表面活性剂在食品中的应用

表面活性剂在食品中的应用

摘要：本文对表面活性剂的种类和在食品中的应用作以介绍，并着重介绍单硬

脂酸甘油酯用作表面活性剂的食品及其工艺。

关键词：表面活性剂、单甘脂、食品工业、蔗糖酯、化学。

前言

随着人民生活水平的提高，人们对食品的要求也越来越高，食品除了要满足最基本的营养价值之外，还应具有良好的色香味。因此在食品工业中越来越多的使用食品添加剂，表面活性剂就是最常见的一类食品添加剂。表面活性剂是分子里含有固定的亲水亲油基团，能集中在溶液表面、两种不相混溶液体的界面或者集中在液体和固体的界面，降低其表面张力或界面张力的一大类化合物。表面活性剂在食品工业中的应用非常广泛, 在一些食品制作中添加表面活性剂, 可以大大地改善加工条件, 提高产品质量, 延长食品保鲜期等。高质量的食品加工, 是离不开表面活性剂的应用的。

正文

表面活性剂简介

凡能显著改变体系表面(或界面) 状态的物质都称为表面活性剂。表面活性剂能大幅度降低体系的表面(或界面) 张力, 使体系产生润湿和反润湿､乳化和破乳､分散和凝聚､起泡和消泡､增溶等一系列作用。因此, 在食品工业中, 表面活性剂可作为乳化剂､分散剂､润湿剂､消泡剂､粘度调节剂､杀菌剂等。 食品用表面活性剂的种类

表面活性剂在食品工业中的使用是有严格限制的, 不能对人体产生危害。联合国粮农组织和世界卫生组织(FAO/WHO)批准使用的表面活性剂有:甘油脂肪酸酯､蔗糖脂肪酸酯､大豆磷脂､乙酸及酒石酸一及二甘油脂､二乙酰酒石酸一及二甘油酯､柠檬酸酯､聚甘油脂肪酸及蓖麻酸脂､硬脂酰柠檬酸及酒石酸酯､硬脂

酰乳酸钙(钠) ､硬脂酰富马酸钠､山梨糖醇酐脂肪酸酯､聚氧乙烯(20)及(40)硬脂酸酯等。高分子表面活性剂, 如海藻酸钠､果胶酸钠､卡拉胶､壳聚糖水溶性蛋白等。它们大多数是半合成的多醇类非离子型表面活性剂, 其中大豆磷脂及一些高分子表面活性剂为天然物。

表面活性剂在食品中的主要作用 1表面活性剂做乳化剂方面的应用

1乳化剂最主要的特性是使已形成的乳状液稳定，在一些食品应用中，此过程比初始的分散作用更重要更有意义。这类食品中聚结和失稳现象是我们所不希望发生的，亲水性单甘对乳状液具有良好的稳定性。

2. 化学合成单甘酯不仅具有分子蒸馏单甘的特性，而且其乳化性能更加优越，消泡、起泡、稳泡性能更加优良。

3. 亲水单甘酯是一种优质高效食品乳化剂和表面活性剂，用于面包、糕点、饼干、人造奶油、巧克力、冰淇淋、方便面、豆制品及蛋白类饮料，且有良好的乳化稳定、分散、消泡、保鲜、抗淀粉老化硬结等作用，是国际上公认的无毒、无限量使用的食品添加剂。

4. 在塑料橡胶类制品、纺织、日化、医药等行业中也有较广泛的应用。它除 了具有 乳化作用外还兼有发沉、消沉、防老及控制脂肪酸凝聚的作用，是一种典型的非离子型表面活性剂。

乳化剂的分子内通常具有亲水基(羟基等) 和亲油基(烷基), 易在水与油的界面上形成吸附层, 属表面活性剂, 可分为油包水型和水包油型两类。可用的乳化剂总数约65种, 常用的有脂肪酸甘油酯(主要为单甘油脂)/脂肪酸蔗糖酯/脂肪酸山梨糖醇酐酯/脂肪酸丙二醇酯/大豆磷脂/阿拉伯树胶/海藻酸/酪蛋白酸钠/明胶和蛋黄等。乳化剂能改善乳化体中各种构成相互之间的表面张力, 使之形成均匀的分散体或乳化体, 从

而改善食品组织结构/口感和外观, 提高食品保存性等。

表面活性剂作为乳化剂, 在食品工业中起到极其重要的作用, 为食品工业的发展提供了良好的条件, 可以说食品加工中的各行各业都离不开乳化剂。下面简单叙述各种加工食品中使用乳化剂的主要作用。 面包/鸡蛋类:防止小麦粉中直链淀粉的疏水作用, 从而防止老化/回生, 降低面团粘度, 便于操作, 促使面筋组织的形成, 提高发泡性, 并使气孔分散/致密, 促使起酥油乳化/分散, 从而改善组织和口感。例如, 在面包中加入面粉量的0.2%～0.3%的单甘酯, 可有效地防止老化, 使面粉变得柔软。添加面粉量0.2%～0.5%的蔗糖酯(HLB11以上), 可提高发泡效果, 并且有润湿性, 使面包/蛋糕口感更绵软。

饼干类:使起酥油乳化/分散, 改善组织和口感, 提高面团亲水性, 便于配料搅拌, 提高发泡性, 使气孔分散/致密。

面条类:减少成品水煮时淀粉的溶出, 降低损失, 增强弹性/吸水性和耐折断性, 提高面团的亲水性, 降低面团粘度, 便于操作。例如[1],在面条中加入小麦粉量0.3%～0.5%的大豆磷脂, 可增强产品的韧性, 即使煮熟后也不会延伸变形。

鱼肉糜/香肠等:使所加的油脂乳化/分散, 提高组织的均匀性, 有利于表面被膜的形成, 以提高商品性和保存性。例如, 在香肠中使用0.2%～0.5%的酪朊酸钠, 可使脂肪分布均匀, 增强肉的粘结性, 用于鱼糕可增强弹性。据报道,Ellekjaer 等人在生产香肠时试过将脱脂奶粉和乳清浓缩蛋白(WPC-80)按1∶1的比例混合, 发现此时香肠在蒸煮时损失最少, 粘度损失最少, 异味也最少, 这里WPC-80发挥了乳化作用,

蒸煮后它裹住了水和脂肪, 保持了产品的液汁。

糖果类:使所加油脂乳化/分散, 提高口感的细腻性, 可使表面起霜, 防止与包装纸的粘连, 防止砂糖(水相基) 结晶。

胶姆糖:提高胶基的亲水性, 防止粘牙, 使各组分均质, 防止与包装纸的粘连。例如, 胶姆糖胶基使用HLB5～9的蔗糖酯, 添加0.5%～3%作为乳化分散剂, 使胶体容易捏和, 防止坚硬性。添加单甘酯可防止食用时粘牙。

果酱/果冻类:防止水分析出。如果冻中添加适量的卡拉胶, 能有效地防止水分的析出。

冷冻食品:改善疏水组分的析水现象, 从而防止粗大冰结晶的形成, 如添加0.5%的食用明胶于冰淇淋中, 就可保护胶体, 防止冰晶增大。 豆腐:抑制发泡, 提高豆浆的亲水性, 使与豆渣充分分离, 并因保水性的增强而使出浆率提高, 提高固化成型后的保型能力。

巧克力:防止表面起霜, 提高表面光泽度, 降低粘度, 提高耐热和保型能力。冰淇淋:提高发泡能力, 改进组织的均匀性, 提高耐热性, 保持“干燥感”。

冻果汁露/起酥油:使人造奶油中的水分乳化/分散, 防止水滴形成和分离, 提高起酥/易分散能力, 提高被加工物料的使用效果。

奶粉/可可粉等粉状制品:防止结块/结团, 提高湿润时的分散性, 提高脂肪的稳定性。

蛋黄酱/调味料:促使油脂乳化/分散, 提高组织的均匀度和成品的保存期。

2 表面活性剂作增稠剂

增稠剂是能提高食品粘度或形成凝胶的一类添加剂, 具有稳定乳化或悬浊状态的作用, 属亲水性高分子化合物, 一般称高分子表面活性剂, 亦称粘度调节剂, 胶凝剂和乳化稳定剂等。总数近40种, 分天然和化学合成两类。天然增稠剂多数从含多糖类的粘质物的植物和海藻类制取, 如淀粉, 阿拉伯树胶/瓜尔豆胶/角叉菜胶/果胶/琼脂和海藻酸等。亦有从含蛋白质的动植物制取, 如明胶/酪蛋白和酷蛋白酸钠等。亦有从微生物中制取的, 如汉生胶(黄原胶) 等。合成增稠剂, 如羧甲基纤维素钠CMC/丙二醇酸藻蛋白酸酯/纤维素乙醇酸和聚丙烯酸钠/淀粉乙醇酸钠/淀粉磷酸钠/甲基纤维素和聚丙烯酸钠等。高分子表面活性剂一般具有以下特点:降低界面张力的能力小, 多数不形成股束, 渗透力弱, 起泡力差, 但形成的泡沫稳定, 乳化力好, 分散力和凝聚力优良。它们多被用于调味酱/果酱类/冰淇淋/罐头食品/糖果和速煮面等。例如, 羧甲基纤维素钠, 具有粘性/稳定性/薄膜形成性等特性, 因而用于冰淇淋可改善保水性及组织结构, 可作啤酒的泡沫稳定剂, 用于果酱/奶油/花生白脱等可改善涂抹性。它的吸水后膨胀性强, 不消化, 用于饼干等可作减肥食品。

3表面活性剂在食品制作中的特殊应用

表面活性剂在食品制作中除作乳化剂/增稠剂外, 还可以作分散剂、润湿剂、起泡剂、消泡剂、结晶控制剂、杀菌剂等, 还有延长食品保鲜期的作用。

表面活性剂作分散剂和润湿剂, 可改进奶粉/可可粉等粉状食品的

亲水性和分散性。全脂奶粉造粒时添加0.2%～0.3%的大豆磷脂, 冲调时能迅速溶解而不结团。据报道, 按重量计算, 磷脂含量约为0.35%～0.5%的制成品, 可在不到10min 内湿润和分散在6℃水中, 在室温下, 其润湿性可保持稳定一年以上。湿润剂对复水后的饮料不会带来不良的味道或气味。可可粉粒子微细, 表面覆盖一层油状薄膜, 很难分散, 用蔗糖酯可以改进其分散能力。在糕点/冰淇淋等的制作中, 添加甘油一酸脂可提高脂肪的分散程度, 产生细密的气孔形结构, 提高食用质量。 在制作糕点和冰淇淋时, 添加甘油脂肪酸/蔗糖脂可起发泡作用, 有利于大量气泡的产生, 而在炼乳和豆制品制作中, 添加甘油脂肪酸脂有消泡作用。例如美国专利4168323号和4253834号文件中所述的由糖醇/糖/食品的表面活性剂和食油或脂肪配制而成的胶质固体, 作为起泡剂所制得的蛋糕的密度为0.24g/cm3,当不使用起泡剂时蛋糕的密度为0.47g/cm3。

蔗糖酯/聚甘油脂肪酸等可降低巧克力等制作中物料的粘度, 赋予良好的流动性, 方便操作和物料输送。

表面活性剂和淀粉可形成络全体，能改善食品结构，提高食品质量，延长保鲜期等。最近，使用低碳脂肪酸进行单酰基甘油化的方法，申请了许多以己酸､辛酸､癸酸的单酰基甘油为中心的食品保藏专利。例如甘油一酸酯能与淀粉形成络合物，在面包中起柔软作用。原生淀粉分子间因有大量氢键而形成小晶粒，使淀粉酶难以进入而不易消化。在适当温度和水存在下，淀粉晶粒吸水膨胀，破坏氢键后形成易消化的膨胀粒子，即α-化粒子, 但其不易保存，添加基糖酯､甘油脂肪

酸酯可保护淀粉的α-化粒子，从而延长食品的保鲜期。例如2.5%的蔗糖酯可使脂油面包的保鲜期延长5～6d ；在蒸制米饭时，添加2%的蔗糖酯，可使米饭成饭体积增大20%，保鲜期由4h 延长至48h 。在焙烤食品中，乳清蛋白的功能包括了持水性､黏附性､塑性､起泡性､乳化性､扩展性，当然还有营养和风味，最近Flowers 工业有限公司的CharlieMoon 研究认为乳清蛋白它的pH 值低，可以作为未加防腐剂的面包类产品的防腐剂，它能满足所有的自然要求。

蔗糖酯

蔗糖酯是一种新型的多元醇型非离子表面活性剂, 它可以作为食品添加剂, 能改善口感; 用做洗涤剂的活性剂能除去水果、蔬菜上的残存的农药, 而本身却很少残留。蔗糖酯是目前引人注目的一种表面活性剂, 无色, 无味, 无毒, 广泛应用于食品、医药、化妆品等行业中。蔗糖酯水解后成为蔗糖和可食用的脂肪酸, 具有营养价值。与一般合成的表面活性剂不同, 蔗糖酯在好氧和厌氧的条件下都能生物降解, 是一种绿色表面活性剂。

单硬脂酸甘油酯（单甘酯） 1. 食品糖果的添加剂，作乳化剂添加巧克力、人造奶油、冰淇淋等或作表面活性剂用。

2. 米面制品上的应用 , 能增加生面团的紧密性和明显提高面条的弹性，面条制品在沸煮时不易糊烂，减少煮水混浊，食用时口感良好。

3. 冰淇淋上的应用 , 可使冰淇淋各组分混合均匀，组织细腻嫩滑，膨化适度，品尝时口溶性好，避免冰晶形成，提高保形性和贮存稳定性。

4. 糕点上的应用 , 可作蛋糕的起泡剂。能促进蛋白起泡性，在制作蛋糕时能形成 " 蛋白－单甘酯 " 的复合体，有效地帮助蛋糕打搅起泡，产生稳定的气泡膜，从而制出稳定细小气泡、容积明显增大的糕点。

5. 食用油脂、乳制品上的应用 , 人造奶油、起酥油、花生酱、蛋黄酱、沙拉酱、蚝油等产品，都需要加入单甘酯作为乳化剂和稳定剂，以调整油脂结晶作用，防止油水分离、分层现象发生，提高所制产品质量。炼奶、麦乳精、乳酪、速溶全脂奶粉等乳制品，单甘酯是其良好的乳化剂，可提高速溶性，防止沉淀、结块结

粒、改善产品质量。粉末油脂制品如咖啡伴侣，单甘酯是其主要的乳化剂。

6. 饮料上的应用，如豆奶、花生奶、乳酸奶、可可奶、杏仁奶等，可显著提高溶解度和稳定性，防止沉淀、分离现象，延长货架寿命。

表面活性剂做米饭食味改良剂方面的应用：

本剂是在食品用亲油性表面活性剂和亲水性表面活性剂中，添加防变质剂和增量剂配制而成的米饭食味改良剂。日常所吃米饭，决定其食味的重要因素之一，是米粒的含水率和含水状态。精碾后的白米，含水率不足14％，呈低水分状态。当做饭浸米时，由于白米腹侧构成水的渗透通路的细胞间隙较多，于是便会受到急速给水，而米的背测，由于细胞间隙极小，吸水性差，进水量少，致使米粒被迫变形，瞬间发生龟裂，即发生所谓“开花”现象，米粒中所含的淀粉便从裂缝喷出，做成的米饭就成为吃起来没有粘性：而咀嚼则；有粘糊感的低质米饭，造成米粒水分过低的原因，一是收获后的充分干燥，这往往会造成米粒中的水分低于15％，二是精碾时的发热，米粒中的水分又要蒸发失去0．5～1．0％。其结果，往往会使米粒中的水分降低至14％以下。为此，虽有采取使米粒与水分接触来进行调湿的方法，但是该法由于不能缩小米粒背侧和腹侧水渗透速度的差距，所以难以达到目的。当然，对于细胞间隙已变狭小，或本来就很小的陈米，或食味本来就差的米，该法更是无能为力。本剂不存在上述问题，是可以改善米饭食味的添加剂。

一、特点：因为本剂使用的是混合表面活性剂，添加于米中，亲油性强的卵磷脂首先在米粒的疏水性表面发挥作用，接着亲水性蔗糖脂肪酸酯将米粒全面包围，使水的表面张力变小，于是混合表面活性剂和水便从米粒的整个表面渗透于米粒之中，均一地、充分地分布米粒的内部，即使用于细胞间隙变得极为狭小的陈米和本来食味就差的米粒，也大致具有同且渗透均匀，整个米粒的背侧，腹侧变化差率小，故几乎不会发生“开花”现象。(1)用经本剂处理过的白米做饭，因米含有最宜量(15％) 的水分，且水在整个米粒中含量均匀，故做熟的米饭之饭粒，个个柔软均一，膨胀良好，有粘性，食味好。(2)将本剂施用于陈米或食味本来就差的米中，也几乎具有同样效果。(3)卵磷脂和蔗糖脂肪酸酯，都是以天然原料制成，对人体无毒无害，可以放心使用。二、用途：用来处理米粒，改善食味。即使陈米或劣质米，经本剂处理，也能收到提高食味的效果

食品工业中应用表面活性剂的实例

对消费者来说，牛肉的软化程度是重要的感官指标之一，为此，日本科学人员对引起牛肉发硬的肌肉中结缔组织进行了研究。通过试验研究认为：SGMS 可以通过同肌肉周围膜的骨胶原形成复合体，从而使肌肉周围膜弱化，可作为新的牛肉软化剂使用。

试验采用单肠衣作为牛肉中结缔组织的模拟物，用20种不同的表面活性剂（已批准允许作为食品添加剂使用）研究其软化效果。试验时，将羊肠衣放在添加2％表面活性剂的水中，于80℃加热30分钟后，测定其物理性状的变化。结果

发现，阴离子型表面活性剂的软化效果比非离子型表面活性剂好，尤其是琥珀酰单硬脂酸甘油酯（SGMS ）的效果最好。

将颗粒状的SGMS 涂覆于牛肉片的两个表面，于200℃烧灼约1分钟后，测定其物理性状。测定的结果为：在2％以内的SGMS 浓度范围内，浓度越高，软化效果越好，高于此浓度范围的效果相同。但浓度低于1％时，未显现出软化效果，与对照试样无明显差异。牛肉表面涂覆2％SGMS 者，可通过加热使SGMS 熔融，大约有20％渗透到肉的内部，其余残留于表面，或者与肉汁一起流失。渗入肉内的SGMS 大约有67％停留在距表面约0．5mm 的肌肉层，1％深入到约1mm 深的肌肉组织层中。此外，另有少许SGMS 局部存在于肌肉周围的膜部，在肌肉纤维和纤维内鞘中不存在SGMS 。

试验发现，未用SGMS 处理试样肌肉周围膜中的骨胶原在提高加热温度时，可溶性比例增大，但用SGMS 处理者增加不多，这说明SGMS 与加热变性的骨胶原已经形成了复合体。同时实验还发现，用SGMS 处理的牛肉试样中的骨胶原已形成为薄片状结构。

2 表面活性剂在食品工业中的应用前景

表面活性剂在食品工业中的应用非常广泛，在一些食品制作中添加表面活性剂，可以大大地改善加工条件，提高产品质量，延长食品保鲜期等。例如，冰淇淋的制作，没有表面活性剂，就无法控制产品的品质结构，无法提高膨胀率；又如微胶囊化技术，若没有表面活性剂的很好乳化性､成膜性，包埋就难以进行。总的来说，高质量的食品加工，是离不开表面活性剂的应用的。

表面活性剂的广泛应用，大大地推动了食品添加剂行业的发展。目前，世界食用乳化剂的年总需求量约为25万吨，其中需求量最大

的是单甘酯，其次是蔗糖酯。增稠剂的世界年产量约240万吨(1985年) 。水溶性蛋白乳清制品的生产，美国有200多家厂家，它广泛地被应用在肉类加工和焙烤制品上。目前全世界乳清蛋白产量达70万吨。随着人们生活水平的不断提高，人们对食品的营养､质量和品种多样化的需求不断提高，表面活性剂在食品工业中的应用将会得到更大的发展。

总结

表面活性剂的广泛应用, 大大地推动了食品添加剂行业的发展。目前, 世界食用乳化剂的年总需求量约为25万吨, 其中需求量最大的是单甘酯, 其次是蔗糖酯。增稠剂的世界年产量约240万吨(1985年) 。水溶性蛋白乳清制品的生产, 美国有200多家厂家, 它广泛地被应用在肉类加工和焙烤制品上。目前全世界乳清蛋白产量达70万吨。

可见，随着人们生活是平的不断提高，人们对食品的营养、质量和品种多样化的需求不断提高，表面活性剂在食品工业的应用将会得到更大的发展。

表面活性剂在食品中的应用

摘要：本文对表面活性剂的种类和在食品中的应用作以介绍，并着重介绍单硬

脂酸甘油酯用作表面活性剂的食品及其工艺。

关键词：表面活性剂、单甘脂、食品工业、蔗糖酯、化学。

前言

随着人民生活水平的提高，人们对食品的要求也越来越高，食品除了要满足最基本的营养价值之外，还应具有良好的色香味。因此在食品工业中越来越多的使用食品添加剂，表面活性剂就是最常见的一类食品添加剂。表面活性剂是分子里含有固定的亲水亲油基团，能集中在溶液表面、两种不相混溶液体的界面或者集中在液体和固体的界面，降低其表面张力或界面张力的一大类化合物。表面活性剂在食品工业中的应用非常广泛, 在一些食品制作中添加表面活性剂, 可以大大地改善加工条件, 提高产品质量, 延长食品保鲜期等。高质量的食品加工, 是离不开表面活性剂的应用的。

正文

表面活性剂简介

凡能显著改变体系表面(或界面) 状态的物质都称为表面活性剂。表面活性剂能大幅度降低体系的表面(或界面) 张力, 使体系产生润湿和反润湿､乳化和破乳､分散和凝聚､起泡和消泡､增溶等一系列作用。因此, 在食品工业中, 表面活性剂可作为乳化剂､分散剂､润湿剂､消泡剂､粘度调节剂､杀菌剂等。 食品用表面活性剂的种类

表面活性剂在食品工业中的使用是有严格限制的, 不能对人体产生危害。联合国粮农组织和世界卫生组织(FAO/WHO)批准使用的表面活性剂有:甘油脂肪酸酯､蔗糖脂肪酸酯､大豆磷脂､乙酸及酒石酸一及二甘油脂､二乙酰酒石酸一及二甘油酯､柠檬酸酯､聚甘油脂肪酸及蓖麻酸脂､硬脂酰柠檬酸及酒石酸酯､硬脂

酰乳酸钙(钠) ､硬脂酰富马酸钠､山梨糖醇酐脂肪酸酯､聚氧乙烯(20)及(40)硬脂酸酯等。高分子表面活性剂, 如海藻酸钠､果胶酸钠､卡拉胶､壳聚糖水溶性蛋白等。它们大多数是半合成的多醇类非离子型表面活性剂, 其中大豆磷脂及一些高分子表面活性剂为天然物。

表面活性剂在食品中的主要作用 1表面活性剂做乳化剂方面的应用

1乳化剂最主要的特性是使已形成的乳状液稳定，在一些食品应用中，此过程比初始的分散作用更重要更有意义。这类食品中聚结和失稳现象是我们所不希望发生的，亲水性单甘对乳状液具有良好的稳定性。

2. 化学合成单甘酯不仅具有分子蒸馏单甘的特性，而且其乳化性能更加优越，消泡、起泡、稳泡性能更加优良。

3. 亲水单甘酯是一种优质高效食品乳化剂和表面活性剂，用于面包、糕点、饼干、人造奶油、巧克力、冰淇淋、方便面、豆制品及蛋白类饮料，且有良好的乳化稳定、分散、消泡、保鲜、抗淀粉老化硬结等作用，是国际上公认的无毒、无限量使用的食品添加剂。

4. 在塑料橡胶类制品、纺织、日化、医药等行业中也有较广泛的应用。它除 了具有 乳化作用外还兼有发沉、消沉、防老及控制脂肪酸凝聚的作用，是一种典型的非离子型表面活性剂。

乳化剂的分子内通常具有亲水基(羟基等) 和亲油基(烷基), 易在水与油的界面上形成吸附层, 属表面活性剂, 可分为油包水型和水包油型两类。可用的乳化剂总数约65种, 常用的有脂肪酸甘油酯(主要为单甘油脂)/脂肪酸蔗糖酯/脂肪酸山梨糖醇酐酯/脂肪酸丙二醇酯/大豆磷脂/阿拉伯树胶/海藻酸/酪蛋白酸钠/明胶和蛋黄等。乳化剂能改善乳化体中各种构成相互之间的表面张力, 使之形成均匀的分散体或乳化体, 从

而改善食品组织结构/口感和外观, 提高食品保存性等。

表面活性剂作为乳化剂, 在食品工业中起到极其重要的作用, 为食品工业的发展提供了良好的条件, 可以说食品加工中的各行各业都离不开乳化剂。下面简单叙述各种加工食品中使用乳化剂的主要作用。 面包/鸡蛋类:防止小麦粉中直链淀粉的疏水作用, 从而防止老化/回生, 降低面团粘度, 便于操作, 促使面筋组织的形成, 提高发泡性, 并使气孔分散/致密, 促使起酥油乳化/分散, 从而改善组织和口感。例如, 在面包中加入面粉量的0.2%～0.3%的单甘酯, 可有效地防止老化, 使面粉变得柔软。添加面粉量0.2%～0.5%的蔗糖酯(HLB11以上), 可提高发泡效果, 并且有润湿性, 使面包/蛋糕口感更绵软。

饼干类:使起酥油乳化/分散, 改善组织和口感, 提高面团亲水性, 便于配料搅拌, 提高发泡性, 使气孔分散/致密。

面条类:减少成品水煮时淀粉的溶出, 降低损失, 增强弹性/吸水性和耐折断性, 提高面团的亲水性, 降低面团粘度, 便于操作。例如[1],在面条中加入小麦粉量0.3%～0.5%的大豆磷脂, 可增强产品的韧性, 即使煮熟后也不会延伸变形。

鱼肉糜/香肠等:使所加的油脂乳化/分散, 提高组织的均匀性, 有利于表面被膜的形成, 以提高商品性和保存性。例如, 在香肠中使用0.2%～0.5%的酪朊酸钠, 可使脂肪分布均匀, 增强肉的粘结性, 用于鱼糕可增强弹性。据报道,Ellekjaer 等人在生产香肠时试过将脱脂奶粉和乳清浓缩蛋白(WPC-80)按1∶1的比例混合, 发现此时香肠在蒸煮时损失最少, 粘度损失最少, 异味也最少, 这里WPC-80发挥了乳化作用,

蒸煮后它裹住了水和脂肪, 保持了产品的液汁。

糖果类:使所加油脂乳化/分散, 提高口感的细腻性, 可使表面起霜, 防止与包装纸的粘连, 防止砂糖(水相基) 结晶。

胶姆糖:提高胶基的亲水性, 防止粘牙, 使各组分均质, 防止与包装纸的粘连。例如, 胶姆糖胶基使用HLB5～9的蔗糖酯, 添加0.5%～3%作为乳化分散剂, 使胶体容易捏和, 防止坚硬性。添加单甘酯可防止食用时粘牙。

果酱/果冻类:防止水分析出。如果冻中添加适量的卡拉胶, 能有效地防止水分的析出。

冷冻食品:改善疏水组分的析水现象, 从而防止粗大冰结晶的形成, 如添加0.5%的食用明胶于冰淇淋中, 就可保护胶体, 防止冰晶增大。 豆腐:抑制发泡, 提高豆浆的亲水性, 使与豆渣充分分离, 并因保水性的增强而使出浆率提高, 提高固化成型后的保型能力。

巧克力:防止表面起霜, 提高表面光泽度, 降低粘度, 提高耐热和保型能力。冰淇淋:提高发泡能力, 改进组织的均匀性, 提高耐热性, 保持“干燥感”。

冻果汁露/起酥油:使人造奶油中的水分乳化/分散, 防止水滴形成和分离, 提高起酥/易分散能力, 提高被加工物料的使用效果。

奶粉/可可粉等粉状制品:防止结块/结团, 提高湿润时的分散性, 提高脂肪的稳定性。

蛋黄酱/调味料:促使油脂乳化/分散, 提高组织的均匀度和成品的保存期。

2 表面活性剂作增稠剂

增稠剂是能提高食品粘度或形成凝胶的一类添加剂, 具有稳定乳化或悬浊状态的作用, 属亲水性高分子化合物, 一般称高分子表面活性剂, 亦称粘度调节剂, 胶凝剂和乳化稳定剂等。总数近40种, 分天然和化学合成两类。天然增稠剂多数从含多糖类的粘质物的植物和海藻类制取, 如淀粉, 阿拉伯树胶/瓜尔豆胶/角叉菜胶/果胶/琼脂和海藻酸等。亦有从含蛋白质的动植物制取, 如明胶/酪蛋白和酷蛋白酸钠等。亦有从微生物中制取的, 如汉生胶(黄原胶) 等。合成增稠剂, 如羧甲基纤维素钠CMC/丙二醇酸藻蛋白酸酯/纤维素乙醇酸和聚丙烯酸钠/淀粉乙醇酸钠/淀粉磷酸钠/甲基纤维素和聚丙烯酸钠等。高分子表面活性剂一般具有以下特点:降低界面张力的能力小, 多数不形成股束, 渗透力弱, 起泡力差, 但形成的泡沫稳定, 乳化力好, 分散力和凝聚力优良。它们多被用于调味酱/果酱类/冰淇淋/罐头食品/糖果和速煮面等。例如, 羧甲基纤维素钠, 具有粘性/稳定性/薄膜形成性等特性, 因而用于冰淇淋可改善保水性及组织结构, 可作啤酒的泡沫稳定剂, 用于果酱/奶油/花生白脱等可改善涂抹性。它的吸水后膨胀性强, 不消化, 用于饼干等可作减肥食品。

3表面活性剂在食品制作中的特殊应用

表面活性剂在食品制作中除作乳化剂/增稠剂外, 还可以作分散剂、润湿剂、起泡剂、消泡剂、结晶控制剂、杀菌剂等, 还有延长食品保鲜期的作用。

表面活性剂作分散剂和润湿剂, 可改进奶粉/可可粉等粉状食品的

亲水性和分散性。全脂奶粉造粒时添加0.2%～0.3%的大豆磷脂, 冲调时能迅速溶解而不结团。据报道, 按重量计算, 磷脂含量约为0.35%～0.5%的制成品, 可在不到10min 内湿润和分散在6℃水中, 在室温下, 其润湿性可保持稳定一年以上。湿润剂对复水后的饮料不会带来不良的味道或气味。可可粉粒子微细, 表面覆盖一层油状薄膜, 很难分散, 用蔗糖酯可以改进其分散能力。在糕点/冰淇淋等的制作中, 添加甘油一酸脂可提高脂肪的分散程度, 产生细密的气孔形结构, 提高食用质量。 在制作糕点和冰淇淋时, 添加甘油脂肪酸/蔗糖脂可起发泡作用, 有利于大量气泡的产生, 而在炼乳和豆制品制作中, 添加甘油脂肪酸脂有消泡作用。例如美国专利4168323号和4253834号文件中所述的由糖醇/糖/食品的表面活性剂和食油或脂肪配制而成的胶质固体, 作为起泡剂所制得的蛋糕的密度为0.24g/cm3,当不使用起泡剂时蛋糕的密度为0.47g/cm3。

蔗糖酯/聚甘油脂肪酸等可降低巧克力等制作中物料的粘度, 赋予良好的流动性, 方便操作和物料输送。

表面活性剂和淀粉可形成络全体，能改善食品结构，提高食品质量，延长保鲜期等。最近，使用低碳脂肪酸进行单酰基甘油化的方法，申请了许多以己酸､辛酸､癸酸的单酰基甘油为中心的食品保藏专利。例如甘油一酸酯能与淀粉形成络合物，在面包中起柔软作用。原生淀粉分子间因有大量氢键而形成小晶粒，使淀粉酶难以进入而不易消化。在适当温度和水存在下，淀粉晶粒吸水膨胀，破坏氢键后形成易消化的膨胀粒子，即α-化粒子, 但其不易保存，添加基糖酯､甘油脂肪

酸酯可保护淀粉的α-化粒子，从而延长食品的保鲜期。例如2.5%的蔗糖酯可使脂油面包的保鲜期延长5～6d ；在蒸制米饭时，添加2%的蔗糖酯，可使米饭成饭体积增大20%，保鲜期由4h 延长至48h 。在焙烤食品中，乳清蛋白的功能包括了持水性､黏附性､塑性､起泡性､乳化性､扩展性，当然还有营养和风味，最近Flowers 工业有限公司的CharlieMoon 研究认为乳清蛋白它的pH 值低，可以作为未加防腐剂的面包类产品的防腐剂，它能满足所有的自然要求。

蔗糖酯

蔗糖酯是一种新型的多元醇型非离子表面活性剂, 它可以作为食品添加剂, 能改善口感; 用做洗涤剂的活性剂能除去水果、蔬菜上的残存的农药, 而本身却很少残留。蔗糖酯是目前引人注目的一种表面活性剂, 无色, 无味, 无毒, 广泛应用于食品、医药、化妆品等行业中。蔗糖酯水解后成为蔗糖和可食用的脂肪酸, 具有营养价值。与一般合成的表面活性剂不同, 蔗糖酯在好氧和厌氧的条件下都能生物降解, 是一种绿色表面活性剂。

单硬脂酸甘油酯（单甘酯） 1. 食品糖果的添加剂，作乳化剂添加巧克力、人造奶油、冰淇淋等或作表面活性剂用。

2. 米面制品上的应用 , 能增加生面团的紧密性和明显提高面条的弹性，面条制品在沸煮时不易糊烂，减少煮水混浊，食用时口感良好。

3. 冰淇淋上的应用 , 可使冰淇淋各组分混合均匀，组织细腻嫩滑，膨化适度，品尝时口溶性好，避免冰晶形成，提高保形性和贮存稳定性。

4. 糕点上的应用 , 可作蛋糕的起泡剂。能促进蛋白起泡性，在制作蛋糕时能形成 " 蛋白－单甘酯 " 的复合体，有效地帮助蛋糕打搅起泡，产生稳定的气泡膜，从而制出稳定细小气泡、容积明显增大的糕点。

5. 食用油脂、乳制品上的应用 , 人造奶油、起酥油、花生酱、蛋黄酱、沙拉酱、蚝油等产品，都需要加入单甘酯作为乳化剂和稳定剂，以调整油脂结晶作用，防止油水分离、分层现象发生，提高所制产品质量。炼奶、麦乳精、乳酪、速溶全脂奶粉等乳制品，单甘酯是其良好的乳化剂，可提高速溶性，防止沉淀、结块结

粒、改善产品质量。粉末油脂制品如咖啡伴侣，单甘酯是其主要的乳化剂。

6. 饮料上的应用，如豆奶、花生奶、乳酸奶、可可奶、杏仁奶等，可显著提高溶解度和稳定性，防止沉淀、分离现象，延长货架寿命。

表面活性剂做米饭食味改良剂方面的应用：

本剂是在食品用亲油性表面活性剂和亲水性表面活性剂中，添加防变质剂和增量剂配制而成的米饭食味改良剂。日常所吃米饭，决定其食味的重要因素之一，是米粒的含水率和含水状态。精碾后的白米，含水率不足14％，呈低水分状态。当做饭浸米时，由于白米腹侧构成水的渗透通路的细胞间隙较多，于是便会受到急速给水，而米的背测，由于细胞间隙极小，吸水性差，进水量少，致使米粒被迫变形，瞬间发生龟裂，即发生所谓“开花”现象，米粒中所含的淀粉便从裂缝喷出，做成的米饭就成为吃起来没有粘性：而咀嚼则；有粘糊感的低质米饭，造成米粒水分过低的原因，一是收获后的充分干燥，这往往会造成米粒中的水分低于15％，二是精碾时的发热，米粒中的水分又要蒸发失去0．5～1．0％。其结果，往往会使米粒中的水分降低至14％以下。为此，虽有采取使米粒与水分接触来进行调湿的方法，但是该法由于不能缩小米粒背侧和腹侧水渗透速度的差距，所以难以达到目的。当然，对于细胞间隙已变狭小，或本来就很小的陈米，或食味本来就差的米，该法更是无能为力。本剂不存在上述问题，是可以改善米饭食味的添加剂。

一、特点：因为本剂使用的是混合表面活性剂，添加于米中，亲油性强的卵磷脂首先在米粒的疏水性表面发挥作用，接着亲水性蔗糖脂肪酸酯将米粒全面包围，使水的表面张力变小，于是混合表面活性剂和水便从米粒的整个表面渗透于米粒之中，均一地、充分地分布米粒的内部，即使用于细胞间隙变得极为狭小的陈米和本来食味就差的米粒，也大致具有同且渗透均匀，整个米粒的背侧，腹侧变化差率小，故几乎不会发生“开花”现象。(1)用经本剂处理过的白米做饭，因米含有最宜量(15％) 的水分，且水在整个米粒中含量均匀，故做熟的米饭之饭粒，个个柔软均一，膨胀良好，有粘性，食味好。(2)将本剂施用于陈米或食味本来就差的米中，也几乎具有同样效果。(3)卵磷脂和蔗糖脂肪酸酯，都是以天然原料制成，对人体无毒无害，可以放心使用。二、用途：用来处理米粒，改善食味。即使陈米或劣质米，经本剂处理，也能收到提高食味的效果

食品工业中应用表面活性剂的实例

对消费者来说，牛肉的软化程度是重要的感官指标之一，为此，日本科学人员对引起牛肉发硬的肌肉中结缔组织进行了研究。通过试验研究认为：SGMS 可以通过同肌肉周围膜的骨胶原形成复合体，从而使肌肉周围膜弱化，可作为新的牛肉软化剂使用。

试验采用单肠衣作为牛肉中结缔组织的模拟物，用20种不同的表面活性剂（已批准允许作为食品添加剂使用）研究其软化效果。试验时，将羊肠衣放在添加2％表面活性剂的水中，于80℃加热30分钟后，测定其物理性状的变化。结果

发现，阴离子型表面活性剂的软化效果比非离子型表面活性剂好，尤其是琥珀酰单硬脂酸甘油酯（SGMS ）的效果最好。

将颗粒状的SGMS 涂覆于牛肉片的两个表面，于200℃烧灼约1分钟后，测定其物理性状。测定的结果为：在2％以内的SGMS 浓度范围内，浓度越高，软化效果越好，高于此浓度范围的效果相同。但浓度低于1％时，未显现出软化效果，与对照试样无明显差异。牛肉表面涂覆2％SGMS 者，可通过加热使SGMS 熔融，大约有20％渗透到肉的内部，其余残留于表面，或者与肉汁一起流失。渗入肉内的SGMS 大约有67％停留在距表面约0．5mm 的肌肉层，1％深入到约1mm 深的肌肉组织层中。此外，另有少许SGMS 局部存在于肌肉周围的膜部，在肌肉纤维和纤维内鞘中不存在SGMS 。

试验发现，未用SGMS 处理试样肌肉周围膜中的骨胶原在提高加热温度时，可溶性比例增大，但用SGMS 处理者增加不多，这说明SGMS 与加热变性的骨胶原已经形成了复合体。同时实验还发现，用SGMS 处理的牛肉试样中的骨胶原已形成为薄片状结构。

2 表面活性剂在食品工业中的应用前景

表面活性剂在食品工业中的应用非常广泛，在一些食品制作中添加表面活性剂，可以大大地改善加工条件，提高产品质量，延长食品保鲜期等。例如，冰淇淋的制作，没有表面活性剂，就无法控制产品的品质结构，无法提高膨胀率；又如微胶囊化技术，若没有表面活性剂的很好乳化性､成膜性，包埋就难以进行。总的来说，高质量的食品加工，是离不开表面活性剂的应用的。

表面活性剂的广泛应用，大大地推动了食品添加剂行业的发展。目前，世界食用乳化剂的年总需求量约为25万吨，其中需求量最大

的是单甘酯，其次是蔗糖酯。增稠剂的世界年产量约240万吨(1985年) 。水溶性蛋白乳清制品的生产，美国有200多家厂家，它广泛地被应用在肉类加工和焙烤制品上。目前全世界乳清蛋白产量达70万吨。随着人们生活水平的不断提高，人们对食品的营养､质量和品种多样化的需求不断提高，表面活性剂在食品工业中的应用将会得到更大的发展。

总结

表面活性剂的广泛应用, 大大地推动了食品添加剂行业的发展。目前, 世界食用乳化剂的年总需求量约为25万吨, 其中需求量最大的是单甘酯, 其次是蔗糖酯。增稠剂的世界年产量约240万吨(1985年) 。水溶性蛋白乳清制品的生产, 美国有200多家厂家, 它广泛地被应用在肉类加工和焙烤制品上。目前全世界乳清蛋白产量达70万吨。

可见，随着人们生活是平的不断提高，人们对食品的营养、质量和品种多样化的需求不断提高，表面活性剂在食品工业的应用将会得到更大的发展。