{dy}章 绪论
一、食品添加剂的概念:
根据我国的食品卫生法(1995年)的规定,食品添加剂是指“为改善食品品质和色、香、味以及为防腐或根据加工工艺的需要而加入食品中的化学合成或者xx物质”。在我国,食品营养强化剂也属于食品添加剂范畴。食品卫生法明确规定:食品营养强化剂是指“为增强营养成分而加入食品中的xx的或者人工合成的属于xx营养素范围的食品添加剂”。 此外,为了使食品加工和原料处理能够顺利进行,还有可能应用某些辅助物质。这些物质本身与食品无关,如助滤、澄清、脱色、脱皮、提取溶剂和发酵用营养物等,它们一般应在食品成品中除去而不应成为最终食品的成分,或仅有残留。对于这类物质特称为食品加工助剂,也属于食品添加剂的范畴。需说明的是,在我国,有些添加到食品中的物料不叫食品添加剂,如淀粉、蔗糖等,称之为配料。
二、食品添加剂在食品加工中的意义与作用
1、有利于提高食品的质量
1-1、提高食品的储藏性,防止食品腐败变质 绝大多数食品都来自动物、植物,容易发生腐败变质。
1-2、改善食品的感官性状 食品的色、香、味、形态和质地等是衡量食品质量的重要指标。
1-3、保持或提高食品的营养价值 食品质量的高低与其营养价值密切相关。
2、增加食品的品种和方便性
大大促进食品品种的开发和方便食品的发展。现在,有些超市已拥有多达2000 种以上的加工食品供消费者选择。
3、有利于食品的加工
如在面包的加工中膨松剂是必不可少的基料。在制糖工业中添加乳化剂,可缩短糖膏煮炼时间,xx泡沫,提高过饱和溶液的稳定性,使晶粒分散、均匀,降低糖膏黏度,提高热交换系数,稳定糖膏,进而提高糖果的产量与质量。
4、有利于满足不同人群的特殊营养需要
研究开发食品必须要考虑如何满足不同人群的需要,这就要借助于各种食品添加剂。
5、有利于开发新的食品资源
许多xx植物都已被重新评价,丰富的野生植物资源亟待开发利用。
6、有利于原料的综合利用
各类食品添加剂可使原来被认为只能丢弃的东西重新得到利用并开发出物美价廉的新型食品。
三、食品添加剂的分类与选用原则
1、食品添加剂的分类
食品添加剂有多种分类方法,如可按其来源、功能、安全性评价的不同等来分类。
1-1、按来源分,食品添加剂可分为xx食品添加剂和化学合成食品添加剂两类。
xx食品添加剂 指利用动植物或微生物的代谢产物等为原料,经提取所获得的xx物质。
化学合成食品添加剂 利用各种化学反应如氧化、还原、缩合、聚合、成盐等得到的物质,其中又可分为一般化学合成品与人工合成xx等同物。
1-2、按功能分
我国在《食品添加剂使用卫生标准》(GB2760-96)中,将食品添加剂分为23类,分别为:(1)、酸度调节剂;(2)、抗结剂;(3)、消泡剂;(4)、抗氧化剂;(5)、漂白剂;(6)、膨松剂;(7)、胶母糖基础剂;(8)、着色剂;(9)、护色剂;(10)、乳化剂;(11)、酶制剂;(12)、增味剂;(13)、面粉处理剂;(14) 、被膜剂;(15)、水分保持剂;(16)、营养强化剂;(17)、防腐剂;(18)、稳定和凝固剂;(19)、甜味剂;(20) 、增稠剂;(21)、其他;(22)、香料;(23)、加工助剂。
在生产中,作为行业管理,还要考虑其规模和批量,有一定产量,并在食品行业中有一定地位才会列入管理的日程。从这个角度考虑,我国食品添加剂又分为七大类,即食用色素、食用香精、甜味剂、营养强化剂、防腐-抗氧-保鲜剂、增稠-乳化 品质改良剂、发酵制品(包括味精、柠檬酸、酶制剂、酵母、淀粉糖 大类)。
注:联合国粮农组织(FAO);世界卫生组织(WHO);欧共体(EEC);美国食品与xx管理局(FDA);联合国食品添加剂法典委员会(CCFA);联合国食品添加剂专家委员会(JECFA)
1-3、按安全性评价分A、B、C 3类,每类再细分2类
A类—JECFA已制定人体每日允许摄入量(ADI)和暂定ADI者:
A1类:经评JECFA价认为毒理学资料清楚,已制定出 ADI 值或者认为毒性有限无需规定ADI 值者;
A2类:JECFA已制定暂定值,但毒理学资料不够完善,暂时许可用于食品者。
B类—JECFA曾进行过安全性评价,但未建立类值,或者未进行过安全性评价者:
B1类: JECFA曾进行过评价,因毒理学资料不足未制定ADI者;
B2类:JECFA未进行过评价者。
C类—JECFA认为在食品中使用不安全或应该严格限制作为某些食品的特殊用途者:
C1类: JECFA 根据毒理学资料认为在食品中使用不安全者;
C2类:JECFA认为应严格限制在某些食品中作特殊应用者。
2、食品添加剂的选用原则
3、食品添加剂的安全使用
第二章 食品防腐剂
一、食品防腐剂的作用机理
1、微生物引起的食品腐败变质
微生物引起食品变质一般可分为:xx造成的食品腐败,霉菌导致的食品霉变和酵母引起的食品发酵。
1-1、xx造成的食品腐败现象 xx作用于各类食品,使食品原有的色泽丧失,呈现各种颜色,发出腐臭气味,产生不良滋味。造成食品腐败的微生物主要有以下几种菌属:xx胞菌属、黄色杆菌属、无色杆菌属、变形杆菌属、梭状芽孢杆菌属和小球菌属。
1-2、食品霉变现象 是指霉菌在代谢过程中利用食品中的碳水化合物、蛋白质为碳源和氮源生长繁殖,同时使食品外层长霉或颜色改变,且产生明显霉味。引起食品霉变的霉菌主要有:毛霉属的总状毛霉、大毛霉,根霉属的黑根霉,曲霉属的黄曲霉、灰绿曲霉、黑曲霉,青霉属的灰绿青霉。霉菌在较低的水分活度、较低的气温下仍可正常生长繁殖。
1-3、食品发酵现象 是微生物代谢所产生的氧化还原酶使食品中的糖发生不xx氧化而引起的变质现象。常见的食品发酵有酒精发酵、醋酸发酵、乳酸发酵和酪酸发酵。
2、食品防腐剂的作用机理
防腐剂抑制与杀死微生物的机理是十分复杂的,目前使用的防腐剂一般认为对微生物具有以下几方面的作用:
2-1、破坏微生物细胞膜的结构或者改变细胞膜的渗透性,使微生物体内的酶类和代谢产物逸出细胞外,导致微生物正常的生理平衡被破坏而失活。
2-2、防腐剂与微生物的酶作用,如与酶的巯基作用,破坏多种含硫蛋白酶的活性,干扰微生物体的正常代谢,从而影响其生存和繁殖。通常防腐剂作用于微生物的呼吸酶系,如乙酰辅酶A 缩合酶、脱氢酶、电子转递酶系等。
2-3、其他作用:包括防腐剂作用于蛋白质,导致蛋白质部分变性、蛋白质交联而导致其他的生理作用不能进行等。
由于食品科学的发展,相对来说时间较短,因而对防腐剂作用机理的解释还很不充分,还有待于进一步研究。
二、常用食品防腐剂
我国公布的食品防腐剂有:苯甲酸及其钠盐、山梨酸及其钾盐、二氧化硫、焦亚硫酸钠、焦亚硫酸钾、丙酸钠、丙酸钙、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸丙酯、脱氢醋酸等。
1、苯甲酸及其盐类
苯甲酸及其盐类是最常用的防腐剂之一,苯甲酸是一种广谱抗微生物试剂,但它的xx有效性依赖于食品的PH值。防腐的最适PH值为2.5~4.0。
苯甲酸对酵母菌、部分xx效果很好,对霉菌的效果差一些,但在允许使用的{zd0}范围内(2g/kg),在PH值4.5以下,对各种菌都有效。
2、山梨酸及其盐类
山梨酸及其盐类是使用最多的防腐剂,它对霉菌、酵母菌和好气性xx的生长发育起抑制作用,而对嫌气性xx几乎无效。山梨酸在酸性介质中对微生物有良好的抑制作用,随PH值增大防腐效果减小, PH值为8时丧失防腐作用,适用于PH值5~6以下的食品防腐
使用:山梨酸难溶于水,使用时先将其溶于乙醇或碳酸氢钠、碳酸氢钾的溶液中。山梨酸钾较山梨酸易溶于水,且溶解状态稳定,使用方便。
3、丙酸盐
丙酸钠对霉菌有良好的效能,而对xx抑制作用较小,如对枯草杆菌、八叠球菌、变形杆菌等杆菌能延迟它们的发育 ,对酵母菌无作用
4、对羟基苯甲酸酯类
对羟基苯甲酸酯类对霉菌、酵母菌与xx有广泛的xx作用,对霉菌、酵母的作用较强,但对xx特别是对革兰氏阴性杆菌及乳酸菌的作用较差。但总体的xx作用较苯甲酸和山梨酸要强。
对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸丙酯、对羟基苯甲酸丁酯、对羟基苯甲酸异丁酯、对羟基苯甲酸异丙酯
5、其他化学防腐剂
5-1、二氧化硫及亚硫酸盐类防腐剂 能抑制霉菌、酵母、xx的生长;5-2、脱氢醋酸 ,脱氢醋酸有较强的抗xx能力,而对霉菌和酵母的xx能力尤强。5-3、脱氢醋酸钠;5-4、富马酸;5-5、富马酸二甲酯
6、xx防腐剂
三、防腐剂的合理使用及注意事项
1、正确选用防腐剂
2、注意防腐剂有效的PH值范围
苯甲酸及其盐类、山梨酸及其盐类均属于酸性防腐剂。
3、防腐剂的溶解与分散
4、食品的热处理
5、防腐剂并用
6、减少食品的染菌
第七章 食品增稠剂
食品增稠剂是指在水中溶解或分散,能增加流体或半流体食品的黏度并能保持所在体系的相对稳定的亲水性食品添加剂
一、 影响增稠剂作用效果的因素
1、结构及相对分子质量对黏度的影响
一般增稠剂是在溶液中容易形成网状结构或具有较多亲水基团的胶体,具有较高的黏度。因此,具有不同分子结构的增稠剂,即使在相同浓度和其他条件下,黏度亦可能有较大的差别。同一增稠剂品种,随着平均相对分子质量的增加,形成网状结构的几率也增加,故增稠剂的黏度与相对分子质量密切相关,即分子质量越大,黏度也越大。
2、浓度对黏度的影响
随着增稠剂浓度的增高,增稠剂分子的体积增大,相互作用的几率增加,吸附的水分子增多,故黏度增大。
3、PH值对黏度的影响
介质的PH 值与增稠剂的黏度及其稳定性的关系极为密切。增稠剂的黏度通常随PH值发生变化。
4、温度对黏度的影响
随着温度升高,分子运动速度加快,一般溶液的黏度降低,高分子胶体解聚时,黏度的下降是不可逆的。为避免黏度不可逆的下降,应尽量避免胶体溶液长时间高温受热。
5、切变力对增稠剂溶液黏度的影响
6、增稠剂的协同效应
如果增稠剂混合复配使用时,增稠剂之间会产生一种黏度叠加效应,这种叠加可以是增效的:混合溶液经过一定时间后,体系的黏度大于各组分黏度之和,或者形成更高强度的凝胶。这种叠加也可以是减效的。
7、其他因素对黏度的影响
二、增稠剂在食品加工中的作用
食品增稠剂对保持流态食品、胶冻食品的色、香、味、结构和稳定性起相当重要的作用
增稠剂在食品中主要是赋予食品所要求的流变特性,改变食品的质构和外观,将液体、浆状食品形成特定形态,并使其稳定、均匀,提高食品质量,以使食品具有黏滑适口的感觉。
增稠剂具有溶水和稳定的特性,能使食品在冻结过程中生成的冰晶细微化,并包含大量微小气泡,使其结构细腻均匀,口感光滑,外观整洁。
增稠剂的凝胶作用,是利用它的胶凝性,当体系中溶有特定分子结构的增稠剂,浓度达到一定值,而体系的组成也达到一定要求时,体系可形成凝胶。
增稠剂还具有以下功效:
(1)、起泡作用和稳定泡沫作用 产品如:蛋糕、啤酒、面包、冰激凌。
(2)、粘合作用 如在香肠中使用槐豆胶、鹿角菜胶。
(3)、成膜作用 增稠剂能在食品表面形成非常光润的薄膜,可以防止冰冻食品、固体粉末食品表面吸湿而导致的质量下降。
(4)、用于保健、低热食品的生产 增稠剂都是大分子物质,许多来自于xx胶质,在人体内几乎不消化而被排泄掉,所以用增稠剂代替部分糖浆、蛋白质溶液等原料,很容易降低食品的热量
(5)、保水作用 增稠剂有强亲水作用。在肉制品、面粉制品中能起改良品质的作用。
(6)、矫味作用 增稠剂对一些不良的气味有掩蔽作用。其中环糊精效果较好,但绝不能将增稠剂用于腐败变质的食品。
三、常用食品增稠剂及应用
1、xx增稠剂
1-1、食用明胶
食用明胶是动物的皮、骨、韧带等含的胶原蛋白,经部分水解后得到的高分子多肽的高聚物。明胶的化学组成中,蛋白质占82%以上,除缺乏色氨酸外,含有组成蛋白质的全部氨基酸。
性状与性能:明胶为白色或淡黄色、半透明、微带光泽的薄片或细粒,有特殊的臭味。
明胶在食品工业中有着重要的作用。明胶除了具有增稠作用外,添加到食品中可提高食品的营养价值,因它是一种蛋白质,除缺少色氨酸外,含有其他全部必需氨基酸,是生产特殊营养食品的重要原料。
在生产糖果特别是软糖、奶糖、蛋白糖和巧克力时可应用明胶,在某些罐头制品中也使用明胶作为增稠剂。
1-2、酪蛋白酸钠
酪蛋白酸钠 ,又称酪朊酸钠、干酪素钠,是由牛乳分离制得,为乳酪蛋白的钠盐。由于酪蛋白含有人体所需的全部必需氨基酸,营养价值高,人们除利用其增稠乳化作用外,还常将其用于蛋白质的增补。
性状与性能:酪蛋白酸钠为白色至淡黄色的微粒或粉末,无臭,无味,可溶于水。
使用:我国许可用于各类食品。按“正常生产需要”添加。
1-3、阿拉伯胶
阿拉伯胶,又称阿拉伯树胶、金合欢胶,由金合欢树的渗出液制得,是一种由多种糖类组成的高分子聚合物。
性状与性能:阿拉伯胶为无定形琥珀色干粉,无臭,无味,溶于水,不溶于油和多数有机溶剂。
使用:阿拉伯胶在食品上应用非常广泛,作为食品添加剂,它主要影响食品的黏度、形状和质构,使最终产品具有所希望的性质。牛乳制品如冰激凌、冰糕等,焙烤制品,糖果制品。
1-4、罗望子多糖胶
罗望子多糖胶是从豆科植物罗望子树的荚果种子中提取的多糖胶。由半乳糖、木糖与葡萄糖组成。
性状与性能:为黄褐色或灰色粉末,无臭,无味。可在冷水中分散并溶胀,加热则成 稠溶液。
使用:我国规定可用于冰激凌、果冻、糖果。
1-5、田菁胶
田菁胶是从豆科植物田菁的种子中提取的多糖胶。它是以半乳糖为支链的甘露糖聚合物(半乳甘露聚糖)
性状与性能:为奶油色松散粉末。溶于水呈黏稠状胶体溶液,其黏度比海藻酸钠高近10 倍
使用:田菁胶可以作为增稠剂、稳定剂、保鲜剂使用于多种食品。
1-6、琼脂
琼脂,又名琼胶、冻粉或洋菜。由海藻提取制得,属多糖类物质。主要由聚半乳糖苷组成。
性状与性能:琼脂依制法不同,有条状、片状、粒状和粉状等,颜色由白至淡黄;半透明,具胶质感。
使用:琼脂主要被用做食品组分和微生物研究中的培养基质。在食品工业中,主要应用琼脂的胶凝、乳化作用和稳定性质。常用于以下食品加工中:焙烤食品;糖果点心;牛奶产品在奶油乳酪和酸乳酪中;酒类:琼脂用于果汁、葡萄酒。
1-7、海藻酸钠
海藻酸钠,又称藻酸钠、海藻胶或藻朊酸钠,由海藻提取。
性状与性能:海藻酸钠为白色或淡黄色粉末,几乎无臭、无味,溶于水成黏稠状胶体溶液,具有吸湿性。
海藻酸钠易与蛋白质、淀粉、明胶、阿拉伯胶、CMC、甘油、山梨醇等共溶,所以可与多种食品原料配合使用。
使用:海藻酸钠可广泛应用于多种食品之中,具体应用如下:
牛奶制品:海藻酸钠与卡拉胶复配使用于巧克力牛奶饮料中,可以悬浮可可颗粒,形成口感圆润、黏度均一的产品,所用海藻酸钠浓度不大于0.25%。在牛奶摇动时,海藻胶抑制无机盐析出。海藻酸钠加入到酸乳酪、酸性饮料、罐奶油、乳酪和奶油乳酪等奶制品中,其功能为:阻止乳清分离、给予奶液稠度、阻止脂肪分离、导致凝乳形成和控制黏度,一般所用量不超过0.5%。冰冻食品;布丁;果酱和水果罐头;焙烤食品;等。
1-8、卡拉胶
卡拉胶又名鹿角藻胶、角叉胶,由某些红海藻提取制得。它是由半聚糖所组成的多糖类物质。
性状与性能:卡拉胶为白色或淡黄色粉末,无臭,味淡,易溶于热水成半透明的胶体溶液,不溶于冷水,但可溶胀成胶块状,不溶于有机溶剂。本品的水溶液具有高度黏性和胶凝特点,其凝胶具有热可逆性,即加热时融化,冷却时又形成凝胶。尤其是与蛋白质类物质作用,形成稳定胶体的性质,这是卡拉胶作为增稠剂最突出的特点。
使用:卡拉胶在食品生产中可作为增稠剂、胶凝剂、稳定剂、乳化剂、成膜剂使用,以改善食品的品质与外观。按照我国食品添加剂使用卫生标准,卡拉胶可以用于乳制品、调味品、酱、汤料、罐头制品、麦乳精、冰激凌中。
乳制品:κ-卡拉胶可加入到巧克力牛奶饮料、无菌牛奶、脱脂牛乳中,它有稳定和增稠作用。
1-9、果胶
果胶系指可溶性果胶,其主要成分是多缩半乳糖醛酸甲酯。
性状与性能:果胶为淡黄褐色粉末,稍有特异臭。溶于水则生成 稠状液体,如果与3倍或3倍以上的砂糖混合,则更易溶于水。在酸性溶液中比在碱性溶液中稳定
使用:我国规定,果胶可按正常生产需要用于各类食品。乳饮料:在乳饮料与酸乳饮料中,添加高甲氧基果胶能有效地稳定制品及改善其风味,尤其对人工发酵的酸乳与使用化学方法酸化的乳饮料效果更好。由于这一作用,使果汁与牛乳混合经加热后,仍能保持良好的稳定性,延长产品的储藏期。
1-10、瓜尔豆胶
1-11、黄原胶
黄原胶由微生物发酵提取制成。
性状与性能:黄原胶为白色或浅黄至棕色粉末,易溶于水,有良好的增稠性能。即使低浓度也有很高的黏度,其1%水溶液的黏度相当于明胶的100倍。它耐酸、碱,抗酶解,且不易受温度变化影响。
按照我国食品添加剂使用卫生标准,黄原胶可以用于面包、冰激凌、乳制品、肉制品、果酱、果冻、饮料中。饮料:黄原胶可以给予橙味及果味饮料良好的风味和爽口的感觉。也可作为风味物质乳状液的稳定剂加到饮料中,并且能使不溶物质很好地悬浮。
1-12、β-环状糊精
2、化学合成增稠剂
2-1、羧甲基纤维素钠(CMC-Na)
性状与性能:羧甲基纤维素钠为白色纤维状或颗粒状粉末。无臭,无味,有吸湿性。易分散在水中形成透明的胶体溶液,溶液的黏度随温度的升高而降低。
2-2、淀粉磷酸酯钠
性状与性能:淀粉磷酸酯钠为白色粉末,无臭,可溶于水,并形成透明糊状物。
使用:我国规定,淀粉磷酸酯钠可用于蔬菜、罐头、面制品、果酱、饮料、汤料、冰激凌、奶油和调味品中,按“正常生产需要”添加。
2-3、羧甲基淀粉钠
性状与性能:羧甲基淀粉钠为白色或淡黄色粉末,在常温下溶于水,形成透明状液体,它吸水后体积可膨胀200~300倍。
使用:我国规定,羧甲基淀粉钠可用干酱类。
2-4、羟丙基淀粉
性状与性能:羟丙基淀粉为白色或近白色细微粉末,无臭、无味。几乎不溶于冷水,在水中加热泡涨后xx糊化,具有增稠、稳定的作用,并具有糊化温度低、流动性好、黏度和透明度都较好的特性。羟丙基淀粉成膜性好,凝沉性弱,冻融稳定性好,对酸碱等亦较稳定。
第八章 食品乳化剂
所谓食品乳化剂就是指添加于食品后可显著降低油水两相界面张力,使互不相溶的油(疏水性物质)和水(亲水性物质)形成稳定乳浊液的食品添加剂。
一、乳化剂的作用
食品是含有水、蛋白质、糖、脂肪等组分的多相体系,因而食品中许多成分是互不相溶的,由于各组分混合不均匀,致使食品中出现油水分离、焙烤食品发硬、巧克力糖起霜等现象,影响食品质量。乳化剂正是能使食品多相体系中各组分相互融合,形成稳定、均匀的形态,改善内部结构,简化和控制加工过程,提高食品质量的一类添加剂。在食品工业中,常常使用食品乳化剂来达到乳化、分散、起酥、稳定、发泡或消泡等目的。
1、乳化作用
实际上,任何界面两侧的两相都存在着极性差异,例如水 油系统,水相有极性而油相无极性,水一蒸汽系统,水相极性较强,而气相极性较弱,加入乳化剂后,界面上乳化剂分子亲水的一端趋向钻入水中,而疏水的一端趋向于进入无极性或极性较弱的一相中,而成定向排列,正是由于这一定向排列的特点决定了乳化剂的乳化性能。乳化剂分子就像一座桥一样将互不相溶的两相物质均匀、稳定地分散在一个体系中。食品是一种多成分、多相体系,也是一个界面体系,乳化剂的使用,降低了这些界面的表面张力,使物质处于一种均匀的、稳定的状态,改善和维持食品品质。
2、起泡作用
食品加工过程中有时需要形成泡沫,泡沫是气体分散在液体里产生的。由于泡沫的性质决定了产品的外观和味觉,恰当地选择乳化剂是极其重要的。
3、悬浮作用
悬浮液是不溶性物质分散到液体介质中形成的稳定分散液,分散颗粒大小0.1~100um。用于悬浮液的乳化剂,对不溶性颗粒也有润湿作用,这有助于确保产品的均匀性。
4、破乳作用和消泡作用
在许多需要破乳化作用过程中,如冰激凌的生产,常采用相反类型乳化剂或投入超出平衡所需要的乳化剂。
5、络合作用
乳化剂可络合淀粉。如在面包和蛋卷生产中,乳化剂可调理生面团,促进结构形成均匀,改善性能。
6、结晶控制
在糖和脂肪体系中,控制结晶是乳化剂的又一种功能,典型的例子是乳化剂在巧克力、花生奶油和糖果涂层中用于控制结晶。
7、润湿作用
乳化剂通常也具有润湿性,乳化剂的选择受润湿类型的控制。
8、润滑作用
甘油单酸酯和甘油二酸酯都具有较好的润滑效果,能有效的用于食品加工过程。
二、乳浊液及乳化剂的亲水亲油平衡值
液体、固体和气体混合成的乳浊液可以分为以下类型:(1)、油滴分散到水介质里,通常指水包油(O/W)型乳浊液,油滴为内相,水为连续相;(2)、水滴分散到油或脂肪介质里,通常指油包水(W/O) 型乳浊液。水滴为内相,油或脂肪为连续相。
1、乳浊液的性质
乳浊液的一些重要性质有:外观、分散性、黏度、颗粒大小、微粒电荷、导电性。
2、乳化剂的亲水亲油平衡值
乳化剂都具有两亲分子结构特点,实际上乳化剂的乳化特性和许多功效通常是由其分子中亲水基的亲水性和亲油基的疏水性的相对强度所决定的,良好的乳化剂在它的亲水基和疏水基之间必须有相当的平衡。
乳化剂分子中同时有亲油、亲水两基团,整个分子亲水亲油的倾向,取决于两类基团的作用,是两者亲和力平衡后分子所表现的综合效果,
3、乳化亲水性值(HLB)与乳化剂的作用
一般来说,HLB值越高表明乳化剂的亲水性越强,反之亲油性越强。
4、乳浊液的制备
三、乳化剂的分类
1、离子型乳化剂
当乳化剂溶于水时,凡是能离解成离子的,称为离子型乳化剂。
2、非离子型乳化剂
非离子型乳化剂在水中不电离,溶于水时,疏水基和亲水基在同一分子上,分别起到亲油和亲水的作用。正是因为非离子型乳化剂在水中不电离,也不形成离子这一特点,使得非离子型乳化剂在某些方面具有比离子型乳化剂更为优越的性能。
以上的分类,是按照乳化剂的结构特点进行的。实际生产中,也有根据乳化剂的亲水、亲油相对强弱进行分类,分成亲水性乳化剂和亲油性乳化剂。
四、常用食品乳化剂及应用
1、蔗糖脂肪酸酯
蔗糖脂肪酸酯,又称脂肪酸蔗糖酯,简称蔗糖酯、SE。它由蔗糖与脂肪酸酯化反应制得,分为单酯、二酯和三酯、多酯,它即一分子蔗糖分别与一、二、三或多个脂肪酸分子所构成。
性状与性能:由于其脂肪酸种类和酯化度不同,蔗糖脂肪酸酯可为白色至微黄色粉末、蜡样块状或无色至微黄色稠厚凝胶,无臭或微臭
使用:我国规定蔗糖脂肪酸酯可用于肉制品、香肠、乳化香精、冰激凌、糖果、巧克力、面包作乳化用,也可用做保湿膜的成分,而用于橘子、苹果、鸡蛋的保鲜
2、单硬脂酸甘油酯
性状与性能:单硬脂酸甘油酯为乳白至微黄色蜡样固体,无臭、无味;溶于乙醇、热脂肪油和烃类,不溶于水;强烈振荡于热水中可分散成乳液态;单甘酯具有良好的亲油性,是乳化性很强的水包油型(W/O)乳化剂。
使用:我国规定单硬脂酸甘油酯可按正常生产需要添加于各类食品中,如糖果、巧克力糖、饼干、面包、乳化香精、冰激凌等。
3、司盘类乳化剂
司盘类乳化剂是山梨醇酐脂肪酸酯的商品名,也有译为斯潘的。
性状与性能:制备时由于所用的脂肪酸不同,可制得一系列不同的脂肪酸酯,因而有不同的HLB值和不同的性状。
不同的山梨醇酐脂肪酸酯为淡黄色至黄褐色的油状或蜡状物,有特异的臭气,其HLB值为1.8~8.6
山梨醇酐单月桂酸酯(司盘20 8.6 淡褐色油状)
山梨醇酐单软脂酸酯(司盘40 6.7 淡褐色蜡状)
山梨醇酐单硬脂酸酯(司盘60 4.7 淡黄色蜡状)
山梨醇酐三硬脂酸酯(司盘65 2.1 淡黄色蜡状)
山梨醇酐单油酸酯(司盘80 4.3 黄褐色油状)
山梨醇酐三油酸酯(司盘85 1.8 淡黄色蜡状)
使用:我国规定山梨醇酐单软脂肪酯(司盘40)可用于椰子汁,{zd0}使用量为6.0g/kg;山梨醇酐单硬脂酸酯(司盘60)可用于椰子汁、果汁、牛乳、奶糖、冰激凌、面包、糕点、麦乳精、人造奶油、巧克力,{zd0}使用量为量为3g/kg。
4、吐温类乳化剂
吐温类乳化剂,是由司盘在碱性催化剂存在下和环氧乙烷加成,精制而成。
性状与性能:吐温60 为山梨糖醇聚氧乙烯与单硬脂酸部分酯化而成的非离子型乳化剂,是淡黄色油状液体或半凝胶体,有特殊臭味及苦味,溶于水、苯胺、醋酸乙酯及甲苯,不溶于矿物油及植物油,
5、大豆磷脂与改性大豆磷脂
大豆磷脂亦可简称为磷脂,由生产大豆油的副产品提制而成。
性状与性能:大豆磷脂是淡黄至棕色,透明或不透明的黏稠物质,稍有特异臭,不溶于水,在水中膨润呈胶体溶液,溶于乙醚及石油醚,难溶于乙醇及丙酮,在空气中或光照下迅速变褐。
使用;大豆磷脂可广泛应用于糖果、饼干、糕点、冰激凌和人造奶油等食品。
6、硬脂酰乳酸钙
性状与性能:硬脂酰乳酸钙为白色至黄色粉末或薄片状固体,有特殊的气味。
使用:硬脂酰乳酸钙是一种疏水性的乳化剂,我国规定可用于糕点和面包。
7、硬脂酰乳酸钠;8、木糖醇酐单硬脂酸酯;9、丙二醇脂肪酸酯;10、酪朊酸钠;
11、酯胶;12、田菁胶;13、三聚甘油单硬脂酸酯;14、蔗糖乙酸异丁酯;15、甘油双乙酰酒石酸单酯
第四章 食品着色剂
食品着色剂又称食用色素,是以食品着色为目的的一类食品添加剂。食品的
颜色是食品感官质量的重要指标之一,食品具有鲜艳的色泽不仅可以提高食品的
感官质量,给人以美的享受,还可以增进食欲。
食品着色剂按其来源和性质可分为食品合成着色剂和食品xx着色剂两大类。
食品合成着色剂,也称为食品合成染料,是用人工合成方法所制得的有机着色剂。合成着色剂的着色力强、色泽鲜艳、不易退色、稳定性好、易溶解、易调色、成本低,但安全性低。
食品xx着色剂主要是由动、植物和微生物中提取的,常用的有叶绿素铜钠、红曲色素、甜菜红、辣椒红素、红花黄色素、姜黄、 β-胡萝卜素、紫胶红、越橘红、黑豆红、栀子黄等。
食品xx着色剂主要是由动、植物和微生物中提取的,常用的有叶绿素铜钠、红曲色素、甜菜红、辣椒红素、红花黄色素、姜黄、β-胡萝卜素、紫胶红、越橘红、黑豆红、栀子黄等。食品xx着色剂按化学结构可以分成6类:(1)、多酚类衍生物,如萝卜红、高粱红等;(2)、异戊二烯衍生物,如β-胡萝卜素、辣椒红等;(3)、四吡咯衍生物(卟啉类衍生物),如叶绿素、血红素等;(4)、酮类衍生物,如红曲红、姜黄素等;(5)、醌类衍生物,如紫胶红、胭脂虫红等;(6)、其他类色素,如甜菜红、焦糖色等。与合成着色剂相比,xx着色剂具有安全性较高、着色色调比较自然等优点,而且一些品种还具有维生素活性(如β-胡萝卜素),但也存在成本高、着色力弱、稳定性差、容易变质、难以调出任意色调等缺点,一些品种还有异味、异臭。
一、着色剂的发色机理
不同的物质能吸收不同波长的光。如果某物质所吸收的光 ,其波长在可见光区以外,这种物质看起来是白色的;如果它所吸收的光,其波长在可见光区域(400~800nm) ,那么该物质就会呈现一定的颜色,其颜色是由未被吸收的光波所反映出来的,即被吸收光波颜色的互补色。例如某种物质选择吸收波长为500nm的光,这是绿色光谱,而人们看见它呈现的颜色是紫色,紫色是绿色的互补色。
二、食品合成着色剂及应用
将我国允许使用的8 种食品合成着色剂介绍如下。
1、食品合成着色剂
1-1、苋菜红
苋菜红,又名蓝光酸性红,为水溶性偶氮类着色剂。
性状与性能:苋菜红为紫红色均匀粉末,无臭。
毒性:苋菜红多年来公认其安全性高,并被世界各国普遍使用。
使用:我国规定,本品使用范围和{zd0}使用量为:山楂制品、樱桃制品、果味型饮料、果汁型饮料、汽水、配制酒、糖果、糕点上彩妆、红绿丝、罐头、浓缩果汁、青梅、对虾片,0.5g/kg。
1-2、胭脂红
胭脂红,又称丽春红,为水溶性偶氮类着色剂。
性状与性能:胭脂红为红色至深红色粉末,无臭,溶于水,水溶液呈红色,溶于甘油,微溶于乙醇,不溶于油脂。
1-3、赤藓红
赤藓红,又称樱桃红,为水溶性非偶氮类着色剂。
性状与性能:赤藓红为红褐色颗粒或粉末,无臭。
1-4、新红;1-5、柠檬黄;1-6、日落黄;1-7、亮蓝;1-8、靛蓝。
三、食品xx着色剂的应用
1、β-胡萝卜素
β-胡萝卜素广泛存在于胡萝卜、南瓜、辣椒等蔬菜中,水果、谷物、蛋黄、奶油中的含量也比较丰富。可以从这些植物或盐藻中提取制得,现在多用合成法制取。
性状与性能:β-胡萝卜素为紫红色结晶或结晶性粉末,不溶于水,可溶于油脂
本品除作为着色剂使用外,还具有食品的营养强化作用。
2、焦糖色素
焦糖色素又称酱色,是将食品级的糖类物质经高温焦化而成,其生产方法主要有不含催化剂加工的普通法、氨法和亚硫酸铵法。 普通法是将食品级的糖类和葡萄糖、转化糖、乳糖、麦芽糖浆、糖蜜、淀粉水解物和蔗糖等,在121℃ 以上高温热处理使之焦化制成。氨法是在普通法生产的过程中添加氨或铵盐作催化剂制得。亚硫酸铵法则是在普通法生产的过程中添加亚硫酸铵作催化剂制得。后两种方法除可缩短生产周期外,制品色泽较好,得率高。
性状与性能:焦糖色为暗褐色的液体或固体粉末,有特殊的甜香气和愉快的 的水溶液呈清亮的焦苦味,但在通常的使用量时很少表现出来。