王青
(河南正通化工有限公司 郑州 450064)
摘要:粉末油脂是一种新型的油脂制品,因其分散性好,性能稳定,储存方便,在食品工业中应用越来越广泛,产量逐年增加。食品乳化剂做为粉末油脂的一种成份,对粉末油脂的性能有着重要影响。本文就不同类型的粉末油脂如何选用乳化剂做了较为详细的论述。
关键词:食品乳化剂 粉末油脂
一、 粉末油脂概况
粉末油脂是以油脂(液体油、固体油、半固体油)为基料,添加可以形成膜状成份的蛋白质、碳水化合物、糖质等赋形剂和食品乳化剂,采用微胶囊化技术,经科学调配,高压均质,喷雾干燥等工艺制的粉末状或颗粒状产品。
粉末油脂各个厂家有不同的配方,通常技术指标如下:
脂肪总含量20—75﹪,水及挥发物≦5.0﹪,灰份≦3.0﹪,砷≦0.3㎎/㎏,铅≦1.0㎎/㎏,细菌总数:10000个/克,酵母和霉菌:150个/克,大肠菌:60个/100克,致病菌:不得检出。粉末油脂可根据不同的需求生产出高脂、中脂、低脂、高蛋白、低蛋白等不同规格的产品,以满足不同的需要,也可按用户要求添加香精(如奶油香精、果味香精等)。目前市场上代表产品有:咖啡伴侣(植脂末)、奶精、粉末动植物油、汤汁粉末油脂、呈味粉末油脂、饲料粉末油脂、保健(营养)粉末油脂等。
粉末油脂之所以应用越来越广泛,其最大的优点是它解决了传统油脂储藏、包装、运输及使用上的不方便和清洗困难的缺陷,并且添加各种辅料后较原来分散性好、性能稳定、储存方便,用于食品中可改善产品的风味和口感,防止老化,提高产品品质。
植脂末应属于粉末油脂的范畴。一般对液体或半固体油脂通过包埋加工做成的粉末叫粉末油脂,如DHA粉、VE粉、月见草粉末、生姜油粉末等。而对固体油脂(如氢化椰子油、棕榈油等)熔点在24~45℃的通过喷雾干燥方法生产的,用于奶茶、乳品、冰淇淋、咖啡等中的叫植脂末或奶精。
粉末油脂生产中除油脂外, 其他配料有乳化剂、酪蛋白酸钠、乳蛋白、乳糖、麦芽糊精、玉米糖浆、变性淀粉、各种亲水性胶体、抗结剂、酸度调节剂等。每种原料的筛选和比例都对产品的性能有影响。本文重点介绍乳化剂在粉末油脂中的使用原则。
二、 乳化剂的作用
乳化剂是一类具有亲水基和疏水基的表面活性剂,其亲水基一般是溶于水或能被水浸湿的基团:如羟基,其亲油基一般是与油脂结构中烷烃相似的碳氢化合物长链,故可与油脂互溶,因此乳化剂能分别吸附在油和水两相中互相排斥的界面上形成薄分子层,降低两相的界面张力,从而使原来互不相溶的物质得以均匀混合,形成均质状态的分散体系,改变了 原来的物理状态,进而改变食品的内部结构,提高感官和使用质量。在粉末油脂中使用乳化剂可以调整油脂结晶,改善油脂分布,防止油水分离,提高速溶性,防止沉淀、结团,改善产品质量,虽然乳化剂的添加量很小,一般占油脂量的3~5﹪,但是如果离开了它,就生产不出理想的产品。
三、 我国允许使用的乳化剂品种及使用量
按照GB2760-2007《食品添加剂使用卫生标准》附录F食品分类系统查询,未见到有粉末油脂和植脂末的食品名称,那么我们按粉末油脂的产品特点来逐一对照,应属于O2.O脂肪、油和乳化脂肪制品这一大类,再往下细分应属于02.02水油状脂肪乳化制品。但是GB2760-2007 P98页食品分类号02.05其它油脂或油脂制品中仅指植脂末,没有说到粉末油脂。那么按我的理解,粉末油脂就属于02.0大类中的02.02分支中的02.02.02亚类。根据按食品分类使用食品添加剂上下级包含关系的原则,再结合GB-2760-2007表A1、A2、A3、A4和每年卫生部发布的公告。可用的食品乳化剂有:
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名称 |
最大使用量(g/㎏) |
INS号 |
CNS号 |
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丙二醇脂肪酸酯 |
10.0 |
477 |
10.020 |
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聚甘油脂肪酸酯 |
20.0 |
475 |
10.022 |
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斯盘类(S-20、S-40、S-60、S-65、S-80) |
15.0 |
493、495、491、492、494 |
10.024、10.008、10.003、10.004、10.005 |
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不饱和脂肪酸甘油酯 |
10.0 |
—— |
10.036 |
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SSL、CSL |
5.0 |
481i、482i |
10.011、10.009 |
|
蔗糖脂肪酸酯(SE) |
10.0 |
473 |
10.001 |
|
DATEM |
GMP |
472e |
10.010 |
|
单、双、三甘油酯(油酸、亚油酸、柠檬酸、亚麻酸、棕榈酸、山嵛酸、硬脂酸、月桂酸) |
GMP |
471 |
10.006 |
|
柠檬酸脂肪酸甘油酯(CITREM) |
GMP |
472c |
10.032 |
|
乳酸脂肪酸甘油酯(LACTEM) |
GMP |
472b |
10.031 |
|
乙酰化单、双甘油脂肪酸甘油酯(ACETEM) |
GMP |
472a |
10.027 |
|
琥珀酸单甘油酯(SMG) |
10.0 |
472g |
10.038 |
|
三聚甘油单硬脂酸酯 |
10.0 |
—— |
10.021 |
国外常用于粉末油脂的乳化剂有DATEM、CITREM、LACTEM、SMG、GMS、SSL、SE 、斯盘类、吐温类、卵磷脂等,我国由于食品乳化剂生产历史较短,原来常用的只有斯盘类、吐温类、卵磷脂、单双甘油脂和蔗糖脂,基本上全部都是非离子表面活性剂,制约了新产品的开发。现在随着国内食品乳化剂新品种的增多,如一些阴离子表面活性剂DATEM、CITREM 、SMG、SSL的开发成功,为食品工程师开发新产品提供了更多的选择。
四、 粉末油脂稳定性的影响因素
粉末油脂的生产工艺大致为:
(1) 将乳化剂等油相添加剂溶解在油中
(2) 将奶粉、糊精、糖、胶等被覆剂溶于热水中
(3) 将水相与油相混合搅拌均匀,然后杀菌
(4) 均质(压力15~20MPɑ)、喷雾、干燥
将油相分散到水相中,通过施加机械能量,将油滴破碎成更细小的油滴,油滴大小对乳化液稳定性至关重要,影响着能否发生絮凝、聚结和分层等现象。油滴破碎程度与界面张力和机械能有关。粉末油脂的乳化稳定性主要与下面因素有关:
1. 油脂的种类及分子结构,极性脂肪颗粒、大小脂肪晶型。不同的油脂具有不同的适宜乳化的HLB值,一般食品中常用油脂的最适HLB值如下:
名称 HBL值
牛脂、大豆油、可可脂 6
棕榈油 7-10
棉子油、黄油 5-6
猪脂 5
蜂蜡、菜子油 9
鲱鱼油 12
玉米油 8-10
氢化花生油 6-7
蓖麻油 14
向日葵油 7
不同的脂肪结晶对于稳定性和口感也有较大影响,而添加各种乳化剂可以改变脂肪结晶度和脂肪晶型。
2.辅料如蛋白质、碳水化合物、糖、胶质等的品种和含量。这些辅料可影响分散介质的粘度和离子性。亲水性胶体的添加(如壳聚糖亲性淀粉、阿拉伯胶等)使连续相粘度上升,乳化剂稳定性趋好,且微胶囊产品在干燥过程中易形成壳,可提高包埋效果。但太粘了会导致喷雾不利。麦芽糊精具有高浓度时低粘度的特点,与壳聚糖配合可提高体系固形物浓度,节能降耗。
3. 乳化剂的结构及添加量
乳化剂的用量一般为脂肪含量的5﹪左右,例如:
脂肪含量(%) 乳化剂用量(%)
4~6 0.2~0.3
6~8 0.3~0.4
8~12 0.4~0.6
乳化剂的选择直接影响到界面膜的强度和液滴的电荷,一般情况下将非离子乳化剂与阴离子乳化剂复合使用能达到较理想的效果。如果乳化剂选择得当,则可减少酪蛋白酸钠的使用量,降低成本。
4.生产工艺条件:如温度、乳化时间、乳化方法、乳化设备、均质压力等都会对乳液稳定性有影响
如有些辅料如胶质会随着温度升高粘度降低,使稳定性下降,但温度太低有些物料分散不好且颗粒间阻力过大,也不宜混合乳化,通常温度50~70℃,时间太短会使一些原料未充分吸水无法分散均匀;时间太长会使乳化剂粘度降低稳定性变差。常用的乳化方法有:转相乳化法、自然乳化分散法、混合膜生产法、轮流加液法等。