?粮油食品?粮油加工与食品机械
MACHINER Y FOR CEREALS OIL AND FOOD PROCESSIN G 不同乳化剂对大豆蛋白质凝胶特性的影响及乳化条件优化
任媛媛 薛文通 燕平梅
(中国农业大学食品科学与营养工程学院)
【摘 要】研究了不同乳化剂对大豆蛋白质凝胶特性的影响,选出合适的乳化剂,并在单因素试
验基础上进行正交试验,以乳化稳定性为指标对乳化条件进行了优化。最终确定乳化剂的最佳添加
量分别为:单甘酯0122%,磷脂0127%,蔗糖脂肪酸酯(HLB15)0130%。
【关键词】乳化剂;凝胶特性;乳化稳定性
中图分类号:TS21412 文献标识码:A 文章编号:1009-1807(2005)03-0069-03
传统豆腐脑的生产一般为现做现卖,加工方法繁琐而且保鲜问题无法解决,给工业化生产带来不便,因而迫切需要开发即冲即凝的速溶豆腐脑。速溶即食豆腐脑粉要满足良好的溶解性及迅速凝胶形成能力的双重要求,所以在加入乳化剂提高豆乳乳化稳定性以改善豆粉溶解性的同时,还要考虑是否对大豆蛋白质的凝胶形成能力造成影响。
目前即食豆腐脑的生产多采用葡萄糖酸-δ-内酯(G DL)、氯化镁、氯化钙、硫酸镁等凝固剂。本文以葡萄糖酸-δ-内酯、氯化镁为凝固剂,分别研究了不同乳化剂(单甘酯、蔗糖脂肪酸酯HLB3、大豆磷脂、三聚甘油酯、蔗糖脂肪酸酯HLB15)对葡萄糖酸-δ-内酯(G DL)凝胶及氯化镁凝胶凝胶特性(凝胶强度,失水率)的影响,从而选出对凝胶形成阻碍作用较小的乳化剂,并对乳化条件进行了优化。
1 材料与方法
111 试验材料
科丰六号大豆,农科院中农良种公司;葡萄糖酸-δ-内酯(G DL),上海国泰生物制品厂;氯化镁,北京精细化工厂;蔗糖脂肪酸酯(HLB15),中国科学院上海有机化学研究所;单甘酯,广州品秀精细化工有限公司;大豆磷脂,清华紫光;蔗糖脂肪酸酯(HLB3),北京天坛食品添加剂公司;三聚甘油酯,上海露露配料厂。112 试验仪器与设备
FSM-100型分离式磨浆机,沈阳机床第三机械制造厂;通电加热设备,日本Frontier Engineering公司;RT -2002D.D型流变仪,日本RHEO TECH公司;TDL-40B型飞鸽离心机;1240型紫外分光光度计,日本Shi2 madzu公司;均质机,廊坊通用机械有限公司。
113 试验方法
11311 凝胶强度的测定方法
凝胶在流变仪上做穿插试验,探头半径:r= 215mm;载物台速度:60mm/min;量程:200g;记录纸速度:v=100mm/min;豆腐块高度:h=34mm,直径: 60mm;每块凝胶测定3个点;凝胶穿破时受到的最大力为F(g)。
11312 凝胶失水率的测定
将豆乳加入凝固剂后,加入具塞离心管中,加热使豆乳凝固成凝胶后,将离心管装入离心机,以4000r/min 离心5min,然后倾出离心管内游离水分,并用滤纸小心将管内吸附于离心管壁处的可见水分吸出,称重。
失水率W(%)=(W1-W2)/W1×100%
式中,W1为离心前凝胶的质量,g;W2为离心后凝胶的质量,g。
11313 豆乳乳化稳定性的测定
将豆乳用蒸馏水稀释30倍,用离心机以4000r/min 离心5min,于785nm波长下测定离心前后的吸光度A。
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用右式计算豆乳的稳定性:R =A 2/A 1
式中,R 为稳定性系数;A 2为离心后的吸光度;A 1
为离心前的吸光度。R ≤1,R 值越大,说明豆乳的稳定性越好,乳化效果越好。
11314 熟豆乳的制备
大豆以1∶215料水比在20℃下浸泡10h ,以1∶8料水比打浆,用120目尼龙网进行过滤,用通电加热的方法加热至沸,保持6min ;置于冰浴中迅速冷却到5℃以下,作为熟豆乳备用。
11315 不同乳化剂对大豆蛋白质凝胶特性的影响
在豆乳中加入不同乳化剂(乳化剂的添加量均为豆乳固形物的015%),升温到60℃,过胶体磨3遍,再以
20MPa 均质两次;然后将豆乳加热到80℃,加入013%的G DL 或012%氯化镁,置于80℃水浴中保持15min ,取出
后迅速测定其凝胶强度、失水率。
11316 乳化剂的单因素水平试验
在豆乳中加入不同乳化剂,单甘酯的添加量为
015%、016%、017%、018%、019%;磷脂的添加量为015%、016%、017%、018%、019%;蔗糖脂肪酸酯HLB15的添加量为016%、017%、018%、019%、110%;升温到60℃,过胶体磨3遍,再以20MPa 均质2
次,以11313的方法对豆乳乳化稳定性进行测定。
11317 复配乳化剂的正交试验(见表1)
表1 复配乳化剂的正交设计
单干酯(%)
A
磷脂(%)
B
蔗糖脂肪酸酯HLB15(%)
C
101220122012520127012701303
0132
0132
0135
2 结果与讨论
211 不同乳化剂对大豆蛋白质凝胶特性的影响
试验结果如图1～图4所示。A 、B 、C 、D 、E 、F 依次代表不加乳化剂、单甘酯、蔗糖脂肪酸酯HLB3、大豆磷脂、三聚甘油酯、蔗糖脂肪酸酯HLB15。
加入不同乳化剂与不加乳化剂形成的凝胶相比较,凝胶强度越小、失水率越高,表明乳化剂对凝胶形成的阻碍作用越大。当用G DL 作凝固剂时,各种乳化剂的加入对大豆凝胶的形成有不同程度的阻碍作用,如图1及图2所示,加入大豆磷酯(代号D )后的凝胶强度与不加乳化剂的十分接近,失水率也相差不多,表明大豆磷酯几乎不影响G DL 凝胶的形成。蔗糖脂肪酸酯HLB15(代号F )的加入对凝胶强度的影响也较小,并且使得失水率下降,说明蔗糖脂肪酸酯HLB15对凝胶形成的阻碍作用较小。而加入三聚甘油酯(代号E )后,虽然失水率的变化不大,但凝胶强度只有2215g 左右,表明三聚甘油酯对凝胶的形成阻碍作用较大。
当用氯化镁作凝固剂时,如图3所示,蔗糖脂肪酸酯
HLB3(代号C )、大豆磷脂(代号D )、三聚甘油酯(代
号
E )的加入都会造成凝胶强度的降低,同时如图4所示,还会造成氯化镁凝胶失水率的增加,对凝胶的形成有不同程度的阻碍作用,其中三聚甘油酯的加入对凝胶的形成阻碍作用最大,大豆磷脂的阻碍作用较小;单甘酯(代号B )对氯化镁凝胶的形成基本上没有影响,蔗糖脂肪酸酯HLB15(代号
F )的加入造成凝胶强度的增加,同时失水率降低,有助于凝胶的形成。
从以上的分析中可以看出,乳化剂的加入确实会对凝胶的形成产生一定的影响,但由于所加入的乳化剂的量比较小,对凝胶造成的影响不大。所采用的5种乳化剂的亲油基团相同,均由脂肪酸基团组成,但亲水基团各不相
图1 不同乳化剂对G DL 图2 不同乳化剂对G DL 图3 不同乳化剂对氯化 图4 不同乳化剂对氯化 凝胶凝胶强度的影响 凝胶失水率的影响 镁凝胶凝胶强度的影响 镁凝胶失水率的影响
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MACHINER Y FOR CEREALS OIL AND FOOD PROCESSIN G 同,可能正是由于亲水基团的不同或亲水集团的聚合度不
同以及各乳化剂与豆乳中碳水化合物、脂肪、蛋白质相互
作用的不同的结果,造成了乳化剂对凝胶形成的不同影
响。
考虑到所加入的乳化剂最好对G DL凝胶和氯化镁凝
胶的形成的阻碍作用较小,综合考虑后,选用单甘酯、大
豆磷脂和蔗糖脂肪酸酯HLB15三种乳化剂。
212 乳化剂的单因素水平试验
由表2可知,随着乳化剂添加量的增加,R值增大,
在达到最大值后,继续增大乳化剂的加入量,R值缓慢
减小。当蔗糖脂肪酸酯HLB15的添加量为019%时,R
值最大,为01803。对于豆乳来说,以蔗糖脂肪酸酯
HLB15作为乳化剂效果最好,优于磷脂(R max=
01772),优于单甘酯(R max=01728)。乳化剂各自最适
的用量为:单甘酯018%、大豆磷脂018%、蔗糖脂肪酸
酯HLB15019%。
表2 乳化剂的单因素水平试验结果
单甘酯(%)R值磷脂
(%)
R值
蔗糖脂肪酸酯
HLB15(%)
R值
015016770150171301601742
016016940160172101701754
017017090170175501801781
018017280180177201901803
019017210190176311001789
213 复配乳化剂的正交试验
由于不同的乳化剂配合使用有协同作用,使用复合乳化剂要比用一种乳化剂的乳化效果好,因而进行复配乳化剂最佳配方的研究。复合乳化剂的总量与单因素的用量相同,故复合乳化剂中各乳化剂的用量取单因素用量的1/3进行三因素三水平的试验,以确定各乳化剂的最佳用量。正交设计见表1。
试验结果及数据分析见表3。A1B2C2结果最佳,其稳定值为R=01818,各因素的最佳添加量分别为:单甘酯0122%,磷脂0127%,蔗糖脂肪酸酯(HLB15) 0130%。另外,从极差分析可知,各因素对豆乳乳化稳定性影响从大到小依次为:蔗糖脂肪酸酯HLB15、大豆磷脂、单甘酯。
3 结论
(1)不同乳化剂对大豆蛋白质凝胶的形成有不同的影响,这种影响的不同可能与亲水基团的不同、聚合度的不同以及各乳化剂与豆乳中碳水化合物、脂肪、蛋白质的相互作用不同有关。
(2)乳化剂最适添加量:单甘酯为018%、大豆磷脂为018%、蔗糖脂肪酸酯HLB15为019%。
(3)当单干酯的添加量为0122%、磷脂为0127%、蔗糖脂肪酸酯HLB15为0130%时,豆乳可获得较好的乳化效果。各因素对豆乳乳化稳定性影响从大到小依次为:蔗糖脂肪酸酯HLB15>大豆磷脂>单甘酯。
表3 复配乳化剂的正交试验
组号
因 素
A B C
R值111101794
212201818
313301803
421201792
522301810
623101785
731301807
832101799
933201802
K1214152139321318
K2213872142721412
K3214082139021420
k1018050179801793
k2017960180901804
k3018030179701807
R1010090101201014
参考文献
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收稿日期:2004211216
作者简介:任媛媛(1980-),女,河北人,中国农业大学食品科学与营养工程学院,硕士,主要从事农产品加工储藏方向研究。
通讯地址:(100083)北京清华东路170号中国农大东校区40信箱《粮油加工与食品机械》2005年第3期 ●
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大豆蛋白 概述：进入21世纪以来，随着我国人民生活水平的提高，人们对植物油、大豆食品、大豆蛋白的需求量不断提高，使大豆食品需求逐年递增，发展大豆食品加工业有着现实依据。并且随着进口大豆数量逐年激增，我国对大豆的依赖越来越强，国产大豆市场空间越来越小，国际市场大豆价格的波动对我国大豆的影响越来越大。一旦因政治原因或利益分配与出口国产生矛盾，将会是我国处于不利的境地。因此振兴我国大豆产业意义重大，大豆加工业的发展也事关全局。中国是大豆的故乡，几千年前，大都从中国传播至世界各地。大豆营养丰富，全身是宝，在中国，豆制品自古以来就是人们摄取蛋白质的主要来源之一。近代可以的发展，提供了新的高可以手段，，使大豆为原料制成的系列产品，不断增加了品种，而且提高了品质，他们的应用范围更广泛。 摘要：大豆蛋白质应用概述 大豆蛋白产品有粉状大豆蛋白产品（soy protein powder）和组织化大豆蛋白产品(textured soy protein)两种。粉状大豆蛋白产品是大豆为原料经脱脂、去除或部分去除碳水化合物而得到的富含大豆蛋白质的产品，视蛋白质含量不同，分为三种： 1.大豆蛋白粉 2.大豆分离蛋白： 将大豆分离蛋白用于代替奶粉，非奶饮料和各种形式的牛奶产品中。营养全面，不含胆固醇，是替代牛奶的食品。大豆分离蛋白代替脱脂奶粉用于冰淇淋的生产，可以改善冰淇淋乳化性质、推迟乳糖结晶、防止“起砂”的现象。 3.大豆浓缩蛋白： 水产大豆浓缩蛋白已证实是鱼虾饲料中极好的植物性蛋白源。因为他抗原水平低、灰分、含磷量低，不象鱼粉那样含量高水平的生物胺，同时具有极好的制粒性。适量添加能提高饲养品种的成活率，维持正常生长，同时改善饲料的利用效率。 大豆蛋白的应用现状： 大豆被认为是一种神奇的食品原料，以大豆为原料或与大豆蛋白有关的加工产品有传统大豆食品、大豆加工食品和大豆蛋白配料等各种不同形式的产品。主要的产品形式有：全脂豆奶、大豆奶酪、豆腐、全全脂大豆粉、大豆浓缩蛋白、大豆分离蛋白、组织化蛋白、水解大豆蛋白等，大豆蛋白配料被广泛用于快餐、饮料、肉类、面制品、仿乳制品、婴儿食品、糖果等各种常见的食品加工中。在全世界范围来看大豆蛋白在食品中的应用范围一般分为以下几个方面：(1)早餐食品(2)面制品(3)饮料(4)肉、禽、鱼类产品(5)乳类产品(6)其它食品应用：例如在糖果、汤料等的应用，以及在宠物食品中的应用。(7)大豆蛋白在其它加工业中应用则主要有：纺织、皮革、发酵、饲料、造纸等工业中的应用。（8）近来对大豆蛋白的利用以及应用研究还包括有：蛋白质可食用膜的性质及应用、食品用粘结剂、大豆蛋白中不同组分的性能及应用、环境条件和加工处理对大豆蛋白功能性质的影响、大豆蛋白在一些食品中的应用等。 大豆蛋白发展前景： 目前，随着各类肉质方便食品的迅速发展，大豆蛋白质在高档食品中的重要性越来越明显，用量剧增。据有关资料报道，美国大豆蛋白的年生产量约30万吨，并在大豆蛋白中融入活性钙，使其既使融化也不变性。日本大豆蛋白年产
食品乳化剂的特性及在油脂乳化中的应用 一、前言 随着人们生活水平的提高及饮食结构的变化，在传统追求色、香、味的同时，更加重视食品的功能化、特性化和多样性，无论怎样更新，食品的营养性和安全性是保障和提高人类健康最重要的前提。所以要达到上述目标，正确和科学使用食品乳化剂尤为重要，基于此，我们技术工作者严格按照《中华人民共和国食品卫生法》和《食品添加剂卫生管理办法》研发、生产、推荐使用优质、规范的食品乳化剂，勇担食品安全之重任。 二、食品乳化剂的特性及乳化机理 食品乳化剂是一类能使两种或两种互不相容构成相（如：油和水）均匀地形成分散或乳状（乳浊）体的活性物质。其特性取决于乳化剂的HLB值（亲水亲油平衡值），而HLB值的大小取决于乳化剂的分子构成，乳化剂分子亲水基团数量多（如：-OH基），表现出强的亲水性，即HLB值偏高，形成水包油（O/W）型乳化剂;若乳化剂分子中碳氢链越长（如：CH3—CH2—CH2—……）,亲油基团大，则亲油性强，HLB值偏低，形成油包水（W/O）型乳化剂，人们规定亲水性100%乳化剂，HLB值为20（以油酸钾为代表）,亲油性100%，HLB 值为零（以石蜡为代表）期间分成20等分，如图一所示： HLB值1～6易形成W/O型乳化体系，其中1～3为消泡剂，3.5～6为油包水型乳化剂。6～20易形成O/W型乳化体系，其中7～8为润湿剂，8～18为油/水型乳化剂，13～15为洗涤剂，15～18为去污、加溶剂。截止2006年《中华人民共和国卫生部公告》我国已批准使用的食品乳化剂为36种，主要为阴离子和非离子，极少量两性离子，据相关资料报道，我国目前年用量4万吨左右，其中单甘酯2万吨左右。现将主要品种及特性列于表一。 表一乳化剂主要品种及特性 单甘酯（GMS DGMS）特性: 乳化、分散、抗淀粉老化 硬脂酰乳酸钠（SSL）特性: 增筋、乳化、防老化、保鲜、增大面包、馒头体积、改善组织结构 硬脂酰乳酸钙-钠(CSL-SSL) 特性: 增筋、乳化、防老化、保鲜、增大面包、馒头体积、改善组织结构. 三聚甘油单硬脂酸酯（PGFE）特性: 较强的乳化性，保湿、柔软性、防止淀粉回生老化 双乙酰酒石酸单（双）甘油酯（DATEM）特性: 乳化、增加面团弹性、韧性和持气性，增大面包、馒头体积，防止老化. 月桂酸/辛酸单甘酯（GML/GMC）特性: 乳化、分散、防腐、保鲜. 斯盘、吐温系列（S-60 、T-60等）特性: 良好乳化、稳定、分散、
食品乳化剂的性质及应用 一、乳化剂的简介： 1. 乳化剂是一种双亲分子，是有一个亲油端及一个亲水端在体系中，分散 相称为不连续相，在食品中，亲油基常是食品级油或脂的长链脂肪酸,亲水 基可以是非离子型，如甘油,亲水基可以是阴离子型（带负电如乳酸盐）,亲 水基可以是两性（如卵磷脂）,亲水基可以是阳离子型，具有毒性，一般不 用。 2.乳化液： 常有O/W与W/O型分散液，总的说来，连续相是乳化剂的溶解度较大的一相。 3、HLB 亲水性与亲油性平衡值，理论上，HLB=（亲水性分子量/总分子量）×20=a/b ×20 由此可见，HLB在0~20 较小值代表乳化剂在油相中更易溶解，较大值则相反,常见乳化剂的HLB值：
两种乳化剂混合物的HLB=A×HLBa+B×HLBb 其中A、B表示质量百分数。 经研究： HLB在3~6范围内有利于形成W/O型乳化液 HLB在11~15范围内，有利于形成O/W型乳化液 HLB在6~11范围内，无良好乳化性，只有湿润性能 O/W型乳化液在HLB=12最稳定， W/O型乳化液在HLB=3.5最稳定。 二、乳化剂的作用： 1、乳化剂最重要的作用是使互不相溶的水、油两相得以乳化形成均匀、稳定的乳状液，保持油和水的两相稳定。 2、与淀粉作用： 淀粉在水中形成＠螺旋结构，内部有疏水作用，乳化剂疏水基进入淀粉＠螺旋结构，通过疏水键与之结合，形成复合物或络合物，降低淀粉分子的结晶程度，乳化剂进入淀粉颗粒内部会阻止支链淀粉的结晶程度，防止淀粉老化，使面包、糕点等淀粉类制品柔软，具有保鲜作用。 3、与蛋白络合，改善食品结构及流变特性增强面团强度。蛋白质因氨基酸极性不同具有亲水和疏水性，在面筋中，极性脂类分子以疏水键与麦谷蛋白结合，以氢键与
蛋白乳化活性与分子结构的关系 齐军茹 彭志英 (华南理工大学食品与生物工程学院, 广州510640) 摘要:本文从蛋白分子二硫键以及非共价作用两方面综述了蛋白分子的柔韧性与蛋白乳化活性的关系。讨论了设计新的蛋白乳化剂的研究方向。 关键词:蛋白,乳化活性,柔韧性,变性 Relationship Between the Emulsifying Activity of Protein and I t’s Molecular Structure Q i Junru,Peng Zhiying (F ood and Biological Engineering C ollege,S outh China University of T echnology,G uangzhou510640) Abstract:The relationship between flexibility and emulsifying activity was investigated by disrupting disulfide bonds and nonco2 valent interactions of the protein,and direction of research for the design of novel protein emulsifiers are discussed. K ey w ords:Protein,Emulsifying activity,Flexibility,Denaturation 蛋白质的柔韧性是影响其乳化性质的重要方面。在溶液中,蛋白质的疏水端通常包裹在分子内部。为了形成乳化,蛋白质的疏水端应该定位在油相界面中。因此,如何使蛋白质构象展开(即变性)来暴露其疏水端是影响其乳化效果的关键。 蛋白质的三维空间结构由其共价和非共价作用来维系,共价作用主要是二硫键,包括分子外和分子内部的二硫键。改变二硫键可以改善蛋白的乳化性质,一般有几种途径。例如,化学法还原大豆球蛋白的二硫键可升高其乳化性和起泡性[1,2],进一步的研究表明自由的硫羟基团被烷基化后可以防止二硫键重新形成,该功能改善可能引起构象变化,且导入的烷基基团也会影响其升高的疏水性质。另外,利用重组DNA技术来消除半胱氨酸残基也是一种改善的方法。溶菌酶分子结构中去除半胱氨酸残基提高了乳化活性和乳化稳定性[3]。但是,用其它的氨基酸来代替大豆球蛋白中的半胱氨酸残基(去除一个或两个)以便去除二硫键,结果并没有使大豆蛋白的乳化性升高,这可能是由于剩余的半胱氨酸残基仍参与了分子间二硫键的形成。 蛋白质的柔韧性同时也受到非共价相互作用的影响,诸如氢键、范德华力、静电引力以及疏水作用。首先热变性可以破坏非共价作用,所以蛋白经过加热能够改善其乳化性质,但是其溶解性质有所降低,因为包埋在蛋白分子内部的疏水基团暴露在外[4];另外,化学变性,诸如脲,一直被用来研究变性蛋白在静态界面的作用[5]。这些研究对于探讨蛋白质吸收现象是非常有价值的,但是值得注意的是将其影响效果外推至基于食品的乳化液中是存在疑问的[6]。大家都知道,食品工业中乳化液的形成需要均质,此时赋予了体系大量的机械能。因此,乳状液中蛋白在油水界面吸咐作用并非属于扩散控制,而对于蛋白与界面相互作用的最初阶段的分析属于静态研究[7]。 25
食品中常见乳化剂的优缺点和适用范围 一、硬脂酰乳酸钠／钙（ssl／csl） 1.优点： 具有强筋的保鲜的作用。一方面与蛋白质发生强烈的相互作用，形成面筋蛋白复合物，使面筋网络更加细致而有弹性，改善酵母发酵面团持气性，使烘烤出来的面包体积增大；另一方面，与直链淀粉相互作用，形成不溶性复合物，从而抑直链淀粉的老化，保持烘烤面包的新鲜度。ssl／csl在增大面包体积的同时，能提高面包的柔软度。 2.缺点：与其他乳化剂复配使用，其优良作用效果会减弱。 3.适用范围：根据《食品添加剂使用卫生标准》GB2760-1996中规定：硬脂酰乳酸钠可用于面包、糕点，最大用量为2.0g/kg。 二、双乙酰酒石酸单甘油酯（datem） 1.优点： 能与蛋白质发生强烈的相互作用，改进发酵面团的持气性，从而增大面包的体积和弹性，这种作用在调制软质面粉时更为明显。如果单从增大面包体积的角度考虑，datem在众多的乳化剂当中的效果是最好的，也是溴酸钾替代物一种理想途径。 2.缺点：吸湿性大，细粉在夏季高温潮湿（或储存不当）时特别容易结块 3.适用范围： 用于植脂性粉末，5.0g/kg。氢化植物油、搅打过的奶油、面包、糕点，10g/kg。 三、蔗糖脂肪酸酯（se） 1.优点： 在面包品质改良剂中使用最多的是蔗糖单脂肪酸酯，它能提高面包的酥脆性，改善淀粉糊黏度以及面包体积和蜂窝结构，并有防止老化的作用。采用冷藏面团制作面包时，添加蔗糖酯可以有效防止面团冷藏变性。 2.缺点：
由于乳化剂的协同效应，单独使用蔗糖酯远不如与其他乳化剂合用，适当复配后乳化效果更佳。在酸性或碱性时加热可被皂化。 3.适用范围： 可用于肉制品、香肠、乳化香精、水果及鸡蛋保鲜、冰淇淋、糖果、面包， 1.5g/kg；乳化天然色素，10g/kg。 四、松香甘油酯 1.优点： 质脆，无臭或微有味。不溶于水、低分子醇，溶于芳香族溶剂、烃、萜烯、酯、酮、橘油及大多数精油。具有稳定饮料的作用。 2..适用范围： 可用于胶姆糖基础剂，最大量1.0g/kg。乳化香精，最大量100g/kg。可用作饮料的稳定剂，用量在成品中不超过0.05%，在口香糖基础剂用量不超过01% 五、改性大豆磷脂 1.优点： 用于人造黄油(氢化油)，起乳化、防溅、分散等作用；用于油脂乳化剂，起油水乳化作用，乳化油可以代替纯油脂，有改进食品质量、节约食品加工用油的效果。在巧克力中起保形、润湿作用，能防止因糖分的再结晶而引起的发花现象。糖果中特别是对含有坚果及蜂蜜的糖果，能防止渗油及渗液作用，对口香糖能起留香作用。 2.缺点： 在水中很容易形成乳浊液，比一般的磷脂更容易分散和水合。极易吸潮，易溶于动植物油，部分溶于乙醇。 3.适用范围： 用于人造黄油、巧克力，0.2%~0.3%；糖果，0.5%；口香糖，0.2~0.3%、蛋制品等。 六、木糖醇酐单硬脂酸酯
亲水性单甘酯在冰淇淋中的应用 亲水性单甘酯系列产品是一种复合乳化剂，以饱和脂肪酸单、双甘油酯作为原料，经特殊工艺添加亲水基团合成的，具有较强的热稳定性，在含水体系中具有优良的水解稳定性，具有很强的胶束形成能力，具有较高的HLB值（5～17），能够大大降低油/水界面体系的活性，无色，无味并具有良好生物降解性，无毒副作用，可以与其他乳化剂以任意比例配伍，对食品的色、香、味无任何影响，现已广泛应用在冰淇淋、乳制品、速冻食品等领域中。 冰淇淋属水包油（O/W）型乳液，应选用亲水性水包油型乳化剂，亲水性单甘酯在冰淇淋生产中的作用，主要表现在凝冻工序中脂肪粒子发生附聚而形成三维网络结构作为冰淇淋骨架，使气泡保持稳定，形成保型性和贮藏稳定性以及口融性均良好的组织，口感细腻。 因此选择亲水性单甘酯系列产品做乳化剂能通过控制冰淇淋料中脂肪球的附聚与凝聚而使冰淇淋具有较好的干性度、保型性、适宜的膨胀率、细腻的组织结构和口感、抗融化性好等特征。 此外，灌模产品中在适度提高膨胀率的情况下能很好地改善料液的流动性，利于灌模，同时也能改善口感。在水冰类产品中使产品口感更酥脆，透度提高。 亲水性单甘酯用量一般为脂肪百分含量的2～3% 脂肪含量% 亲水性单甘酯用量% 4～6 0.1～0.2 6～8 0.2～0.3 8～12 0.3～0.4
以上只是经验值，生产中通过高剪切或均质等适当手段，可减少乳化剂用量，最适宜用量须经试验来确定。 在冰淇淋生产中最为常用的乳化剂为蒸馏单甘酯，因为它价格低、乳化能力强、使用方便、有适宜的膨胀率（80～100%），但试验中我们发现若单纯使用蒸馏单甘酯作乳化剂做出的产品表面粗糙，口感不细腻，而当蒸馏单甘酯与亲水性单甘酯系列产品复配使用，乳化效果更好，料液粘稠度适中，搅打起泡性好，在相同膨胀率下表面光滑，光泽度好，组织细腻，有咬劲，口感好。 亲水性单甘酯在液态奶制品的应用 随着人们生活水 平的提高，牛乳作为营养全价食品倍受 消费者的青睐和喜爱，但牛奶在贮运过 程中常会出现脂肪上浮而影响产品质 量。这就需要加入乳化剂来改善这种情 况，减少脂肪上浮。 牛乳在均质过程 中，脂肪球破裂为小的脂肪球，脂肪球 表面积增大6-10倍，原奶中的乳化剂（磷 脂、酪蛋白）远不能满足脂肪界面膜的 需要，这就需要加入较多的乳化剂与脂 肪形成完整的界面膜，在水包油体系中， 乳化剂与水的相互作用主要取决于亲水 基团，当乳化剂的亲水基团大，亲油基 团小即HLB值高的乳化剂是水溶性的， 所以在均质过程中HLB值高的乳化剂迅
大豆蛋白在肉制品加工中可采取以下添加方法。 1．复水法 将大豆组织蛋白与一定比例的水混合，经过浸泡软化后随原料绞碎，大豆蛋白在肉制品中分布均匀、口感良好。 2．糊剂法 糊剂法又称凝胶化法。将大豆分离蛋白与一定量的水制成糊剂〔以1：（35）的比例〕，经充分搅拌使其水化，使用时按配方要求添加到肉馅中。 3．乳化法 将大豆分离蛋白与配方中的一部分脂肪和水制成预乳化液。采用冷乳化法时，大豆蛋白、脂肪和水的比例为1：5：5，也可以加入85℃预煮过的猪皮。采用热乳化法时，大豆分离蛋白与猪皮、水和脂肪的比例为1：2：6：6 4．干粉法 干粉法只有采用鲜肉为原料时才适用。在斩拌时，将大豆分离蛋白以干粉状态先于脂肪加入，其操作程序为：瘦肉＋蛋白（1份）＋水（5份）＋其他。 5．注射法 将5%的大豆分离蛋白分散于火腿发色及调味液中，然后用盐水注射器注入肉块中进行腌制，火腿得率可增加20%，并可以缩短腌制时间，这种明显的效果来源于大豆蛋白质的持水性和凝胶性。 大豆蛋白在肉制品加工中的应用须注意以下几点： ①大豆蛋白制品应经脱腥处理，除去豆腥味，以免影响肉制品风味。 ②由于大豆蛋白的使用，适当减少了瘦肉用量，增加了肥肉用量，在一定程度上要影响产品的颜色，可以用血或允许使用的色素予以补充。此外，可以添加少量肉味料（肉味香精），以增加产品的肉香味。 ③在灌肠制品生产中，一般使用碱性磷酸盐（STP），在使用大豆分离蛋白时，最好使用酸性磷酸盐（ASP）而酸性磷酸盐会降低肉结合水的能力，所以使用ASP时，最好同时加入葡萄糖酸内酯（GDL）,以缓冲ASP的作用。 ④大豆分离蛋白对盐和调味料有一定的覆盖作用，因此调味料宜最后加入，并根据情况调制盐的用量。 在使用斩拌机（或搅拌机）时要把大豆分离蛋白充分斩拌，斩拌至浓绸发亮，使其充分发挥乳化的效果。在斩拌机中乳化时，应加冰屑降低肉温，以增强乳化效果，提高产品质量。
二、食品加工中蛋白质功能性质的应用 各种蛋白质都有不同的功能性质，在食品加工过程发挥出不同的功能。根据其功能性质的不同，选定适宜的蛋白质，确定用量，加入到食品中，使之与其它成分如糖、脂肪、水反应，可加工成理想的成品。 (一)以乳蛋白作为功能蛋白质 在生产冰淇淋和发泡奶油点心过程中，乳蛋白起着发泡剂和泡沫稳定剂的作用。乳蛋白冰淇淋还有保香作用。在焙烤食品中加入脱脂乳粉，可以改善面团的吸水性，增大体积，阻止水分的蒸发，控制气体的逸散速度，加强结构性。乳清中的蛋白质，具有较强的耐搅打性，可用作西式点心的顶端配料，稳定泡沫，脱脂奶粉可以作为乳化剂添加到肉糜中去，增强其保湿性。’ (二)以卵类蛋白作为功能蛋白质 卵类蛋白主要由蛋清蛋白和蛋黄蛋白组成。 蛋清蛋白的主要功能是促进食品的凝结、胶凝、发泡和成形。在搅打适当黏度的卵类蛋白质的水分体系时，其中的蛋清蛋白的重叠的分子部分伸展开，捕捉并且滞留住气体，形成泡沫。卵类蛋白对泡沫有稳定作用。用鸡蛋作为揉制糕饼面团混合料时，蛋白质在 气一液界面上形成弹性膜，这时已有部分蛋白质凝结．把空气滞留在面团中，有利于发酵，防止气体逸散，面团体积增大，稳定蜂窝结构和外形。 蛋黄蛋白的主要功能是乳化及乳化稳定性。它常常吸附在油水界面上，促进产生并稳定水包油乳状液。卵类蛋白能促进油脂在其它成分中的扩散，从而加强食品的黏稠度。 鸡蛋在调味汁和牛乳糊中不但起增稠作用，还可作为黏结剂和涂料，把易碎食品黏连在一起，使它们在加工时不致散裂。 (三)以肌肉蛋白质作为功能蛋白质 肌肉蛋白的保水性是影响鲜肉滋味、嫩度和颜色的重要功能性质，也是影响肉类加工质量的决定因素。肌肉中的水溶性肌浆蛋白和盐溶性肌纤蛋白的乳化性，对大批量肉类的加工质量影响极大。肌肉蛋白的溶解性、溶胀性、黏着性和胶凝性，在食品加工中也很重要。如胶凝性可以提高产品强度、韧性和组织性。蛋白的吸水、保水和保油性能，使食品在加工时减少油水的流失量，阻止食品收缩；蛋白的黏着性有促进肉糜结合，免用黏着剂的作用。 (四)以大豆蛋白质作为功能蛋白质 大豆蛋白质具有广泛的功能性质，如溶解性、吸水和保水性、黏着性、胶凝性、弹性、乳化性和发泡性等。每一种性质都给食品加工带来特定的效果。如将大豆蛋白加入到咖啡乳内，是利用其乳化性；涂在冰淇淋表面，是利用其发泡性；用于肉类加工，是利用它的保水性、乳化性和胶凝性。加在富含脂肪的香肠、大红肠和午餐肉中，是利用它的乳化性，提高肉糜问的黏性等等。因其价廉，故应用得非常广泛。
大豆蛋白粉的应用 大豆蛋白粉具有乳化性、吸水性、保水性、凝胶性、气泡性、吸味性、防止脂肪渗透和聚集性、粘结性。 大豆分离蛋白是以低温脱溶大豆粕为原料生产的一种全价蛋白类食品添加剂。大豆分离蛋白中蛋白质含量在90%以上，氨基酸种类有近20种,并含有人体必需氨基酸。其营养丰富，不含胆固醇，是植物蛋白中为数不多的可替代动物蛋白的品种之一。 大豆分离蛋白的功能特性： 乳化性：大豆分离蛋白是表面活性剂，它既能降低水和油的表面张力，又能降低水和空气的表面张力。易于形成稳定的乳状液。在烤制食品、冷冻食品及汤类食品的制作中，加入大豆分离蛋白作乳化剂可使制品状态稳定。 水合性：大豆分离蛋白沿着它的肽链骨架,含有很多极性基，所以具有吸水性、保水性和膨胀性。分离蛋白的吸水力比浓缩蛋白要强许多，而且几乎不受温度的影响。分离蛋白在加工时还有保持水份的能力，最高水分保持能力为14g水/g蛋白质。 吸油性：分离蛋白加入肉制品中，能形成乳状液和凝胶基质，防止脂肪向表面移动，因而起着促进脂肪吸收或脂肪结合的作用。可以减少肉制品加工过程中脂肪和汁液的损失，有助于维持外形的稳定。分离蛋白的吸油率为154%。 凝胶性：它使分离蛋白具有较高的粘度、可塑性和弹性,既可做水的载体，也可做风味剂、糖及其它配合物的载体，这对食品加工极为有利。 发泡性：大豆蛋白中，分离蛋白的发泡性能最好。利用大豆蛋白质的发泡性，可以赋予食品以疏松的结构和良好的口感。 结膜性：当肉切碎后，用分离蛋白与鸡蛋蛋白的混合物涂在其纤维表面，形成薄膜，易于干燥，可以防止气味散失，有利于再水化过程，并对再水化产品提供合理的结构。 大豆分离蛋白的应用： 1.肉类制品：在档次较高的肉制品中加入大豆分离蛋白，不但改善肉制品的质构和增加风味，而且提高了蛋白含量，强化了维生素。由于其功能性较强，用量在2~5%之间就可以起到保水、保脂、防止肉汁离析、提高品质、改善口感的作用。将分离蛋白注射液注入到火腿那样的肉块中，再将肉块进行处理，火腿地率可提高20%。分离蛋白用于炸鱼糕、鱼卷或鱼肉香肠中，可取带20~40%的鱼肉。 2.乳制品：将大豆分离蛋白用于代替奶粉，非奶饮料和各种形式的牛奶产品中。营养全面，不含胆固醇，是替代牛奶的食品。大豆分离蛋白代替脱脂奶粉用于冰淇淋的生产，可以改善冰淇淋乳化性质、推迟乳糖结晶、防止“起砂”的现象。 3.面制品：生产面包时加入不超过5%的分离蛋白，可以增大面包体积、改善表皮色泽、延长货架寿命；加工面条时加入2~3%的分离蛋白，可减少水煮后的断条率、提高面条得率，而且面条色泽好，口感与强力粉面条相似。 大豆分离蛋白还可应用于饮料、营养食品、发酵食品等食品行业中。
文献综述 蛋白乳化性质的研究 摘要：乳化性质是蛋白质的一项重要功能性质，包括乳化活性和乳化稳定性。本文主要通过对蛋白乳化性质的介绍，综述了其测定方法、不同的处理方式和不同的物化因素对乳化性的影响。 关键词：蛋白质乳化性测定方法影响因素 1 前言 乳化性质（Emulsibility）是蛋白质的一项重要的功能性质，是指油品和水形成乳状液的能力，包括乳化活性（Emulsifying Properties）和乳化稳定性（Emulsifying stability）两个方面。乳化活性是指蛋白质在促进油水混合时，单位质量的蛋白质（g）能够稳定的油水界面的面积（m2）；乳化稳定性是指蛋白质维持油水混合不分离的乳化特性对外界条件的抗应变能力。 蛋白质乳化性是指蛋白质能使油与水形成稳定的乳化液而起乳化剂的作用[1]。 2 乳化性质的测定方法 2.1 乳化活性的测定方法 2.1.1 分光光度法 阮诗丰[2]等人采用722S型分光光度计对大豆分离蛋白乳化活性进行了测定。课题中具体的试验方法如下：用微量取样器取出底部的乳状液50μL，用0.1%(W/V)SDS(十二烷基硫酸钠)溶液稀释到一定倍数后放入比色皿中，以相同的SDS溶液作参比液，立即测定其在500nm处的吸光度A。根据赵国华等[3]的方法进行简化，乳化活性EA用零时刻的吸光度来表征：
EA=A0 或用乳化活性指数，即每克蛋白质的乳化面积来表示[4]： 10000 C N A 2 303 .2 EAI500 ? ?? ? ? = φ 式中：C：溶液中样品蛋白质浓度；Φ：油相体积分数；N：稀释倍数用分光光度计法测定多种大豆分离蛋白的乳化活性，每种测定均重复多次，计算结果的标准方差(SD:Standard deviation)和变异系数(CV:coefficient of variation)来反映此测定方法重复性。 邓塔[5]等人在研究大豆蛋白乳化性质的课题中，以脱脂大豆粉为实验对象，取一定体积质量分数为 2.0%的蛋白质溶液，加入同体积的大豆色拉油，以6400r/min的速度高速搅拌2min，之后在0min取样100，以0.1%（w/v）SDS（十二烷基磺酸钠，pH=7.0）稀释50倍，以SDS溶液为空白，测定500nm处的吸光度值，以0min的吸光度值表示乳化性（EA）。 2.1.2 电导法 称取一定量的大豆分离蛋白，溶解后使蛋白质溶液浓度在0.3 %~0.5%( w/v)，10000 r/min 高速搅拌，同时用蠕动泵以4.0 mL/min的速度匀速向其中滴加大豆色拉油，用雷磁数据采集软件采集电导值数据，当电导值发生突变时，停止加油，记录耗油量V k。测定不同质量的蛋白质乳化油脂的量，通过多组数据进行回归分析，计算出蛋白质的乳化能力EC[6]： Y=aX+b 其中 Y：总耗油量Vk(mL) X：蛋白质量M(g) A：该种蛋白质的EC(mL/g) 2.2 乳化稳定性的测定方法 2.2.1 分光光度法 分光光度法测蛋白乳化稳定性的原理是乳化性越好，颗粒越小，吸光度越小；乳化稳定性越好，吸光度随时间的变化越小，也即是粒径变化不大。
沥青乳化剂乳化原理 武城县博斯特筑路机械有限公司 沥青乳化剂定义：沥青乳化剂是表面活性剂的一种类型。它是能吸附在沥青颗粒与水界面，从而显著降低沥青与水界面的自由能，使其构成均匀而稳定的乳浊液的一种表面活性剂。 在水中加入沥青乳化剂以后，乳化剂的亲水基与水分子之间有很强的吸引力，乳化剂分子在液体表面上基本是无一定方向的，多处于平躺状态。由于溶液中乳化剂的浓度由小变大，亲油基的烃基部分，因憎水性排斥于水体系之外，产生疏水效应。这样就使乳化剂产生了一个方向性，水面上溶解的是亲水基，水面最远方向为亲油基，形成了乳化剂定向排列于界面上，使自由能趋于最小，保持了最稳定位置。这样乳化剂与空气界面上形成了一层单分子膜。这种有规则的分子排列现象称作分子定向排列或配位。这种单分子定向排列现象称为单分子吸附膜。 沥青乳化剂分子在水溶液中定向排列的吸附现象，不仅在空气和水相之间，也可发生在空气以外的沥青相中。这种吸附现象有物理吸附和化学吸附，以化学吸附为主，随着亲油基碳链长度增加吸附速度加快，分子定向排列的吸附速度加快，最后水的表面形成单分子层，使水的表面张力下降。 在乳化剂水溶液中加入过量的乳化剂，不仅可以形成单分子定向的吸附膜，而且能形成复杂的多层吸附膜和乳化剂分子集束，以尽量保持最小的自由能。如果沥青液经高速剪切成细小微粒（0.01mm-0.001mm）而均匀的分散在水中，溶入水中的乳化液分子会立即在沥青微粒界面被吸附，从而产生新的吸附排列，亲油基一段吸附于沥青内部，亲水基一端吸附于水中，以钳形固定于界面上，从而降低了沥
青与水的界面张力。当吸附的乳化剂分子达到饱和状态时，在沥青微粒表面形成一层被乳化剂分子包封的有一定机械强度的坚固的分子薄膜，使沥青微粒具有亲水性，而均匀稳定地分散在水中，形成乳化沥青。 沥青乳液是一个多相分相体系，沥青是以微粒形式均匀分散于水中的稳定乳状液，其稳定度因乳化剂大大加强。其中沥青为分散相，为不连续相或称内相；水为分散介质，为连续相或称外相，为水包油（O/W）型乳化沥青。也就是我们平时使用的乳化沥青。 阴离子乳化剂 阴离子乳化剂在水中溶解后，其活性部分倾向离解成负电离子的表面活性物质，其特征表现为具有一个大的有机阴离子，能与碱作用生成盐。根据带负电离子部分的结构不同，可分为羧酸盐型、磺酸盐型及硫酸盐型三大类。 阴离子乳化剂的缺点是抗硬水能力较差；优点是来源广、种类多、价格便宜。可用于碱性矿物集料。 一、羧酸盐型乳化剂，它是由大分子链的羧酸与碱作用而生成的阴离子沥青乳化剂。常用的有脂肪酸盐和环烷酸盐。其化学结构为：RCOOM R为憎水烃基，为长烃脂肪烃或环烷烃基，碳原子个数为9-21. M为金属离子，包括K+Na+ 在羧酸盐型沥青乳化剂中应用最多的为油酸钠、松香酸钠、月桂酸钠、环烷酸钠等。脂肪酸的碳链越长，亲油性越强，凝固点越高，制成的脂肪酸皂越硬，在水中的溶解性越差。脂肪酸的碳链越短在水中的溶解性越好，亲油性越差，对沥青的乳化效果越差。选择脂肪酸盐乳化剂一般选择碳数为12-20之间，其中应用最多的碳原子为12-18. 环烷酸存在于很多沥青中，可以从沥青中提取。用作沥青乳化剂的环烷酸的酸值应在75-175之间，沥青酸值在0.75KOH/g左右或更高的环烷酸沥青，可简单的用碱性乳化剂所乳化，可获得较满意的环烷皂乳化沥青。 （一）油酸皂 油酸皂是用天然油脂与氢氧化钠进行化学反应而生成的一种阴离子型乳化剂，学名为顺-9-十八碳烯酸盐，是含一个双键的不饱和脂肪皂。其化学式为：CH3(CH2)7-CH=CH-(CH2)7COONa 油酸是橄榄油、牛脂的主要成分，碳数均为18，由于分子中含有双键，增加了亲水性，在水中溶解性增强，具有极强的表面活性，是乳化沥青中常用的沥青乳化剂。但在硬水中与铝、镁等离子形成不溶性的铝皂、镁皂，影响乳化效果。 （二）硬脂酸钠 硬脂酸钠是由硬脂酸和碱作用而生成的硬脂酸皂。其化学式为CH3(CH2)16Na 硬脂酸钠多数是含有十八碳的饱和脂肪酸皂。其碳链越长，憎水性越强，亲水性羧酸基仅为一个，亲水性不足，顾在冷水中溶解性较差，易溶于热水。
大豆分离蛋白、大豆组织蛋白 一、简介 1、大豆分离蛋白 大豆分离蛋白是以低温脱溶大豆粕为原料生产的一种全价蛋白，蛋白质含量在90%以上，氨基酸种类有近20种,并含有人体必需氨基酸。其营养丰富，是植物蛋白中为数不多的可替代动物蛋白的品种之一。 2、大豆组织蛋白（textured soy protein) 是以粉状大豆蛋白产品为主要原料，经调理、组织化等工艺制成的具有类似于瘦肉组织结构的富含大豆蛋白质的产品组织化大豆蛋白，也称为大豆组织蛋白、组织蛋白，商品名如索太（Soytex）、邦太（Bontex）和康太（Contex）等。组织蛋白有陷状、块状，片状和粒状等几种形态。 视所用原料和产品的蛋白质含量不同，组织化大豆蛋白主要有以下3类：1）组织化大豆蛋白粉：商品名如索太（Soytex）和邦太（Bontex），是以低变性豆粕粉为原料生产的大豆组织蛋白，其蛋白质含量50-65%（干基计，下同）。2）组织化大豆浓缩蛋白：商品名如康太（Contex），是以大豆浓缩蛋白粉为原料生产的大豆组织蛋白，其蛋白质含量70%（干基计，下同）左右。3）其他：如以大豆蛋白产品为主要原料，添加谷朊粉(有时还添加淀粉）生产的组织化大豆蛋白。 大豆组织蛋白又称人造肉，就是在低温豆粕、浓缩蛋白或分离蛋白中，加入一定量的水分及添加物，搅拌使其混合均匀，强行加温加压，使蛋白质分子之间排列整齐且具有同方向的组织结构，再经发热膨化并凝固，形成具有空洞的丁度纤维蛋白。 大豆组织蛋白是将脱脂豆粕中的球蛋白转化为丝蛋白、纤维蛋白，蛋白质含量在55％以上组织状大豆蛋白是以大豆蛋白为原料制备的食品原料。 二、特点 1、大豆分离蛋白 ①乳化性：大豆分离蛋白是表面活性剂，它既能降低水和油的表面张力，又能降低水和空气的表面张力。易于形成稳定的乳状液。在烤制食品、冷冻食品及汤类食品的制作中，加入大豆分离蛋白作乳化剂可使制品状态稳定。 ②水合性：大豆分离蛋白沿着它的肽链骨架,含有很多极性基，所以具有吸水性、保水性和膨胀性。分离蛋白的吸水力比浓缩蛋白要强许多，而且几乎不受温度的影响。分离蛋白在加工时还有保持水份的能力，最高水分保持能力为14g水/g蛋白质。 ③吸油性：分离蛋白加入肉制品中，能形成乳状液和凝胶基质，防止脂肪向表面移动，因而起着促进脂肪吸收或脂肪结合的作用。可以减少肉制品加工过程中脂肪和汁液的损失，有助于维持外形的稳定。分离蛋白的吸油率为154%。 ④凝胶性：它使分离蛋白具有较高的粘度、可塑性和弹性,既可做水的载体，也可做风味剂、糖及其它配合物的载体，这对食品加工极为有利。 ⑤发泡性：大豆蛋白中，分离蛋白的发泡性能最好。利用大豆蛋白质的发泡性，可以赋予食品以疏松的结构和良好的口感。 ⑥结膜性：当肉切碎后，用分离蛋白与鸡蛋蛋白的混合物涂在其纤维表面，形成薄膜，易于干燥，可以防止气味散失，有利于再水化过程，并对再水化产品提供合理的结构。 2、大豆组织蛋白 在生产中经过水化作用，具有均匀的组织特性和特定的组织结构，具有类似肉的纤维结构，富有咀嚼感，同时还具有良好的吸水性、保油性。
○食品添加剂○ 乳化剂在食品中的作用原理 张佳程 周浩 摘要:本文简要介绍了乳化剂在食品中的三方面作用:降低界面张力;与淀粉和蛋白质相互作用;改进脂肪和油的结晶。阐述了乳剂与食品中各成分的相互作用的基本原理。 关键词:乳化剂作用原理 一、引言 早在1921年,在人造黄油工业中,就应用了单双甘油酯,不过直到15—20年后,食品乳化剂的生产才有较大的工业规模。随着食品生产的工业化发展,对食品乳化剂提出了新的要求。 食品乳化剂的世界总需求量约25万吨,其中单甘油酯约占总消费量的2 3,其次是蔗糖酯。我国单甘油酯产量约2200吨,也已开发了乳化能力强的高纯度(90%以上)的分子蒸馏单甘酯。蔗糖酯我国从80年代开始开发,近来发展很快。大豆磷酯是使用很普遍的乳化剂,兼有一定的营养价值。但目前由于纯度不够,利用价值不高,有较大应用潜力。 二、食品乳化剂的概念 乳化剂一词,仅仅指凭借界面作用,能够促进乳状液或泡沫的乳化作用或稳定作用。不过,表面活性剂一词也常用在这些产品上。在食品中,乳化剂一词有时易产生误解,因为有些产品中所谓乳化剂的实际功能,只能与淀粉蛋白质等成分相互作用,完全与乳化作用无关。但是根据传统习惯,我们仍称它们为乳化剂。 通常食品乳化剂必须具有两种性质:表面活性和可食性。因而,通常食品乳化剂定义为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,从而改进食品组织结构、口感、外观,以提高食品保存性的一类可食性的具有亲水和亲油双重性的化学物质。乳化剂一般分为油包水型和水包油型两类,以亲水亲油平衡值(H ydroph ilty and L i poph ilyty Balance,简称HLB)表示其特性。规定100%亲油性的乳化剂HLB为0,100%亲水性的HLB为20,其间分20等分,以表示其亲水亲油性的强弱情况和不同的作用(如图1)。在食品乳化剂中,一般亲油性占上风,但根据化学成分的不同,HLB值有相当大的变化。按Griffin 提出的公式可以计算出HLB值。 HLB 值 各乳化剂的适用性 各主要单酯的适用范围图1、HLB值与乳化剂的关系 HLB=20(1-S A) S=酯的皂化值 A=脂肪酸的酸值 三、食品乳化剂的作用 食品乳化剂的作用主要分三方面: 11乳化剂降低油—水界面的张力,促进乳化作用,在油—水、乳化剂界面上形成相平衡稳定乳状液。 油水两相之所以不相容,是由于两相间存在界面张力(或称表面张力),即油和水的接触面上有相互排斥和各自尽量缩小彼此接触面积的两种作用力。只有当油浮于水面分为两层时,其接触面积最小,最稳定。 牛奶是奶油及水的乳化体系,一般奶油表现为细微的小滴分散于水中,但长期静置后由于界面张力关系,奶油小滴便聚集成小球,并长大成凝聚团块,浮于水面,若加入乳化剂,其亲油基与奶油结合,在奶油微滴表面形成一层物理膜,可以防止油滴相互聚集。此时
前言 本标准按照GB/T 1.1《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》编写。本标准由尉氏县民生高级植物蛋白厂提出并起草。 本标准主要起草人：朱民生。
食品加工用大豆蛋白粉 1 范围 本标准规定了食品加工用大豆蛋白粉的要求、检验方法、检验规则、标志、标签、包装、运输、贮存等。 本标准适用于以大豆机榨出油后的豆饼或者低温豆粕为原料，经破碎或不破碎、微波干燥、粉碎、包装加工而制得的非即食食品加工用大豆蛋白粉。 2要求 2.1原料 2.1.1大豆饼应无腐败、无污染，并符合GB 2761、GB 2762、GB 2763的规定。 2.1.2生产用水应符合GB 5749的规定。 2.1.3 低温豆粕应符合GB/T 13382的规定。 2.2感官要求 感官要求应符合表1的规定。 表1 感官要求 2.3 理化指标 理化指标应符合表2的规定。
2.4 微生物限量 微生物限量应符合表3的规定。 2.5 净含量及允许短缺量 净含量及允许短缺量应符合JJF 1070的规定。 2.6 食品生产加工过程中的卫生要求 应符合GB 14881的规定。 2.7 其他要求 污染物限量应符合GB 2762的规定；农药残留限量应符合GB 2763的规定；真菌毒素限量应符合GB 2761的规定。 3 检验 出厂检验项目为：感官要求、灰分、水分、菌落总数、大肠菌群的检验。型式检验按国家相关规定执行。
编制说明 本标准适用于以大豆机榨出油后的豆饼或者低温豆粕为原料，经破碎或不破碎、微波干燥、粉碎、包装加工而制得的非即食食品加工用大豆蛋白粉。根据《中华人民共和国食品安全法》和《中华人民共和国标准化法》的有关规定，参照GB/T 13382《食用大豆粕》制定本标准，作为企业组织生产、质量控制和监督检查的依据。 本标准规定了食品加工用大豆蛋白粉的要求、检验方法、检验规则、标志、标签、包装、运输、贮存等。 本标准中铅指标严于食品安全国家标准GB 2762的规定。 尉氏县民生高级植物蛋白厂
studied .The particular alcohol selected for extraction improved the emulsion stability remarkably .By perpendicular ex -periment design ,the optimized proc essing conditions of preparing emulsifying soybean protein isolate were found to be :ethanol concentration 85%(V /V ),extraction temperature 30℃,duration 30min ,and flake solvent pr oportion 1∶4.The pr otein content of this product (moisture -free basis )is 95.66%,protein dispersion index 93.08%,and emulsion capacity 70.62%,emulsion stability 70.05%. Key words :alcohol washing soybean meals ;soybean protein isolates ;ethanol ;functional properties ;e mulsification pr operty 收稿日期:2003-03-24 作者简介:管军军(1975-),男,在读博士;主要从事大豆蛋白方面的研究。 文章编号:1003-7969(2003)11-0038-05 中图分类号:TQ645.9+9 文献标识码:A 提高大豆分离蛋白乳化性及乳化稳定性的研究 管军军1,裘爱泳1,周瑞宝2 (1.江南大学食品学院,214036江苏省无锡市惠河路170号;2.郑州工程学院,450052郑州市嵩山南路140号) 摘要:为了拓宽大豆分离蛋白在食品中的应用,提高其乳化性及乳化稳定性。研究了大豆分离蛋白物理、化学和生物改性,并对改性前后大豆分离蛋白的乳化性及乳化稳定性进行了比较。同时也探讨了pH 对大豆分离蛋白及其改性物形成乳状液的影响,并利用成膜蛋白质分子所受的相互作用解释了蛋白质的乳化稳定性受外界条件和内部因素所发生的变化。研究发现适度改性可以提高大豆分离蛋白乳化性及乳化稳定性;碱性有利于大豆分离蛋白及其改性物乳化性的提高;而且用吸光值比(K )可较好地表示乳化稳定性。 关键词:大豆分离蛋白;乳化;乳化稳定性;改性 大豆蛋白质具有较高的营养价值及功能特性而成为某些食品加工中的重要原料。但它在某些食品体系中,由于缺乏良好的溶解性及乳化能力而受到限制,因而需要对原有大豆蛋白进行改性。蛋白质改性方法有物理改性、化学改性、生物和基因工程改性。本文主要通过蛋白酶水解的生物方法、冷沉的物理方法、琥珀酰化及磷酸化的化学方法对大豆分离蛋白进行改性,研究了改性前后大豆分离蛋白的乳化性、乳化稳定性及pH 对蛋白质形成乳状液的影响,以达到提高大豆分离蛋白乳化性及乳化稳定性的目的。1 材料与方法1.1 主要试剂、材料 大豆分离蛋白(SPI ,粗蛋白91.0%,水分5.8%),金龙鱼牌大豆色拉油,木瓜蛋白酶(酶活力26万U /g ),琥珀酸酐、三聚磷酸钠(STP )化学纯,十二烷基磺酸钠(SDS )。 1.2 主要仪器 751G 型分光光度计,QY -300型电动匀浆机,喷雾干燥塔,pH -206型酸度计。1.3 实验方法 1.3.1 分析方法 粗蛋白含量的测定,见GB5009.5-1985;水分含量测定,见GB5497-1985;酶活测定,即Folin 法见QB547-1980。 1.3.2 乳化性及乳化稳定性的测定方法 参照Pearce 和Kinsella [1] 的方法及参考文献[2],进行改进。取9mL 0.1%(W /V )待测样品蛋白液(样品蛋白溶于0.2mol /L pH7.0磷酸缓冲液中),加入3mL 大豆色拉油,在10000r /min ,25℃下搅拌1min ,分别在搅拌后0min 、5min 取样。以0.1%(W /V )SDS (pH7.0)稀释50倍,测定在500nm 处的吸光值,以SDS 溶液为空白,以0时刻的吸光值表示乳化性(EA )。 乳化稳定性(ES )用乳化稳定指数(ESI )表示:E SI = A 0×ΔT ΔA 式中:A 0———0时刻的吸光值; ΔT ———时间差,min ;ΔA ———ΔT 内的吸光值差。
1.影响蛋白质水合和溶解性的因素有哪些？这两方面的影响因素有何异同？ 答：（1）蛋白质的水合性质（Properties Hydration of Proteins） A. 蛋白质水合性质：蛋白质分子中带电基团、主链肽基团、Asn、 Gln的酰胺基、Ser、Thr和非极性残基团与水分子相互结 合的性质。 B. 蛋白质水合能力：当干蛋白质粉与相对湿度为90-95%的水蒸汽 达到平衡时，每克蛋白质所结合的水的克数。 α＝?C +0.4 ?P +0.2 ?N （α：水合能力，g水/g蛋白质；?C, ?P , ?N ：带电的、极性和非极性的分数） C. 影响蛋白质结合水的环境因素： 1.pH 当pH＝pI时，蛋白质的水合能力最低 2.温度温度升高，氢键作用和离子基团的水合作用减弱，水合能力下降。 3.氨基酸组成极性氨基酸越多，水合能力越高 4,离子强度低浓度的盐能提高蛋白质的水合能力。 5.盐的种类 (2)蛋白质的溶解度（Solubility of Proteins） 影响蛋白质溶解性质的主要的相互作用： A 疏水相互作用能促进蛋白质—蛋白质相互作用，使蛋白质溶解度降低； B 离子相互作用能促进蛋白质—水相互作用，使蛋白质溶解度增加。 1.pH 当pH高于或低于等电点时，蛋白质带净的负电荷或净的正电荷， 水分子能同这些电荷相互作用并起着稳定作用 U-形曲线，最低溶解度出现在蛋白 2.①“盐溶”（salted in）中性盐的离子在0.1-1Ｍ能提高蛋白质的溶 解度。 ②“盐析”（salted out）中性盐的离子大于１Ｍ，蛋白质的溶解 度降低，并可能导致蛋白质沉淀。 ③当离子强度＜0.5时，离子中和蛋白质表面的电荷。 电荷掩蔽效应对蛋白质的溶解度的影响取决于蛋白质的表面性质。如果蛋白质含 有高比例的非极性区域，那么此电荷掩蔽效应使它的溶解度下降，反之， 溶解度提高。 当离子强度＞1.0时，盐对蛋白质溶解度具有特殊的离子效应。 硫酸盐和氟化物（盐）逐渐降低蛋白质的溶解度。在相同的μ，各种离子对蛋 白质溶解度的相对影响（提高溶解度）的能力。Hofmeister系列 阴离子（提高蛋白质溶解度的能力）： SO42-＜F-＜Cl-＜Br-＜I-＜ClO4-＜SCN- 阳离子（降低蛋白质溶解度的能力）： NH4+＜K+＜Na+＜Li+＜Mg2+＜Ca2+。 3. 温度Temperature： 在恒定的PH和离子强度，大多数的蛋白质在0－40 ℃溶解度随温度的提高而提高。 温度超过40℃时，由于热动能的增加导致蛋白质结构的展开（变性），蛋白质内部的疏水基团暴露，促进蛋白质聚集和沉淀。 4.有机溶剂加入有机溶剂，降低了水介质的电常熟，提高了分子内和分子间的静