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我国食品乳化剂使用现状及发展趋势

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摘要:为满足人们对食品口味、品质、营养等的不同需求,各种食品添加剂应运而生,食品乳化剂作为食品添加剂的重要一员,因其多功能、高效率、低成本等特性受到广大消费者的喜爱。虽然我国食品乳化剂应用起步较晚,但近年来食品乳化剂工业在我国发展速度较快,国内对其研究日益增多。本文通过近几年食品乳化剂的应用实例,结合国内外参考文献,对食品乳化剂的使用现状进行详细阐述,并对我国食品乳化剂的未来发展趋势作简要分析。提出了向规模化、多元化、复配化、标准化、产业化方向发展的建议。

关键词:食品乳化剂 多元化 标准化

中图分类号:TS20 文献标识码:A 文章编号:1672-5336(2014)10-0074-03

随着食品工业的快速发展,日常生活中的人们对食品品质、色、香、味等的各种需求,推动了食品添加剂产业的快速前进,作为23种食品添加剂的重要一员――食品乳化剂,因其多功能、高效率、低成本等特性而被广泛应用到各种食品。现如今的国内外食品添加剂的发展趋势表明,食品乳化剂具有相当广阔的发展前景,而作为我国食品添加剂的后起之秀,其使用现状与发展趋势值得关注。

1 食品乳化剂概述

1.1 食品乳化剂定义

根据《中华人民共和国国家标准》(GB2760-2011)定义:乳化剂指的是能改善乳化体中各种构成相之间表面张力的,形成均匀分散体或乳化体的物质[1]。食品乳化剂是指添加少量即可显著降低乳化体系中各种构成相之间表面张力的,形成各种构成相分散均匀的稳定体系[2]。

乳化剂的实质为表面活性剂,可以使两种或两种以上不互溶的物质均匀分散。作为最重要的食品添加剂之一,食品乳化剂不但具有典型的表面活性作用以维持食品稳定的乳化状态,它还能与蛋白质、脂类、碳水化合物等化学成分发生特殊的相互链接,起到乳化或破乳、润湿或反润湿、起泡或消泡、分散、增溶、等一系列作用[3]。

1.2 食品乳化剂的分类

国际上通用的乳化剂大概分为四大类,分别是脂肪酸酯类、改性淀粉类、盐类及其他种类(包括黄原胶、瓜尔胶等)[4]。

食品乳化剂从来源上一般分为天然乳化剂与人工合成乳化剂两大类,但是按其在两相中形成乳化体系的性质可分为水包油(O/W,Oil in Water)型、油包水(W/O,Water in Oil)型和多重型(o/w/o)三类,其中W/O型比O/W型的能够更好地改善食品的稳定性,多重型(o/w/o)是气相、水相、油相三者相结合的乳状液。

1.3 食品乳化剂特性指标

HLB值:指亲水亲油平衡值,是衡量乳化性能最常用的指标。HLB值的大小取决于乳化剂中的分子构成,乳化剂分子亲水基团数量多,则表现出强的亲水性,从而HLB值偏高,形成水包油(O/W)型乳化剂;若乳化剂分子中碳链越长,亲油基团大,则亲油性强,从而HLB值偏低,形成油包水(W/O)型乳化剂[5]。

食品乳化剂是一类多功能的高效食品添加剂,它在食品中的作用不仅能提高食品质量,还能延长食品的保存期,改善食品的风味和感观性状,而且还可以防止食品变质,有利于食品加工和保鲜,有助于新型食品的开发。

2 食品乳化剂使用现状

2.1 食品乳化剂国内外现状

在国际上,乳化剂的应用历史已达数十年,发展迅速。食品乳化剂种类多,范围广,据相关统计,全球生产和使用的食品乳化剂共约70类,FAO/WHO制订有标准的共34种,全世界每年的总需求大约为8亿美元,耗用量超过了25万吨。与其他添加剂相比食品乳化剂在食品中的用量约占了食品添加剂总量的1/2,这是食品工业中用量最多的添加剂。目前,食品乳化剂的消费总量中所占比例最大的是甘油脂肪酸酯,约占了总消费2/3-3/4。作为其中最大类的甘油酯类乳化剂,蒸馏单硬脂酸甘油酯及其系列产品占了食品乳化剂的50%以上的份额。大豆磷脂及其衍生物位居第二,约占了20%,蔗糖脂肪酸酯和失水山梨醇脂肪酸酯各约占了10%,丙二醇脂肪酸酯约占了6%[6]。

在国内,由于我国乳化剂起步较晚,在食品乳化剂的品种供应和质量上与国外差距仍然较大。在我国,自1981年批准使用的食品乳化剂只有单甘酯和大豆磷脂两个品种,到2002年,我国允许使用乳化剂达29 种[7],1994年起已有近30个品种被批准使用。目前,我国已能生产的食品乳化剂有:甘油酯、蔗糖酯、司盘(Span)和吐温(Tween)、丙二醇酯、大豆磷脂、硬脂酰乳酸钠和钙等近30种食品乳化剂。而在市场上,能买到食品添加剂往往只有单甘酯、蔗糖酯、改性大豆磷脂等少数种类。其中单甘酯在面包抗老化方面效果较差,蔗糖酯的高价格,让消费者望之却步。

近几年,食品乳化剂配方应用研究成为乳化剂研究中的焦点。由于单一乳化剂具有性质上的局限性,使乳化剂的作用难以充分发挥,但复配可消除这一缺陷,起到事半功倍的效果。食品乳化剂的复配一般是分三种类型的:第一种是乳化剂间复配,即将有不同性质的乳化剂进行复配,产生协同增效作用,这个可应用于蛋糕油和人造奶油等产品的制造;第二种是功能复配,即将乳化剂与增稠剂、品质改良剂、防腐剂等不同功能的食品添加剂复配,目的是发挥功能作用,如将乳化剂和增稠剂复配可制成冰淇淋乳化稳定剂、蛋白饮料稳定剂等,将乳化剂与增稠剂、淀粉酶等复配可制成面包改良剂等;第三种是辅助复配,即它是以一种乳化剂为主,然后以添加两种或两种以上填充料或分散剂作为辅助剂加以复配[8]。目前使用较为广泛的是乳化剂和和其他食品添加剂的复配。现如今国内推出的复配型乳化剂已广泛应用于面包、糕点、饼干、人造奶油、冰淇淋、饮料、乳制品及仿乳制品、巧克力、肉制品、豆制品、糖果、罐头、料理等各类食品。

2.2 食品乳化剂的应用现状

2.2.1 在面包、蛋糕、饼干类食品中的应用

在面包、蛋糕类食品包的加工、运输、贮存和货架存放等过程中,为保持其品质、改善口感,需要在面团中加入乳化剂作为品质改良剂,其作用在于防止小麦粉中直链淀粉的疏水作用,从而防止老化、回生,乳化剂还可以有效提高面团的亲水性,降低面团粘度,达到便于操作的目的;另外,乳化剂可以促使面筋组织的形成,增强面包或面条的韧性,提高蛋糕或面包的发泡性能,并使气孔分散、致密,使饼干中的起酥油乳化、分散,从而改善组织和口感。

2.2.2 在人造奶油中的应用

因为人造奶油原料宜得、物美价廉,既具有天然奶油的色、香、味,又不含动物脂肪中易引起脑血管疾病的胆固醇,所以受到广大消费者的偏爱。当然,人造奶油的生产是离不开食品乳化剂的。乳化剂发挥的作用是将水分散到油中,从而制成稳定、均匀的乳液,从而改善人造奶油的组织结构。人造奶油的脂肪含量低于天然黄油,因此,使得国外的消费量日益增加,并超过了人造黄油[9]。单甘酯、聚甘酯、丙二醇酯、失水山梨醇脂肪酸酯和卵磷脂等乳化剂等常用于人造奶油的制造。

2.2.3 在鱼肉糜、香肠等食品中的应用

食品乳化剂在鱼肉糜、香肠等方便食品中,会使所添加的油脂乳化、分散,提高组织的均质性,并有利于该类食品表面被膜的形成,提高商品性和储存性。

2.2.4 在糖果类食品中的应用

当糖果类食品中添加食品乳化剂时,会使糖果中所添加的油脂乳化、分散,提高口感的细腻性,另一方面使制品表面起霜,防止与包装纸的粘连和砂糖(水相基)结晶。如在胶姆糖中的应用,既能提高胶基的亲水性,防止粘牙,又能使各组分均质,以实现吸引消费者的目的。

2.2.5 在豆腐中的应用

食品乳化剂能够抑制发泡性,提高豆浆的亲水性,使其与豆渣充分分离,并通过增强保水性而提高出浆率[10];另一方面,乳化剂的乳化性能够提高固化成型后的保型能力,使豆腐保持良好的形态。

2.2.6 在饮料中的应用

如果在饮料中加入食品乳化剂,则可起到增香、助溶、乳化分散等作用,还可在含乳饮料中起抗氧化作用。此类食品中常使用的乳化剂有:卵磷脂、甘油脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、丙二醇脂肪酸酯、司盘和吐温型乳化剂等等。

2.2.7 在其他食品中的应用

食品乳化剂对改良脂肪晶体是至关重要的。脂肪晶体,它有有多种晶形,β-晶形尤为常见与稳定,如果晶体粒子大,熔点高,便很容易产生“砂粒”,添加乳化剂可以控制晶体性状的大小和生长的速度,使之转变成并维持为β-晶形,从而改善以固体脂肪为基质的产品组织结构,对冰淇淋、巧克力等食品的装饰效果最为显著。

食品乳化剂在各种食品中的使用情况,如图1所示。

3 食品乳化剂发展趋势

近几年来,食品乳化剂因在人体消化过程中可被分解为脂肪酸和多元醇,被人体吸收或排出体外,对人体无害而越来越受到人们的重视。据相关预测,若我国食品乳化剂的年均增长率保持在7%-8%,到“十二五”末年我国食品乳化剂总产量将达到70万吨以上,食品乳化剂出口额将达到10亿美元,年均增长约6%-7%。

我国2004年与2000年主要食品乳化剂销售额增长较大,如图2所示。

3.1 开发“安全、天然、营养、健康、多功能”乳化剂,与国际接轨

新世纪,新时期人们越来越关注食品安全,身体健康,在保证发挥乳化剂作用的同时,如何开发出“安全、天然、营养、健康、多功能”乳化剂已成为我国亟待解决的问题。

食品乳化剂70%以上原料来自农副产品,我国盛产甘蔗和甜菜的国家,广西、广东、云南、东北三省是我国糖业基地,为以蔗糖为基础原料的蔗糖酯生产提供了可靠保障,然而通过蔗糖深加工,又可大大提高其附加值。通过结合高新生物技术,大力开发以大豆、油菜籽、棉籽、小麦、谷物等为原料的卵磷脂类、蛋白质类乳化剂等系列天然产品,抓住机遇,提高食品乳化剂质量和使用安全性,可以稳固国际市场地位。

3.2 走绿色、环保、健康、可持续发展道路

在开发新型、多功能乳化剂的同时,我们要立足现在,展眼未来,沿着节能降耗,低碳环保的路线,减少环境污染,走可持续发展道路,维护生态和谐,实现“中国梦”。

3.3 建立健全食品乳化剂生产、流通、使用的安全标准及监管体系

我国食品乳化剂行业起步较晚,其安全标准与监管体系的不完善,阻碍了食品乳化剂工业的快速发展。为进一步规范、科学、安全地生产和应用食品乳化剂,保障食品乳化剂的质量和科学使用,提高行业技术含量,推动科技文明进步,应结合食品工业发展形势,加快制订和完善食品乳化剂国家标准、行业标准和国家或地方监管体系,这对促进我国食品工业快速发展、增强核心竞争力意义重大。

3.4 企业向规模化、多元化、标准化、产业化转型

我国应根据食品乳化剂和食品工业的发展情况,在保证开发出产率高、优质的食品乳化剂生产新工艺和降低生产成本的前提下,进一步调整产业结构,借助先进设备和技术,实现大规模多元化、标准化和产业化的生产与经营。

3.5 发展乳化剂复合配方,加强复配技术理论研究与实际应用相结合

我国乳化剂主要是依靠经验进行复配的,其中带有一定的盲目性,缺乏必要的理论指导和先进测试仪器的辅助,所得到的产品质量和性能都不是非常完善,这是不利于推广和应用的。因此,我们必须加强乳化剂复配技术的理论研究。如此同时,科研工作应该与食品加工企业密切协作,与市场实际需要相结合,这样才能使科技成果迅速转化为现实中的生产力,更快更好地拓展食品乳化剂的研究领域和应用空间。

首先要说的是,乳化剂复合配方技术研究至关重要,复配技术努力的目标应该是:以蔗糖酯与大豆磷脂为基础材料的复配产品;以单甘酯与蔗糖酯为主的复配乳化剂;以斯盘、吐温与单甘酯为基础材料的复配制品;由各种乳化剂和增稠剂、品质改良剂等食品添加剂复配成专用乳化剂。加强研究它的作用机理,更快地开拓食品乳化剂市场为食品工业服务。此外,为满足不同人群需要的特殊营养食品,需开发各类乳化剂,要从重组技术、行业交叉、以资源为基础建立产业链等方面出发,在食品和相关的行业开创新的经济增长点。

4 结语

食品乳化剂已成为促进我国食品工业发展的不可或缺的一类食品添加剂,如何确保在发挥其作用的同时,减少其添加量,达到高效率、安全、营养、健康、多功能的目的是我国研究者努力的方向。

参考文献

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[2]黄文,江美都,肖作兵,侯振建.食品添加剂[M].北京:中国质检出版社,2013(3):5-59.

[3]黄文,江美都,肖作兵,侯振建.食品添加剂[M].北京:中国质检出版社,2013(3):5-59.

[4]农业部网站.乳化剂在食品中的应用[J].(2012-05-07)[2013-12-24]http://.cn.

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[7]陈小娟.我国食品乳化剂标准现状及展望[J].中国食品报,2010(5):1-4.

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[10]刘钟栋,我国食品乳化剂的发展趋势[J].食品科技,2004(2),42-46.

[11]刘宝亮,康可佳.食品乳化剂的特性及在油脂乳化中的应用[J].中国食品添加剂,2008:61-63.