食品乳化剂的乳化机理及在食品工业中的作用

2021年06月10日 阅读量:3

食品乳化剂是通过物理方法使两种或两种以上互不相溶的相(如:油和水)均匀地形成分散的活性物质。其在食品工业中占有相当重要的地位,能提高食品质量,防止食品变质,以延长食品储藏有效期,改善食品的口感与外观,刺激消费需求。其乳化特性取决于乳化剂的亲水亲油平衡值(HLB 值),HLB 值越大,则其亲水性越强,反之,其亲油性越强[1]。

一、乳化剂的乳化机理

乳化剂是促进乳液稳定不可缺少的组成部分,对乳状液的稳定性起重要作用[2]。为了形成稳定的乳状液,使分散相分散成极小的液滴,乳化剂的使用和选择也很重要。

乳化剂主要是通过降低界面自由能,形成牢固的乳化膜,以形成稳定的乳状液。降低界面自由能,液滴粒子形成球状,以保持最小表面积。两种不同的液体形成乳液的过程是两相液体之间形成大量新界面的过程。液滴越小,新增界面越大,液滴粒子表面的自由能就越大。

乳化剂吸附于液滴表面,可有效降低表面张力或表面自由能。乳化剂吸附于液滴周围,在液滴周围定向排列成膜,从而降低油水界面张力,有效阻止液滴聚集。乳化剂在液滴表面排列越整齐,乳化膜越牢固,乳状液越稳定。

乳化的目的是减少乳液制备消耗的能量。为了保持乳液的稳定性,所以乳化剂应具备较强的乳化能力,能形成牢固的乳化膜,以及具有安全、无局部刺激性、稳定性好且受外界因素较小的性质。

二、食品乳化剂的作用

乳化剂分子内一般都含有亲水基和亲油基,决定了乳化剂的亲水性和亲油性。在油相与水相互不相溶的液体中,适量加入乳化剂,并经过一定的加工处理,可以使其形成均质的分散体系。

(一)乳化作用

在体系中加入小分子乳化剂,能够降低体系的表面张力,从而降低其界面能,提高乳浊液的稳定性,如果汁、蛋白饮料等。

此外,当表面活性剂吸附在乳滴界面时,可起到屏障的作用,能防止液滴之间相互聚集。当添加带电荷的离子型表面活性剂时,乳液液滴会因为同种电荷的作用而相互排斥,使乳化性提高。

(二)助溶作用

当体系中小分子乳化剂的含量大于临界胶束浓度时,表面活性剂分子聚集,从而形成胶束,将溶剂体系划分为疏水区域和亲水区域。此时溶液的表面张力下降得最快,使溶解的物质逐渐吸附于胶束的亲水区,以达到助溶的目的[3]。

(三)抗老化作用

食品乳化剂在谷物食品中一般作为抗老化剂使用,其能与面包、馒头等食品中的直链淀粉发生反应,形成不溶性物质,从而降低淀粉的吸水溶胀能力,阻止淀粉重新结晶,以防老化,提高面包、馒头等面粉制品的软度。

(四)发泡及消泡作用

含有饱和脂肪酸链的乳化剂可做发泡剂,通过在食品内部产生气泡,使外观具有蓬松感,可用于糕点、面包等。而含有不饱和脂肪酸链的乳化剂可做消泡剂,抑制或消除气泡,且不影响产品口感,广泛用于乳制品、饮料等方面。

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