添加剂辛烯基琥珀酸淀粉酯的证明技术上确有必要和使用效果的资料或者文件
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辛烯基琥珀酸淀粉钠是一种在乳化过程中被广泛使用的物质。
本文将通过以下几个方面对其乳化后溶解沉淀进行详细分析。
1. 辛烯基琥珀酸淀粉钠的物理性质辛烯基琥珀酸淀粉钠是一种具有较强乳化性能的功能性淀粉,通常为粉末状。
其化学结构中含有较多的羧基和辛烯基侧链,这些功能基团使得辛烯基琥珀酸淀粉钠具有优异的乳化特性。
在实际的生产中,辛烯基琥珀酸淀粉钠通常以乳化剂的形式添加到乳化体系中,起到稳定乳液、提高乳化效率的作用。
2. 辛烯基琥珀酸淀粉钠的乳化机理在乳化过程中,辛烯基琥珀酸淀粉钠首先通过其亲水性羧基与水相发生作用,将其吸附于油水界面,使头基部分暴露在水相中,而尾基部分则进入油相中。
这样一来,辛烯基琥珀酸淀粉钠便可以有效降低油水界面的张力,形成稳定的乳液结构。
由于其辛烯基侧链对分子的立体空间结构有一定影响,可以进一步增加乳化体系的稳定性。
3. 辛烯基琥珀酸淀粉钠的乳化后溶解沉淀在一些特定的实际操作中,我们可能会遇到辛烯基琥珀酸淀粉钠乳化后溶解沉淀的现象。
这主要是由于乳化体系中存在的各种因素造成的。
当乳化体系中的pH值发生变化时,可能会导致辛烯基琥珀酸淀粉钠从乳化态转变为沉淀态。
如果乳化体系中存在较高浓度的盐类或其他离子物质,也会影响辛烯基琥珀酸淀粉钠的乳化状态,甚至导致其溶解沉淀。
4. 解决辛烯基琥珀酸淀粉钠乳化后溶解沉淀的方法为了解决辛烯基琥珀酸淀粉钠乳化后溶解沉淀的问题,我们可以采取以下几种措施。
要对乳化体系中的pH值进行稳定控制,避免发生剧烈的变化。
可以通过调整乳化体系的温度和离子强度,来优化辛烯基琥珀酸淀粉钠的乳化状态。
在实际生产中,我们还可以结合其他助剂,如增稠剂、包覆剂等,来提高辛烯基琥珀酸淀粉钠的稳定性和乳化效果。
5. 结语辛烯基琥珀酸淀粉钠作为一种重要的乳化剂,在工业生产中得到了广泛的应用。
然而,在实际操作中,由于各种因素的影响,我们可能会遇到其乳化后溶解沉淀的问题。
通过深入了解其物理性质和乳化机理,以及采取相应的解决措施,我们可以更好地应对这一问题,保证生产的顺利进行。
辛烯基琥珀酸淀粉钠的主要成分一、前言辛烯基琥珀酸淀粉钠是一种常用的食品添加剂,具有增稠、保水、稳定等作用。
本文旨在介绍辛烯基琥珀酸淀粉钠的主要成分,包括其化学结构、物理性质和生产工艺等方面。
二、化学结构辛烯基琥珀酸淀粉钠的化学名称为Sodium Octenyl Succinate Starch,简称OSA-Starch。
它是一种改性淀粉,在淀粉分子上引入了辛烯基和琥珀酸根基。
其化学结构如下图所示:[图1] OSA-Starch的化学结构三、物理性质1. 外观:白色或类白色粉末状。
2. 溶解性:可溶于水,并能形成透明或微浑浊的溶液。
3. 稳定性:在常温下稳定,但在高温下易分解。
4. pH值:OSA-Starch的pH值一般为5-7之间。
5. 粘度:OSA-Starch可增加食品的黏度,但其粘度受温度、pH值和离子强度等因素影响。
四、生产工艺OSA-Starch的生产工艺主要包括以下步骤:1. 淀粉预处理:将淀粉加入水中,进行搅拌和加热处理,使其变得可溶于水。
2. 辛烯化反应:将辛烯基化合物加入淀粉溶液中,进行反应。
3. 琥珀酸酯化反应:将琥珀酸酯化合物加入反应体系中,继续反应。
4. 中和和干燥:将反应后的产物进行中和、洗涤和干燥等处理,得到最终产品。
五、主要用途OSA-Starch是一种常用的食品添加剂,主要用于增稠、保水、稳定等作用。
它可以被广泛地应用于各种食品制品中,如面包、蛋糕、饼干、肉制品等。
此外,OSA-Starch还可以用于药品、化妆品等领域。
六、安全性评估OSA-Starch是一种经过改性的淀粉,在使用过程中需要注意其安全性问题。
据国内外相关机构的评估结果显示,OSA-Starch在规定使用量范围内是安全的。
但是,过量使用可能会对人体健康产生不利影响。
因此,在使用时应按照规定的用量进行合理使用,以确保其安全性。
七、结语本文介绍了辛烯基琥珀酸淀粉钠的主要成分,包括其化学结构、物理性质和生产工艺等方面。
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辛烯基琥珀酸淀粉钠的主要成分
辛烯基琥珀酸淀粉钠是一种常见的功能性食品添加剂,其主要成分为辛烯基琥珀酸淀粉钠。
辛烯基琥珀酸淀粉钠是由淀粉分子和辛烯基琥珀酸分子通过化学反应形成的复合物,具有优异的增稠、稳定和乳化性能,广泛应用于食品、化妆品、药品等领域。
辛烯基琥珀酸淀粉钠在食品中的主要作用是增稠、稳定和乳化。
在饮料中添加适量的辛烯基琥珀酸淀粉钠可以增加其粘度和口感,使饮料更加浓稠醇厚。
在乳制品中添加辛烯基琥珀酸淀粉钠可以增加乳制品的稳定性,防止乳制品分层、凝固或失水。
在沙拉酱、调味汁等调味品中添加适量的辛烯基琥珀酸淀粉钠可以使调味品更加均匀、稳定,口感更加细腻。
除了食品中的应用,辛烯基琥珀酸淀粉钠还广泛应用于化妆品、药品等领域。
在化妆品中,辛烯基琥珀酸淀粉钠可以用作增稠剂、乳化剂和稳定剂,可以使化妆品更加细腻、易于涂抹、持久。
在药品中,辛烯基琥珀酸淀粉钠可以用作缓释剂、稳定剂和增稠剂,可以延长药物的作用时间、提高药物的稳定性和口感。
辛烯基琥珀酸淀粉钠的安全性得到了广泛的认可和应用。
根据国际食品添加剂法规,辛烯基琥珀酸淀粉钠被认为是一种安全的食品添加剂,其使用量也受到限制。
在食品中使用辛烯基琥珀酸淀粉钠应严格按照法规规定的使用量进行,以保证食品的安全性和质量。
辛烯基琥珀酸淀粉钠是一种具有广泛应用价值的功能性食品添加剂,其主要作用是增稠、稳定和乳化。
辛烯基琥珀酸淀粉钠的安全性得到了广泛认可和应用,但在使用时应严格按照法规规定的使用量进行,以保证食品的安全性和质量。
甘薯淀粉辛烯基琥珀酸酯物化性质的研究李光磊,庞玲玲,李一卓,孙俊良(河南科技学院食品学院,河南新乡 453003)摘要:以甘薯淀粉为参照,采用扫描电镜分析、红外光谱、差示扫描量热分析、快速粘度分析等现代仪器分析方法对甘薯淀粉辛烯基琥珀酸酯的颗粒形貌、结构特征、热力学特性、黏度特性等物化性质进行了测定和研究。
结果表明,甘薯淀粉经辛烯基琥珀酸酐酯化后,其颗粒表面出现不同程度的凹陷和破裂,说明酯化反应发生在淀粉颗粒表面;产品的红外光谱在1718 cm-1和1554 cm-1处出现新的吸收峰,其中1718 cm-1处的吸收峰表明酯羰基的存在,说明分子中引入了新的官能团,1554 cm-1处出现的特征峰是缘于RCOO-不对称的伸缩振动;产品的起始糊化温度、峰值糊化温度、糊化结束温度和糊化热焓值降低,说明淀粉结晶结构的致密程度下降;随着产品取代度的增加,淀粉糊峰值粘度升高,出峰时间提前,糊化温度降低。
关键词:甘薯淀粉;淀粉辛烯基琥珀酸酯;结构;理化特性文章篇号:1673-9078(2014)2-37-41Characterization of Octenyl Succinate Anhydride Modified Sweet PotatoStarchLI Guang-lei, PANG Ling-ling, LI Yi-zhuo, SUN Jun-liang(School of Food Science, Henan Institute of Science and Technology, Xinxiang 453003, China) Abstract: The granule morpholog y, structure, thermal property, and viscosity property of octenyl succinate anhydride (OSA) modified sweet potato starch were investigated by modern instrument analytical methods including scanning electron microscope(SEM), fourier transforms infrared (FTIR), differential scanning calorimeter (DSC), and rapid viscosity analyzer (RAV) with the comparison of the native sweet potato starch. Results showed that a certain dents and splits were observed on the surface of OSA sweet potato starch, indicating that the esterification occurred on the surface of starch granule. New absorption peaks were detected at 1718 cm-1 and 1554 cm-1 by FT-IR spectrum, the peak that at 1718 cm-1 suggested the formation of ester carbonyl groups, and another new peak appeared at 1554 cm-1 ascribed to the asymmetric stretching vibration of carbox ylate (RCOO-). The onset transition temperature (To), peak transition temperature (Tp), completion transition temperature (Tc) and gelatinization enthalpy of OSA sweet potato starch were decreased, indicating that the crystallinity of starch was decreased. With the increased degree of substitution (DS), the peak viscosity of starch paste was increased, peak time was advanced, and pasting temperature was decreased.Key words: sweet potato starch; octenyl succinate anhydride modified starch; structure; physico-chemical property淀粉辛烯基琥珀酸酯(Octenyl succnic anhydride modified starch,简称OSAS)是在弱碱性条件下由淀粉与辛烯基琥珀酸酐(Octenyl succnic anhydride,OSA)进行酯化反应而制得的淀粉衍生物,通常以淀粉酯钠盐的形式出现[1]。
辛烯基琥珀酸淀粉钠粘度辛烯基琥珀酸淀粉钠是一种化学材料,它是以淀粉为基础,通过酯化反应将辛烯基琥珀酸与淀粉进行结合而制得的。
它具有优异的粘度特性,在工业生产和科学研究中得到了广泛的应用。
首先,我们来了解一下粘度的概念。
粘度是指液体流动阻力的大小,也可以理解为液体的黏稠程度。
粘度越大,液体的黏稠程度就越高,反之则越小。
粘度可以用来描述液体的性质和流动特性,对于很多工业过程和科学研究都具有重要的意义。
辛烯基琥珀酸淀粉钠的粘度主要受到以下几个因素的影响:1.浓度:辛烯基琥珀酸淀粉钠的粘度与其浓度密切相关。
一般来说,浓度越高,分子之间的相互作用力越大,粘度就越大。
当浓度达到一定程度后,辛烯基琥珀酸淀粉钠会形成胶体溶液,此时粘度急剧增加。
2.温度:温度是影响辛烯基琥珀酸淀粉钠粘度的另一个重要因素。
一般来说,温度越高,分子的热运动越剧烈,分子间的相互作用力减弱,粘度就越小。
但是,辛烯基琥珀酸淀粉钠在高温下容易分解,因此,在实际应用中需要控制好温度。
3. pH值:辛烯基琥珀酸淀粉钠的粘度还受到溶液pH值的影响。
酸性条件下,分子之间的相互作用力会增强,粘度也会增加;碱性条件下,分子之间的相互作用力会减弱,粘度会减小。
辛烯基琥珀酸淀粉钠的粘度不仅受到上述因素的影响,还受到其他因素的综合影响。
比如,分子量越大,粘度越大;溶液的搅拌速度越慢,粘度越大;溶液的pH值越低,粘度越大等。
在工业生产中,辛烯基琥珀酸淀粉钠的粘度常常作为一项重要的物性指标来衡量其质量。
它的粘度可以通过粘度计来进行测量。
粘度计是一种专门用于测量液体粘度的仪器,常用的有旋转式粘度计、滴定式粘度计等。
通过测量辛烯基琥珀酸淀粉钠溶液的粘度,可以评估其各项性能指标,并指导生产过程的控制和优化。
除了工业生产,辛烯基琥珀酸淀粉钠的粘度在科学研究领域也得到了广泛的关注。
例如,在药物领域,粘度可以用来评估辛烯基琥珀酸淀粉钠作为胶体药物的稳定性和流变特性;在食品工程中,粘度可以用来评估其作为增稠剂和稳定剂的性能等。
3.证明技术上确有必要和使用效果 的资料或者文件 前言 欧洲食品科学委员会(Scientific Committee on Food,SCF)在1997年关于《Opinion on Certain Additives for Use in Foods for Infants and Young Children in Good Health and in Foods for Special Medical Purposes for Infants and Young Children》中指出:“委员会意识到,由于下面原因,相对于批准于正常的婴幼儿食品中的添加剂,特殊医学用途婴幼儿配方食品的性质决定了其需要的添加剂种类可能更广,添加量可能更高。委员会还认识到,由于历史原因,长期以来不同厂商在其特殊医学用途婴幼儿配方食品中开发使用的不同添加剂,可能仍然具有相同的功能„„特殊医学用途婴幼儿配方食品包含种类繁多的产品,有液态、粉末状和半固态等多种形态,每一种特定配方有其独特的技术要求。特殊医学用途婴幼儿配方食品一般由“元素”类型(配方含有游离氨基酸,葡萄糖浆或麦芽糊精以及低含量的脂肪)或者“半元素”类型(配方含水解蛋白,麦芽糊精以及脂肪)成分以及维生素、矿物质和微量元素组成。脂肪和淀粉的使用往往也与在正常婴幼儿中使用的不同。”
因此,特殊医学用途婴儿配方食品由于产品配方及工艺的特殊性,其添加剂的使用的的技术要求与正常婴幼儿食品的差别很大。特殊医学用途婴儿配方食品中需要使用那些批准在正常婴幼儿食品的添加剂之外其他添加剂。
1. 选择辛烯基琥珀酸淀粉钠(OSA淀粉)作为乳化剂的依据: 首先,辛烯基琥珀酸淀粉钠不会带来致敏原的物质,以减少对特殊医学状况婴儿带来的风险; 其次,辛烯基琥珀酸淀粉钠在缺少乳化稳定系统的特殊医学用途婴儿配方食品中具有良好的乳化效果。
1.1 OSA淀粉不含致敏原,进而减少特殊医学状况婴儿使用后的过敏风险。 患有特殊紊乱、疾病或医疗状况等特殊医学状况的婴儿,对食物的适应性和免疫力都较弱,因此,供给特殊医学状况婴儿食用的配方食品在选择配料时需要尽量避免使用可能带入致敏原的物质,以减少因食用潜在引起过敏的物质而导致婴儿特殊紊乱、疾病或医疗状况的风险。
目前在我国磷脂和单、双、三甘油脂肪酸酯作为乳化剂在婴幼儿食品中使用。下表综述了OSA淀粉与批准的两种乳化剂的比较。 由表1可见,磷脂中可能含有大豆蛋白。大豆蛋白是一种致敏源,可能会带来致敏风险,不适合作为食品添加剂使用到特殊医学用途婴儿配方食品中。相比之下,OSA淀粉不含有致敏源,避免了带入致敏原的物质而造成特殊医学状况婴儿过敏的风险。
1.2 OSA淀粉在特殊医学用途婴儿配方食品中是良好的乳化剂 (1)从产品配方角度,OSA淀粉在缺少乳化稳定系统的特殊医学用途婴儿配方食品中是良好的乳化剂
SCF指出:“基于牛奶制成的正常婴儿配方奶粉的稳定性得益于所含配料的固有特性,尤其是整蛋白的良好乳化性能。含有水解蛋白、短肽或氨基酸单体的产品缺少整蛋白的正常乳化性能,因此,有必要使用具有高度亲水亲油平衡值(HLB)的乳化剂等食品添加剂以使大分子的脂类和碳水化合物可以相互融合。这防止了即饮液态产品,特别是当产品中含有改性脂肪时,其脂肪层的析出。”
OSA淀粉同时起乳化剂和稳定剂的作用1,已被用在美赞臣(Mead Johnson)的Nutramigen和Pregestimil婴儿配方奶粉中2,这两种配方奶粉都含有和雅培特殊医学用途
表1. OSA淀粉与目前批准在婴儿食品中使用的乳化剂的比较 乳化剂 GB2760批准类别 主要成分 OSA淀粉 各类食品,婴幼儿食品除外 OSA淀粉以辛烯基琥珀酸酐和淀粉经酯化反应制得。 磷脂 婴儿配方食品、较大婴儿和幼儿配方食品;婴幼儿断奶期食品 用于食品的含油种子(尤其是大豆)制成,也可能由动物源的来源材料制成;是一种不溶于丙酮的磷脂组成的复杂混合物。 单、双、三甘油脂肪酸酯 婴儿配方食品、较大婴儿和幼儿配方食品;婴幼儿断奶期食品
单、双、三甘油脂肪酸酯是一种乳化剂,是一种混合物,由单甘油脂肪酸酯、双甘油脂肪酸酯、三甘油脂肪酸酯组成,其中有乳化作用的是单甘油脂肪酸酯和双甘油脂肪酸酯,而三甘油脂肪酸酯基本无作用。 婴儿配方奶粉相似的深度水解乳蛋白。研究发现辛烯基琥珀酸淀粉钠能够与蛋白质结合,形成亲水的保护层,增加其凝胶能力,提物系粘度,有效防止乳液分离的现象,提高产品的稳定性。雅培将OSA淀粉作为乳化剂添加到特殊医学用途婴儿配方奶粉中,目前这类产品已经在美国、欧洲等市场上市。这类含有OSA淀粉的配方奶粉在生产过程和冲调使用时都表现出良好的乳化性能。
(2)从产品工艺角度,OSA淀粉可以为雅培特殊医学用途婴儿配方食品提供持续稳定的乳化效果,以保证产品生产的稳定性
从雅培特殊医学用途婴儿配方食品生产工艺角度,我们需要产品直到喷雾干燥是都保持稳定均一的状态。为了确保生产工艺的稳定性,需要使用一种有效的乳化剂在这样的条件下来维持水包油型乳液的稳定。并且,我们可能需要产品在成品罐中至多存放5天,这段时间可能会被用来进行在线检测、调整配方,如果有需要甚至可能会用来调整大批量生产的物流。在实际生产过程中,如果产品的乳化稳定性差,一方面,脂肪会分离并漂到液体层的顶部,造成干燥喷出的粉末的营养成分不均一;另一方面,产品中会出现“游离脂肪(free fats)”,使产品的顶层粉末出现游离甘油三酸酯,而这种游离的脂肪易于氧化,在产品冲调后会分离至液体表面,从而造成脂溶性维生素的损失。
由此可见,具有高度亲水亲油平衡值(HLB)的乳化剂对于我们的生产极其重要。但是过去的研究表明甘油脂肪酸酯在雅培特殊医学用途婴儿配方奶粉中是一种不充分的乳化剂。使用单、双、三甘油脂肪酸酯制成的雅培水解乳蛋白配方奶粉不能形成长时间稳定的乳液。研究表明,在雅培特殊医学用途婴儿配方食品中,OSA淀粉表现出了持续良好的乳化效果(请见后文,实验效果与讨论)。
2. OSA淀粉的使用效果实验与讨论 按照Codex标准或中国法规,单甘脂和磷脂在中国是允许使用于婴儿配方食品的乳化剂,批准限量为按生产需要适量使用。鉴于单甘脂和磷脂鉴于在特殊医学用途婴儿配方奶粉中使用的技术局限性,雅培儿科研发部拟用OSA淀粉作为乳化剂替代单甘脂和磷脂用于特殊医学用途婴儿配方奶粉,并将二者进行对比试验。
2.1 乳化效果的研究: (1)实验设计: 雅培工艺研究中心在生产的特殊医学用途婴儿配方食品中分别添加或不添加等量的OSA淀粉与不同变量的乳化剂混匀后制成试样(请见表2)。分别将标准化前的置于奶桶中保存观察样品分离情况;样品进行标准化,静置过夜后喷雾干燥前观察样品分离情况。
表2. 试样 样品编号 OSA淀粉 乳化剂 1-1 添加 5%单甘脂
1-2 添加 2.5%单甘脂+ 2.5%磷脂
1-3 添加 1%单甘脂
1-4 未添加 5%单甘脂
1-5 未添加 2.5%单甘脂+ 2.5%磷脂
1-6 未添加 1%单甘脂
(2)实验结果与讨论: 由表3可见,1-4、1-5和1-6三个未添加OSA淀粉的样品在标准化前就已分层,单独添加单甘脂或者添加单甘脂/磷脂作为乳化系统不能维持样品的物系稳定。单甘脂和单甘脂/磷脂乳化体系在雅培特殊医学用途配方奶粉中乳化作用不充分,而添加OSA淀粉可以维持特殊医学配方奶液的物系稳定,具有良好的乳化效果。不经过搅拌的产品静置过夜,在喷雾干燥前均出现了分层,表明搅拌对于维持物料的混合体系非常重要。 表3. 样品在标准化前及喷雾干燥前的分离情况结果 样品编号 标化前的试样 静置过夜喷雾干燥前的试样 1-1 无显著分离 分为两层
1-2 无显著分离 分为两层
1-3 无显著分离 分为两层
1-4 显著分离 分为两层
1-5 显著分离 分为两层
1-6 显著分离 分为两层
2.2 乳化效果持续性的研究: (1)实验设计: 为了保证生产的灵活性,可能需要产品在成品罐中至多存放5天。雅培工艺研究中心设计了一项乳化稳定性研究,以确定OSA淀粉和其他乳化剂\稳定剂相比的时效性。 将每一个试样在最小搅拌速率和34OF 的条件下保持5天,以测定其乳化稳定性。为了通过目视观察证明乳化稳定性,将一定比率的产品倒入即食(RTF)容器中。由于不能对成品罐进行目视观察,故进行此分析以证明不同乳化剂/稳定剂之间的乳化稳定能力差异。分别在0-时间、贮存3天和5天后在每个时间点观察产品的物理性质。
表4. 试样 试样 乳化稳定剂 含量
PFA 16A 单甘脂 2.3 g/L
PFA 16B OSA 淀粉 2 g/L
PFA 16C 卡拉胶 (30%最大使用量) /单甘脂 0.09 g/L/ 2.3 g/L PFA 16D 卡拉胶 (60%最大使用量) /单甘脂 0.18 g/L/ 2.3 g/L PFA 15C* 卡拉胶 (100%最大使用量) /单甘脂 0.30 g/L/ 2.3 g/L PFA 16E 刺槐豆胶 (30%最大使用量) /单甘脂 0.28 g/L/ 2.3 g/L
PFA 16F 刺槐豆胶 (60%最大使用量) /单甘脂 0.56 g/L/ 2.3 g/L
PFA 15D* 刺槐豆胶 (100%最大使用量) /单甘脂 0.93 g/L/ 2.3 g/L
*由于试样太稠而不能进行乳化研究,故将这些批次舍弃。 (2)结果和讨论: 在0-时间、3天和5天后对各个试样拍照(附录): 0-时间:卡拉胶试样开始分离。其余试样的乳化稳定性可以接受。 第3 天:卡拉胶和刺槐豆胶试样显示明显分离。对照及推荐配方试样保持良好的乳化稳定性。 第5 天:对照配方开始分离。OSA淀粉试样保持可以接受的乳化稳定性。
综上所述,OSA淀粉在特殊医学用途婴儿配方食品中是良好的乳化剂,不会给特殊医学状况婴儿带来致敏风险并且不影响营养成分的损失。因此,OSA淀粉作为乳化剂适合添加在特殊医学用途婴儿配方食品中,是磷脂和单、双、三甘油酯无法替代的。