焙烤食品與面點面食為何要用乳化劑，乳化劑的特性與用途是什麼？

文|杜德春

乳化劑是指能改善乳化體中各種構成相之間的表面張力，形成均勻分散體或乳化體的物質，食品乳化劑是 GB 2760—2014《食品添加劑使用标準》規定的22類食品添加劑之一。

食品乳化劑的用量約占食品添加劑總量的 1/2，是食品工業中用量最多的添加劑，在食品生産和食品加工過程中占有重要地位，幾乎所有食品的生産和加工均涉及乳化劑或乳化作用。食品乳化劑是一類多功能的高效食品添加劑，除了具有典型的表面活性之外，在食品中還具有消泡、增稠、穩定、潤滑、保護等作用。

根據HLB值，将乳化劑分為油包水型(W/O型，即親油型)及水包油型(O/W 型，即親水型)兩大類。前者使水分散到油中，如單硬脂酸甘油酯；後者使油分散到水中，如蔗糖酯、大豆磷脂等。根據乳化劑親水基的特性，可以分為：

陰離子型乳化劑。這類乳化劑在水中 電離生成帶陰離子的親水基團，如脂肪酸皂、烷基硫酸鹽（十二烷基硫酸鈉）、烷基苯磺酸鹽（十二烷基苯磺酸鈉）、磷酸鹽等。陰離子乳化劑要求在堿性或中性條件下使用，不能在酸性條件下使用，也可與其他陰離子乳化劑或非離子乳化劑配合使用，但不得與陽離子乳化劑一起使用。

陽離子型乳化劑。這類乳化劑在水中電離生成帶陽離子親水基團，如N-十二烷基二甲胺及其他胺衍生物、季铵鹽等。陽離子乳化劑應在酸性條件下使用，不得與陰離子乳化劑一起使用。

非離子型乳化劑。這種乳化劑在水中不電離。其親水基是各種極性基，如聚氧乙烯醚、聚氧丙烯醚、環氧乙烷和環氧丙烷嵌段共聚物、多元醇脂肪酸酯、聚乙烯醇等。

乳比劑性質的差異，除與烴基的大小、形狀有關外，還主要與親水基的不同有關，親水基團的變化比疏水基團要大得多，因而乳化劑的分類，一般也就以親水基團的結構，即按離子的類型而劃分。

離子型乳化劑: 當乳化劑溶于水時，凡是能離解成離子的，稱為離子型乳化劑，如果乳化劑溶于水後離解成一個較小的陽離子和一個較大的包括烴基的陰離子基團，且起作用的是陰離子基團，稱為陰離子型乳化劑，如果乳化劑溶于水後離解生成的是較小的陰離子和一個較大的陽離子基團，且發揮作用的是陽離子基團，這個乳化劑稱為陽離子型乳化劑。兩性乳化劑分子也是由親油的非極性部分和親水的極性部分構成，特殊的是親水的極性部分既包含陰離子，也包含陽離子。

在離子型乳化劑工業中，陰離子型乳化劑是發展得最早，産量最大，品種最多，工業化最成功的一類。食品工業中常用的陰離子型乳化劑有烷基羧酸鹽、磷酸鹽等，常用的兩性乳化劑有卵磷脂等。陽離子型乳化劑在食品工業中應用較少。

非離子型乳化劑:非離子型乳化劑在水中不電離，溶于水時，疏水基和親水基在同一分子上'分别起到親油和親水的作用。正是因為非離子型乳化劑在水中不電離，也不形成離子這一特點'使得非離子型乳化劑在某些方面具有比離子型乳化劑更為優越的性能。

以上的分類，是按照乳化劑的結構特點進行的。實際生産中，也有根據乳化劑的親水、親油相對強弱進行分類，分(O/W)性乳化劑和親油性乳化劑口一般地說，親水性強的乳化劑形成的主要是水包油型(0，/w)乳濁液，親油性強的乳化劑形成的主要是油包水型(w/o)乳濁液。但是應當指出用乳化劑配制乳濁液時，它不僅要受乳化劑本身的影響還要受體系中物質組成、pH值、溫8度條件的影響。

乳化劑是能促使兩種互不相溶的液體(如油和水)形成穩定的分散體系的物質，乳化劑是焙烤食品中常用的一類食品添加劑。

食品是含有水、蛋白質、脂肪、糖類等組分的多相體系，但其中許多成分是互不相溶的，如油和水就很難均勻地混合。

由于各組分混合不均勻，緻使食品中出現油水分離、焙食品發硬等現象。

乳化劑正是能使食品中的多相體系各組分相互融合，形成穩定、均勻的态，改善内部結構，簡化和控制加工過程，提高食品質量的一類食品添加劑。

在食品加工常使用它來達到乳化、分散、起酥、保水、穩定、保濕保鮮聽、發泡或消泡等目的，乳化劑還有改進食品風味、延長貨架期的作用。

所謂乳化就是把本來不相融合的兩種物質，例如油和水變成類似牛乳樣的均一混合狀态的乳濁液。

添加少量的乳化劑，即可顯著降低油、水兩相界面張力，産生乳化效果。

乳化劑也稱表面活性劑，其作用就是在分散相表面形成保護膜，降低表面張力，形成雙電層。

乳化劑分子結構中一部分與油脂中的烴類結構相近似，易溶于油，叫親油基;另一部分是被水濕潤，易溶于水的基團，叫親水基。

乳化劑在油、水兩相的界面上，親油基伸入油相，親水基伸入水相，這樣使其中一相能在另一相中均勻地分散，形成穩定的乳化體。

乳化劑分子親水基的部分主要有甘油、蔗糖、山梨醇、丙烯甘油醇等，親油基部分是脂肪酸。

乳化劑的乳化特性和許多功效通常是由其分子中親水基的親水性和親油基的憎水性的相對強度所決定，良好的乳化劑在其親水性和疏水性之間必須有相當的平衡。

親水性強的乳化劑，能改善油在乳化體内的分散相，使水均勻地包圍在油粒的周圍，成為水包油型乳化體(油/水、O/W)，這類乳化劑稱為水溶性乳化劑;

反之，能使水均勻分散在油裡，形成油包水(水/油、W/O)型乳化體的乳化劑，為油溶性乳化劑。

兩類乳化劑的特性以親水親油平衡值(簡稱HLB)表示。該值規定100%親油性乳化劑 HLB值為0，而100%親水性乳化劑 HLB值為20，将0~20 劃分20等分，以表示其親水、親油性的強弱。

也就是說親油、親水兩基團等量時的 HLB 值為10。

HLB值不同，乳化劑的作用亦不同。一般HLB值在1.5~3的乳化劑具有消泡作用油溶性乳化劑HLB值在3.5~6，水溶性乳化劑HLB值在8~18;HLB值在7~9的乳化劑具有濕潤作用，HLB值在13~15 有清洗作用，而HLB值在15~18 有助溶作用。

各種乳化劑都有特定的HLB值，但蔗糖脂肪酸酯由于為單酯，雙酯和三酯的混合物，其三者的比例不同，故有HLB為3-15的8個品種。

在食品工業中選擇乳化劑的第一個指标就是HLB值，但乳化劑的臨界膠束濃度(CMC值)也是其另一重要指标。

CMC值實際上是一個濃度範圍，它表示乳化劑形成膠束的最低濃度。乳化劑的濃度在稍高于臨界膠束濃度時，才能充分顯示其作用，在使用時，如果乳化劑的濃度低于CMC值，那麼在分散相表面所形成的界面膜密度達不到所需程度，效果往往不好。

乳化劑在食品中的作用

乳化劑作為一種高效的食品添加劑被廣泛地應用，其主要作用如下:

(1)由于乳化劑本身的兩親特性，能增加食品組分間的親和力，降低界面張力，提高食品質量，改善食品原料的加工工藝性能。

(2)與澱粉形成配合物，使産品得到較好的瓤結構，增大食品體積，防止老化及保鮮。

(3)用做油脂結晶調整劑，控制食品中油脂的結晶結構，改善食品口感質量。

(4)與原料中的蛋白質及油脂配合，增強面團強度。

(5)充氣，穩定和改善氣泡組織結構，提高食品内部結構質量，使食品更快釋放出香味。

(6)提高食品的持水性，使産品更加柔軟，可使食品增重。

(7)代替昂貴的配料，降低成本。

(8)乳化後的營養成分更容易被人體吸收，某些乳化劑有殺菌防腐效果。

⑨與蛋白質形成問鼎的組織結構，保濕保鮮蛋白質中的水分逃逸。

⑩與支鍊澱粉、脂肪油脂、蛋白質以及水系等營養物質；形成有序列的鍊條鍵結構，逆轉發酵面團産品的老化速度，或扭轉各種米面食品面團的澱粉老化速度。

我國允許直接用于焙烤食品的乳化劑種類較多，目前用量較大的有單酸甘油酯、蔗糖酯、山梨糖醇酯、丙二醇脂肪酸酯等。

乳化劑在食品中使用注意事項

(1)各種乳化劑的HLB值是選擇乳化劑的極具參考性的數據，結合實踐經驗，應選用乳化體所需pH略高的品種，可達到提高乳化體穩定性的預期效果。

(2)理想的乳化劑，應該是水相、油相的親和力均較強。故應用中多取 HLB 值大的和 HLB值小的兩種乳化劑混用，常緻相乘效果。

一般乳化劑品種的HLB值相差在5以内。

(3)選擇水溶性乳化劑時，乳化劑親油基與乳化體中的有機溶質的結構越相似，則乳化效果越好，且用量少。

(4)用中應與增劑和相對密度調節劑等配合使用，以提高乳化劑的穩定作用。

乳化液制備技術

在焙烤食品工業中，許多商品乳化劑都可以直接使用，但有時也需要将乳化劑制備成液。乳化液的制備是根據不同的乳化對象來選擇适當的乳化劑品種和适當的條件，是經性很強的工作。

應首先确定乳化劑的 HLB 值，選定複合(或單一)乳化劑的品種、用量和配比，再根據試驗對乳化液的配比、pH、黏稠度等進行調整。

乳化液的制備技術，按乳化劑的加人方式，

主要分為三類:

1.乳化劑在油中法

先将遊銷有部公部的油類加熱，然後在攪拌條件下加人溫水，開始為W/O型乳液，再

Dual-Mati 業注用于HLB值較小的乳化劑。

2.乳化劑在水中法

先将乳化劑溶于水，在攪拌中将油加入，此法先産生O/W型乳液，再繼續加油則發生相轉變為W/O型。此法用于HLB值較大的乳化劑。

3.輪流加液法

每次隻取少量油或水，輪流加入乳化劑。此法對于制備商品乳化液，如蛋黃醬或其他含油的乳液尤其适宜。

在實際工作中，究竟采用什麼加入方式，要根據乳化劑的親油、親水特性選擇，而且往往要進行必要的組合變化。

制備乳液除使用專用的乳化機外，還可以使用混合攪拌機、膠體磨和均質機。

乳化劑在焙烤食品中的應用

糕點類

乳化劑用于蛋糕制作時的作用如下:

(1) 縮短加工時間，使蛋糕膨發得更大，組織結構得到改良。

(2)在機械化操作時，改善原料在加工中對機械的适應性。

(3)促使起酥油乳化、分散，防止油脂從糕點中滲出，産生“反油”現象，提高持水性和防止老化。

制作蛋糕時所添加的改良劑要求HLB在28-4.0。在這個範圍内可任選一種，也可以選幾種配合使用，經過試驗選出最合适的配方。但是，蛋糕制作時直接向面粉中加入乳化齊的情況不多，一般作為起泡劑、乳化油、液體起酥油的成分使用。

面包類

乳化劑是面包制作中必不可少的添加劑，其使用量相當大，可作為面團改良劑或抗老化劑(軟化劑)來使用。乳化劑在制作面包時的作用主要有:

(1) 改良面團的物理性質，如克服面團發黏的缺點，增強其延伸性等。

(2)提高機械耐性。

(3)有利于烘焙成柔軟而體積大的面包，使面包組織細膩，觸感、口感得到改善。(4)防止産品老化，保持新鮮。

乳化劑能改良面團的加工特性，是因為它能與面團中的脂類、蛋白質形成氫鍵或配合物，大大強化面團在和面及饧發時形成的網絡結構，改進面團的加工性，提高面團的持氣性，在發酵過程中能存留更多的二氧化碳氣體，又不會撐破氣孔，特别是饧發後，加乳化劑的面坯比不加的體積要大。

乳化劑可使各組分在加工中混合得更均勻、穩定，并使食品具有細密均勻的組織結構，如面包中的氣泡小而密集。乳化劑可提高面團的潤滑性，在制作過程中不粘輥筒等機械設備，減少面團在切割、搓圓、整形過程的機械損傷，使産品外觀光滑豐滿。

另外，當原料及其他輔料有一定變動時，不至于對成品的質量有大的影響，使工藝的應變性增強。

乳化劑防止面包老化，是在發酵、調粉過程中單甘油酯與面團中的直鍊澱粉結合成複合體，使得烘焙中澱粉膨潤溶脹時從澱粉中溶出的直鍊澱粉減少，也就是使這些直鍊澱粉在糊化時對澱粉間的粘合力降低，所以得到柔軟的面包。

另外由于直鍊澱粉形成複合體後，抑制了直鍊澱粉的再結晶，即阻止糊化(a化)的澱粉分子又自動排列成序，形成緻密、高度晶體化的不溶解性的澱粉分子微束。

單甘酯不僅将澱粉表面溶出的直鍊澱粉變成不易再結晶的糊化澱粉，保護在澱粉粒外，而且還能滲透到澱粉的内部與支鍊澱粉結合，在面包放置期間，防止這兩種糊化澱粉的再結晶。同時乳化劑還有能減少與澱粉結合的水分蒸發的作用。

使面包較長時間地保持柔軟的性質。

面包中使用的乳化劑主要品種是單硬脂酸甘油酯，一般使用量占面粉的0.1%~0.6%。使用時可先将乳化劑與水、油、香料等制成乳液再與面粉混合。

餅幹桃酥酥點類

餅幹中添加乳化劑可起到以下作用:

①使酥油乳化、分散，改善組織和口感。

②提高面團親水性，便于配料攪拌。

③提高發泡性，使氣體分散、緻密。

方便食品與速凍米面類

在速溶原料、方便面、方便米飯、速凍米面類食品、方便菜等食品中，乳化劑可提高它們的使用性能和延長貯藏期，添加乳化劑能顯著地促進水的潤濕和滲透，可使方便食品大大縮短沖泡時間，更好地分散于水中。

乳化劑在面條類食品中可減少成品水煮時澱粉的溶出，減少損失;增強彈性、吸水性和

降低面團黏度，便于操作。

面點米食類：

①保濕保鮮

②增加吸水率

③抗澱粉老化

④增強面團的物理屬性：彈性、韌性、可塑性、延伸性等。

杜德春：

焙烤食品工藝技術首席工程師博士。

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