第二章食品乳化剂3.ppt

5 乳化液的制备,乳化液的后处理,乳化剂的选择,乳化液的制备方法,5.1 乳化剂的选择,确定,配比,调整,选择适当的乳化剂品种,保证乳化液类型的要求,调整完善,5.1.1 确定,确定乳化剂的HLB值,根据HLB值确定乳化剂“对”,确定最佳的单一乳化剂,确定最佳乳化剂的用量,确定乳化剂的HLB值,用标准乳化剂Span系列和Tween系列配成不同HLB值的复合乳化剂系列。,按乳化剂：油：水=5：47.5：47.5的质量比混合，搅拌乳化。,静止24h 或经快速离心后，由观察乳化液的分散情况来决定哪一个乳化效果好。,乳化油所需HLB值,根据HLB值确定乳化剂“对”,HLB值小,HLB值大,Span,Tween,复合,已知HLB值,根据所需乳化液的类型，找出HLB值高低配合其中最佳效果的一对。,乳化剂对中的乳化剂品种的不能相差太大，一般在5以内。,确定最佳的单一乳化剂,乳化剂“对”,HLB-a,HLB-b,具有此HLB值的各种乳化剂的乳化能力是不一样的,要根据实际需要选出效果最佳的,亲油基和被乳化物结构相近的乳化剂，乳化效果好。,乳化剂在被乳化物中易于溶解，乳化效果好。,若乳化剂使内相液粒带有同种电荷，互相排斥，乳化效果好。,筛选的理论依据,使用方便，来源广泛，成本低廉。,在实际应用中油、水会有不同的比例，乳化剂的用量也会有多有少，所以要根据实验确定出乳化剂的用量。,确定最佳乳化剂的用量,5.1.2 配比,不同HLB值的乳化剂能产生不同类型的乳化液，所以在使用复合乳化剂时，要使各组分的配比保证乳化液类型的要求。,调整乳化剂的配比，使大体符合最佳HLB值，以避开相转变点。,W/O,O/W,5.1.3 调整,是乳化剂试配工作中最后进行的完善工作,调整乳化剂的比例，使用量适合全液相。,根据食品原料的实际情况，在乳化液中加入香料、色素和防腐剂，并根据产品的要求在指定的水硬度范围内进行。,3.2调整pH值,3.3调黏度,如乳化液黏度高了，提高乳化剂的HLB值可以降低其黏度，反之亦然。,目的,5.2 乳化液的制备方法,油相的准备,水相的准备,间歇式乳化法,连续式乳化法,乳化液的后处理,乳化液的稳定,相的准备,相的乳化,油相的准备,油相中存在有低熔点固态成分时,需要把油相混合物加热到超过低熔点固态成分熔点的24。,5.2.1 相的准备,油相中高熔点成分较多时,需要把全部混合物加热到超过高熔点成分熔点的510。边加热边搅拌。,加入23倍的液相油与高熔点成分混合，然后加热熔化，待熔化后，再将余下的液相油或低熔点固态成分相互混合。,油相中存在有较高熔点成分时,水相的准备,组成较多，既包括水和水溶性物质和能被水润湿的物质（白蛋白质、稳定剂、糊精、糖、盐类、水溶性的色素），还包括亲水性乳化剂和全部的混合乳化剂。,通常将全部水相的各种组分和水在搅拌下加热，并使水相温度与油相温度一致。,乳化液中水相的特点,方法,5.2.2 相的乳化,间歇式乳化法,连续式乳化法,相的乳化,乳化液的后处理,乳化剂在油中法,乳化剂在水中法,先将溶有乳化剂的油类加热，然后在搅拌条件下加入温水，开始为W/O型的乳化液，再继续加水可得O/W型的。,将乳化剂先溶于水，在搅拌中将油加入，此发先O/W型乳化液，若欲得W/O型乳化液则继续加入油至相转变。,轮流加液法,按每次只取少量油或水，轮流加入。这种交替加入法特别适用于制造油含量高O/W型乳化液。,间歇式乳化法,加热的油相,水相,连续,乳化设备,混合喷嘴,高剪切均质泵,离心式高剪切均质泵,螺杆式高剪切均质泵,连续式乳化法,乳化液的后处理,高压均质,高压均质可以使分散相粒子变得非常小，使乳化液均匀、细腻。,经过上述乳化设备乳化后的乳化液，其粒径的大小以及粒子分布对于一些要求比较高的乳化液是不够的，还必须对乳化液进行高压均质。,均质后脂肪球直径,均质后脂肪球直径变小，其表面积增加，同时也增加脂肪球表面的蛋白质及乳化剂的吸附量，使脂肪密度增大，上浮能力变小，即球径越小，乳化液越稳定。,有足够的蛋白质和乳化剂,没有足够的蛋白质和乳化剂去“修补”增加的表面积，在不利条件下，均质不但不会使脂肪球更微细化，乳化液更稳定，反而会导致已经微细化分布的油脂粒子聚集成堆，造成乳化液失稳。,没有足够的蛋白质和乳化剂,5.2.3 乳化液的稳定,加入适量的增稠剂,增加乳化液的黏度，使乳化液更加稳定。,加入适量的防腐剂或进行杀菌,使乳化液能在贮藏期间保持稳定,进行喷雾干燥,使制得的粉状产品用水复原时仍可恢复原来的稳定的乳化液体系,迅速冷却,乳化液若以液态形式贮藏，均质后应及时迅速地冷却到20以下立即罐装。有些产品甚至在冷却过程中同时进行很强的机械加工，使乳化液进一步乳化分散，达到预期的乳化均质目的。,第五节 乳化剂在食品中的作用机制,乳化剂与食品成分之间的作用,乳化剂在焙烤食品中的主要作用,乳化剂在肉制品加工中的应用,5.1 乳化剂与食品成分之间的作用,乳化剂与类脂化合物的作用,乳化剂与蛋白质的作用,乳化剂与碳水化合物的作用,5.1.1 乳化剂与类脂化合物的作用,与乳化剂相互作用，形成稳定的乳化液。,有水时,无水时,阻碍或延缓晶型变化的作用，形成有利于食品感官性能和食用性能所需的晶型。,-晶型,次-晶型,-晶型,-初级晶型,熔点最高,能量最低,油脂口感粗糙,入口不滑,油脂结晶调整剂,乳化剂阻碍或延缓晶型变化,蔗糖脂肪酸酯；Span60；甘油单、双乳酸酯；聚甘油脂酸酯,5.1.2 乳化剂与蛋白质的作用,疏水结合,氢键结合,静电结合,与乳化剂发生作用是固定在多肽链上的氨基酸侧链，而非蛋白质肽链中的肽键。,结合程度与蛋白质结构特征、侧链的极性、乳化剂的种类以及是否带电荷和体系的pH值等有关。,乳化剂与蛋白质相互作用形成的化合物属于脂肪，在食品加工中特别是在焙烤食品中大量利用蛋白质与乳化剂的相互作用和结合来改善食品的加工性能，提高食品的品质。,效果,（饼干等食品含油多则柔软酥脆）,5.1.3 乳化剂与碳水化合物的作用,疏水作用,氢键作用,单糖,双糖,低聚糖,多糖,糖苷,多糖,糖苷,直链淀粉在水中形成-螺旋结构，内部有疏水作用，乳化剂随其亲水基进入-螺旋结构内，并利用疏水键与之结合，形成复合物或络合物。这样可以避免直链淀粉链与链之间发生结晶作用。,乳化剂与直链淀粉作用,利用乳化剂与直链淀粉、蛋白质的相互作用和结合形成复合物来达到防老化、软化等。,5.2 乳化剂在焙烤食品中的主要作用,增加食品组分间的亲和性，降低界面张力，提高食品质量，改善食品原料的加工工艺性能。使蛋白质网络连接更加紧密，增强面团强度。与淀粉形成络合物，使产品得到较好的瓤结构，增大食品体积，防止淀粉老化。控制食品中油质的结晶状态，阻止结晶还原，改善食品口感。提高食品持水性，使食品更加柔软，增加保鲜性，延长货架期。,乳化剂在面包类中的应用,促进面筋组织的形成,与面团中的脂类和各种蛋白质形成氢键或络合物，象一条条锁链一样大大强化了面团在和面及醒发时形成的网络结构。,体积增大,富有弹性,柔软不掉渣,口味得到改善,防止老化,面包的不新鲜往往是由于淀粉老化，面包失水引起的，乳化剂能与面团中直链淀粉络合，推迟了淀粉在面团存放时失水而重新结晶所致的发干、发硬，保持产品一定的湿度而使面包柔软保鲜，保持营养价值。,5.3 乳化剂在肉制品加工中的应用,能使配料充分乳化，均匀混合，防止脂肪离析,提高制品的保水性，防止制品析水,避免冷却收缩和硬化，改善制品的组织状态，使产品更具弹性,提高产品的嫩度，改善制品的风味，提高产品质量,提高包装薄膜（肠衣）易剥性,5.4 食品泡沫,非常复杂的胶体体系,冰淇淋,部分冻结的泡沫，其中空气占4050%的体积。,由分散并成群的脂肪球（大多数是固体）所构成的乳化液,由分散的冰晶构成的悬浮液,多糖凝胶,糖和蛋白质的浓溶液及空气泡,乳化剂在现代冰淇淋中的作用,真溶液,胶体,乳浊液,糖类及可溶性的盐,分子运动特性，产生较高的渗透压,蛋白质、胶体磷酸盐及稳定剂,乳化剂,具有布朗运动，产生较低的渗透压,粗分散体系,冰晶,气泡,以脂肪球或脂肪族状态存在,不会产生渗透压,脂肪,复杂体系,老化,在25条件下成熟424h,改善凝冻时物料的加工特性,不经老化的物料其形体松散，从凝冻机出来后显得稀湿，其充气性较差。,蛋白质和作为稳定剂的多糖类物质需要在较低的温度下一定的时间内进行充分分水化，使物料粘度增高。,在均质过程中，新脂肪球膜的形成在老化过程中持续进行，直到达到最低能量状态，可稳定冰淇淋乳浊液状态。,老化的作用,进入老化阶段，脂肪开始结晶，乳化剂便会促使蛋白质从水-脂肪界面上移去，这种乳蛋白的解吸附作用，部分是由于乳化剂降低了界面张力所致。此时乳化剂会迁移到脂肪粒子的表面，取代蛋白质在没有乳化剂时所处位置。,乳化剂在老化中的作用,在凝冻过程中，乳化剂不象蛋白质对脂肪球所起的保护作用，而是使处于细小而均匀的脂肪球中的液态脂肪破乳化析出，使乳化液失稳或破乳，在低温下，脂肪的附聚与凝聚。,脂肪的凝聚,老化,凝冻,游离脂肪附聚在搅打时形成气泡的周围，促进空气混入，以提高冰淇淋的起泡性和膨胀率。,脂肪的凝聚的作用,脂肪球凝聚形成的三维网络结构直接形成了冰淇淋的基本框架。乳化剂防止粗大冰晶的形成。赋予冰淇淋细腻、疏松和润滑的质构和好多干性度。,在凝冻过程中，第三相的空气进入配料，形成很大的气-液界面。这一界面膜是由液相中的物质构成，通过蛋白质获得一定的弹性，通过乳化剂获得一定的韧性，由凝聚的脂肪球组成的骨架被嵌入外相，赋于了气-液界面膜的稳定性。,冰淇淋的结构,乳化剂在冰淇淋中的使用情况,1990年以前,明胶,鸡蛋,蛋黄粉,海藻酸钠,黄蓍胶,上世纪90年代,复配乳化剂,乳化剂部分,单、双甘酯,吐温80,单甘酯和明胶作为乳化剂和稳定剂的混合剂，使冰淇淋配料具有优良的搅打性能。,大豆卵磷脂,脱脂乳、草莓、麦芽糊精、氢化淀粉水解物、稀奶油、聚葡萄糖、乳清蛋白浓缩物、水、变性淀粉、天然香料、微晶纤维素、CMC、单、双甘酯、啊斯巴甜、槐豆胶、卡拉胶、吐温80、活性酸奶培养物。,紫雪糕,布丁雪糕,食品乳化剂的作用,面包类,甘油单硬脂酸酯,添加量,面粉重量的0.10.5%,乳化剂,作用,面包体积大，气泡小分布均匀，质地柔软、细腻、颜色白，口感好。,馒头,包子,大饼,面条类,乳化剂,甘油单硬脂酸酯,添加量,面粉重量的0.10.5%,作用,可增加面团弹性，提高吸水性，降低粘性，熟煮不易糊烂。,豆腐得率可提高9%13%，且豆腐质地细腻，不易破碎，口味更佳。,豆腐类,乳化剂,添加量,作用,甘油单硬脂酸酯,在豆浆煮至80时，添加浆重的0.1%,搅拌后，再加凝聚剂。,添加量,作用,饼干类,乳化剂,甘油单硬脂酸酯,蔗糖脂肪酸酯,面粉重量的0.6%左右,使油质以乳化状态均匀分散在饼干之中，防止油脂从饼干中渗出，提高其脆性、保水性、和防止淀粉老化等性能。,方便食品,速溶饮料,方便汤,方便面,方便饭,方便菜,乳化剂,添加量,作用,提高此类商品的使用性能和延长贮藏期,甘油单脂肪酸酯,0.1%1.0%。,乳化剂,添加量,作用,甘油单硬脂酸酯,乳制品,为鲜乳量的0.3%0.5%,形成乳脂肪球的外膜，具有抗氧化效果,促使乳饮料的成分在水中分散成均匀稳定状态。,延长乳制品的保存期,