,叫做脂肪酸乳酸酯。由于实践中主要使用硬化脂肪酸乳酸酯,所以该类也称为硬脂酰乳酸(SLA)或硬脂酰乳酸酯。按照欧洲经济共同体EWG-Nr.E 481和美国FDA-CFR No.172,846食品法规和条例,硬脂酰乳酸钠是乳酸和多聚乳酸与饱和脂肪酸反应生成的酯同其钠盐的混合物。此外,该类乳化剂也叫做硬脂酰乳酰-2-乳酸钠、硬脂酰-2-乳酰乳酸钠、硬脂酰缩二乳酸钠等。其英文缩写名称是SSL,德文缩写名称为NSL。按照欧洲经济其同体EWG-Nr.e 482和美国FDA-CFR No.172,844食品法规和条例,硬脂酰乳酸钙是乳酸和多聚乳酸与饱和脂肪反应生成的酯同其钙盐的混合物。此外,该类乳化剂也叫做硬乳酰-2-乳酸钙、硬脂酰-2-乳酰乳酸钙、硬脂酰缩二乳酸钙等,常用的英文缩写名称是CSL。
  SSL为乳白色或微黄色粉未或脆性固体,略有焦糖味,吸湿性强,易吸潮结块。在水中不溶解,但能分散于热水中,可溶于热的油脂。CSL为白色至奶油色粉未或薄片状物,或块状物,无臭,具有特殊的焦糖气味。难溶于冷水,稍溶于热水,经加热、强烈搅拌,可完全溶解。易溶于热的油脂中,冷却时则呈分散态析出。SSL和CSL受热时,色泽会加深且酸值增高,因此,它们的耐热性较差。此外,酸、碱和脂肪分解酶都会导致水解,故在水系中不宜在较高温度下长时间存放。硬脂酰乳酸脂及其钠盐和钙盐能够与蛋白质发生强烈的相互作用,在面团调制过程中,它们与小麦粉中面筋蛋白质相互作用,其亲水基团与麦胶蛋白结合,其疏水基团与麦谷蛋白结合,而形成面筋网络,从而提高了面团的延伸性、弹性和韧性,起到强化面团的作用,使面筋网络更加细致而有弹性,改善了酵母发酵面团的持气性,使烘烤食品的体积增大。该类乳化剂与其他蛋白质,特别是与乳蛋白相互作用,能够改进这些蛋白质的搅打起泡性或充气能力。
  在烘烤过程中,该类乳剂还能够与面粉中的淀粉相互作用,形成不溶性复合物,抑制了淀粉的重结晶和回生,从而防止了面包的老化,保持了烘烤制品的新鲜度,延长面包贮藏保鲜期,起到面包组织软化剂的作用。硬脂酰乳酸酯及其钠盐和钙盐的脂肪基团与直链淀粉按以下方式发生相互作用:脂肪酸基团伸入到直链淀粉的α-螺旋构型中,形成稳定的螺旋形复合物。有学者认为,硬脂酰乳酸钠的复合物形成能力(复合能力)比硬脂酰乳酸钠的直链淀粉――复合物形成能力又比硬脂酰乳酸钙的大。
  分别用卵磷脂、甘油单和二酸酯、失水山梨醇单硬脂酸钙等乳剂或它们的复配物进行对比试验,结果证明硬脂酰乳酸钠在面包制作中有效。粉状硬脂酰乳酸钠在以在和面时直接加入,可以提高吸水量,改善面团耐搅拌性和面团弹性,增强面团筋筋力和面团边壁强度,防止面包整体下陷,提高持气性,增大面包体积,有利于面包的切片加工。同时,改进了面包瓤柔软性和面包内部组织结构,减缓面包的老化,提高面包保鲜期。然而,与其他乳化剂复配使用时,硬脂酰乳酸钠的优良作用效果会减弱。

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