食用乳化劑在蛋糕生產(chǎn)中的應(yīng)用研究

潘 淇，胡明華，張素英，趙九攀

(遵義師范學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院，貴州 遵義 563002)

乳化劑分子內(nèi)具有親水基和親油基，易在水和油的界面形成吸附層，使蛋糕中的奶油容易和面團(tuán)結(jié)合[1]。食用乳化劑在蛋糕中的應(yīng)用研究最近幾年相關(guān)文獻(xiàn)很少，如徐良棟在1997年發(fā)表的《乳化劑在蛋糕中的應(yīng)用》[2]。

1 蛋糕生產(chǎn)常用食用乳化劑及其應(yīng)用

1.1 硬脂酰乳酸鈉/鈣乳化劑的防老化作用

硬脂酰乳酸鈉/鈣屬于陰離子乳化劑，其HLB值為6.5，對(duì)食品具有很好的防老化、增筋、保鮮作用[3]。其中，硬脂酰乳酸鈣為白色固體粉末，氣味為焦糖味，對(duì)于熱的液體有較好的溶解性。而具有黃棕色粉末狀的硬脂酰乳酸鈉，在空氣中易潮解為塊狀，能溶于油脂。主要制取方法是由乳酸、硬酯酸和NaOH反應(yīng)得到，有很強(qiáng)的親水性，能生成穩(wěn)定的O/W乳狀液。

硬脂酰乳酸鈉/鈣能夠和蛋糕中的蛋白質(zhì)作用，形成絡(luò)合物，能夠改變蛋糕的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，起到增筋作用，使蛋糕變得柔軟不易變硬。硬脂酰乳酸鈉/鈣可與直鏈淀粉作用，能夠延緩蛋糕的老化，保障了蛋糕的保鮮。該乳化劑可與面粉直接混合，極其方便。根據(jù)《食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定，其最大用量為2.0 g/kg[4]。

1.2 雙乙酰酒石酸單甘油酯的保鮮作用

雙乙酰酒石酸單甘油脂又名二乙酰酒石酸單甘酯(Diacetyl Tartaric Acid Esters of Mono-and Diglycerides)，分子式為C29H50O11，英文簡(jiǎn)稱(chēng)DATEM，其外觀一般為白色或淡黃色粉狀固體。由于pH值呈弱酸性，具有一定的酸味。HLB值8.0～9.2，能夠分散于熱水中，能與油脂任意比例混合，用于奶油，可以使奶油的口感細(xì)膩。主要制取方法是通過(guò)醋酐和酒石酸反應(yīng)后生產(chǎn)雙乙酰酒石酸，最后通過(guò)分子蒸餾成雙乙酰酒石酸單甘脂。

雙乙酰酒石酸單甘脂在蛋糕生產(chǎn)中主要起到分散劑和乳化劑的作用。與硬脂酰乳酸鈉/鈣、蔗糖酯混合使用，能使蛋糕的結(jié)構(gòu)和外觀都得到改善，外觀穩(wěn)固且起到保鮮作用。當(dāng)雙乙酰酒石酸單甘脂起分散劑作用時(shí)，其操作相當(dāng)簡(jiǎn)單，只需要與雞蛋、糖類(lèi)、面粉等一起攪拌，攪拌完后放置7 h左右，所成型的蛋糕面團(tuán)較大，但重量不會(huì)增加。最大使用量為10 g/kg[5]。

1.3 木糖醇酐單硬脂酸酯

木糖醇酐單硬脂酸酯也叫做失水木糖醇酐單硬脂酸酯，英文簡(jiǎn)稱(chēng)LS-60M，分子式 C23H44O5，為油包水型乳化劑W/O。木糖醇酐單硬脂酸酯是淺黃色蠟狀并且有光澤的固體物質(zhì)，易溶解于熱水和有機(jī)物質(zhì)(如酒精、酯類(lèi)、甲苯等)。其主要制取方法是由木糖醇或木糖醇母液與硬脂酸反應(yīng)而成。或者通過(guò)木糖醇與硬脂酸在加熱和通入二氧化碳的條件下，在氫氧化鈉催化下制得木糖醇酐單硬脂酸酯。由于其具有親油性，在人造奶油中可以使水和奶油均勻乳化。

1.4 蔗糖脂肪酸酯的乳化作用

蔗糖脂肪酸酯又稱(chēng)脂肪酸蔗糖酯(Sucrose Fatty Acid Esters)，英文簡(jiǎn)稱(chēng)SE。蔗糖脂肪酸酯屬于非離子表面活性劑。蔗糖脂肪酸酯能溶解于氯仿、醇類(lèi)液體，在蛋糕中主要起乳化作用(與淀粉作用)。主要通過(guò)蔗糖與脂肪酸進(jìn)行酯交換反應(yīng)而獲得，或者通過(guò)最新的超聲波耦合催化合成[6]。

2 蛋糕生產(chǎn)工藝及其乳化劑作用

2.1 蛋糕生產(chǎn)工藝

根據(jù)蛋糕的制作方法和使用原料的不同，可以將蛋糕的種類(lèi)大致分為海綿蛋糕、面糊類(lèi)蛋糕以及戚風(fēng)蛋糕三類(lèi)[6]。蛋糕的生產(chǎn)歷史悠久，最早出現(xiàn)的是海綿蛋糕，由于其沒(méi)有添加油脂，所以又叫做清蛋糕[6]。面糊類(lèi)蛋糕有輕奶油蛋糕、重奶油蛋糕、水果蛋糕，是根據(jù)奶油的多少而區(qū)分的。戚風(fēng)蛋糕是通過(guò)之前的蛋糕改良后得到的，其蛋糕的體積、奶油用量、水分相對(duì)于其他蛋糕來(lái)說(shuō)都較多，制作的方法也有所不同。不論是什么種類(lèi)的蛋糕，其生產(chǎn)工藝流程都是大同小異的[4]。

2.2 乳化劑的作用

乳化劑最主要的作用就是降低表面張力。但是在食品的應(yīng)用中，乳化劑主要是與蛋白質(zhì)和淀粉等主要物質(zhì)發(fā)生作用。乳化劑添加的主要作用有分散作用、潤(rùn)濕作用、消泡作用等，在食品中主要是分散作用和乳化作用。在蛋糕的生產(chǎn)應(yīng)用中，乳化劑所起到的作用就是使不同物質(zhì)結(jié)合起來(lái)(分散作用)，相當(dāng)于工業(yè)中的“膠黏劑”，以防止蛋糕中具有流動(dòng)性的奶油不會(huì)流動(dòng)。乳化作用主要是體現(xiàn)在食用時(shí)的口感上。這些作用都是乳化劑的親水基團(tuán)和親油基團(tuán)所調(diào)劑的，從而改變表面張力。

乳化劑的乳化效果體現(xiàn)在與其親水基、親油基的量有關(guān)。如果HLB大，則親水作用就大，即可穩(wěn)定O/W型乳化體，具有親水性；反之，HLB小，則親油作用愈大，即可穩(wěn)定W/O型乳化體，具有親油性。蛋糕是一類(lèi)蓬松的食品，體積大重量輕，相當(dāng)于是給蛋糕充了氣體，主要是面團(tuán)的發(fā)酵和乳化劑的作用使蛋糕的體積增大。在蛋糕的制作過(guò)程中，如果不添加食用乳化劑，那么成型的蛋糕將會(huì)比添加了食用乳化劑的蛋糕小1/4左右[6]。從經(jīng)濟(jì)方面來(lái)講，添加乳化劑可以降低成本，減少部分原料的使用，從而提高經(jīng)濟(jì)效益。

3 應(yīng)用功能

3.1 防老化功能

食用乳化劑有防止淀粉的老化、延長(zhǎng)食品的保鮮期的功能。防老化功能在食品中的表現(xiàn)形式是保鮮作用。含有高蛋白質(zhì)和淀粉的蛋糕食品是很容易被氧化從而使蛋糕變質(zhì)，為了防止蛋糕的變質(zhì)，乳化劑可以和蛋白質(zhì)及淀粉作用，形成新的結(jié)構(gòu)，防止蛋糕的老化，保障蛋糕長(zhǎng)時(shí)間處于蓬松、濕潤(rùn)的狀態(tài)，增加蛋糕的儲(chǔ)存時(shí)間。除了通過(guò)食用乳化劑來(lái)增強(qiáng)蛋糕的儲(chǔ)存時(shí)間之外，還可以使蛋糕內(nèi)部有一定的水分，當(dāng)然不能有大量的水分，否則蛋糕不易成型[6]。

3.2 潤(rùn)滑功能

在食品中，潤(rùn)滑主要體現(xiàn)的是提高食品的口感，使其具有彈性。乳化劑可以和食品形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)食品中蛋白質(zhì)的彈性，這就是乳化劑的潤(rùn)滑功能。如果不加乳化劑，蛋糕放兩天就會(huì)變硬老化，那么食用起來(lái)就沒(méi)有絲滑的口感。加乳化劑相當(dāng)于給蛋糕加了“潤(rùn)滑油”。

3.3 抑菌功能

蛋糕具有豐富的蛋白質(zhì)和淀粉，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值極高，因此這也導(dǎo)致蛋糕很容易滋生細(xì)菌、真菌等微生物，使蛋糕變質(zhì)無(wú)法食用。在食品中一般不宜添加防腐劑，那么乳化劑也就要起到防止細(xì)菌等微生物的滋生作用。一般是保護(hù)蛋糕的表面層不滋生，以保證蛋糕的保存時(shí)間，這也表現(xiàn)出乳化劑功能的強(qiáng)大。抑菌的功能還可以添加防腐劑類(lèi)似的添加劑，但對(duì)于添加劑的用量有規(guī)定要求，而且有的添加劑對(duì)人體是有一定危害[7]。

4 結(jié)語(yǔ)

乳化劑在全世界的用量是很大的，僅食用乳化劑在世界上的需求量就很高。而乳化劑在化妝品和化工上也有很廣泛的應(yīng)用。隨著人們生活水平的提高，食品乳化劑在將來(lái)的需求量也將增大。