漫谈功能性乳化剂

1、漫谈功能性乳化剂2006-4-24乳化剂是一种表面活性剂，是具有亲水的极性部分和亲油的非极性基两个 部分组成的物质。亲水基为含羟基的多元醇类和糖类如甘油（丙三醇）、山梨 醇（己六醇）蔗糖等。亲油基是含羧基物，如硬脂酸、油酸等。乳化剂使水和 油两个相互排斥的相的表面张力降低，产生油水相互乳化、渗透、分散、增溶 的作用。在食品加工中只使用少量（0. 3%1%）乳化剂，就可使油水相溶乳 化、渗入淀粉和蛋白质内部产生交联、防止淀粉老化，使食品形成均质稳定的 结构，改善口感并延长保质期。所以在食品工业中，例如，糖果、糕点、面食、 肉食、饮料、冷饮，为了改善品质，均离不开一种食品添加剂一一乳化剂。我 国已

2、经列入GB2760使用卫生标准的有：单硬脂酸甘油酯、山梨醇酐单硬脂酸甘油酯、山梨醇酐单油酸酯、木糖醇酐单硬脂酸酯、蔗糖 脂肪酸酯、辛葵酸甘油酯、辛酸甘油酯、硬脂酸酰乳酸钙、改性大豆磷脂、酪 蛋白酸钠等二十多种。研究选择适用并具有某些生理活性的乳化剂应用于各种 食品中，这将使这些食品成为某些人群需要的特殊营养食品。作为乳化剂必不可少的亲油基团原料的脂肪酸，通常使用的硬脂酸和 油酸，均是长链脂肪酸，其来源广泛，价格低廉。但如果考虑脂肪酸的特殊功 能，就必须选择中短链的脂肪酸。上世纪60年代，国外已研究发现，中碳链的 脂肪甘油酯具有治疗胃肠病的功能。一般情况下，常用油脂为长链（二十二 十二碳）的三酸

3、甘油酯。它进入胃肠，首先要通过胰腺脂酶水解，转化成二酸 甘油酯、一酸甘油酯、甘油和游离脂肪酸，才能在肠内黏膜细胞表面被吸收。 而中碳链（十二碳以下）的三酸甘油酯无需经过脂酶水解及胆盐乳化，可直接 被十二指肠肠道细胞分解成脂肪酸和甘油。由此可见，中链脂肪酸酯对于胰腺 酶低下和胆汁酸低下者，可迅速提供能量、缓解老年人脂肪消化不良症状。国 外将中碳链的脂肪应用于病后调理食品、老年食品、运动员食品中。美国科特公司推出的Benefat低卡脂肪是FDA批准的公认安全物质 （GRAS），是长、短链脂肪酸混合的甘油酯。它的长链为硬脂酸，短链为丙酸 和丁酸，外形白色至浅黄色固体，可通过调整长链脂肪酸的比例，改变

4、其硬度， 有和脂肪相同的圆滑和口感，且不易氧化。它也可和其他脂肪合用，但它的热 量只有5kcal / g，可广泛用于巧克力、糖果、烘焙食品。最近研究人员又研究成一种以山梨醇为原料的不饱和脂 肪酸的3、4、5酯，同样有好的口感，可用于油炸、烘焙食品中，但热量只有 1 2kcal / go此外，食品中微生物的活动，必须有水的存在。防腐剂的作用在于抑 制微生物的代谢。而乳化剂既有亲水基团，又有亲油基团，能够透入微生物细 胞膜磷脂层，破坏其完整性，干扰细胞代谢和生命活动，产生抑菌作用。所以 很多乳化剂均有防腐抑菌功能。由于脂肪酸和糖醇类合成的乳化剂，进入体内，能代谢成相应的脂肪 酸而被利用。因此用中碳

5、链脂肪酸合成的酯类乳化剂，应用于食品，除了使食 品乳化并附有抑菌作用以外，它进入体内将会同样具有中碳链脂肪酸对人体的 某些生理活性和功能。现将已经工业生产的几个品种简介如下：辛葵酸甘油酯我国早已将辛葵酸甘油酯列入使用卫生标准。较早 由杭州油脂化工厂投入生产，是一种乳化性能优良的乳化香精用食品添加剂，可应用于饮料、冰淇淋、糖果、巧克力、氢化植物油中，最高使用量不限。可 按生产需要适量添加。经FDA确认为GRAS物质。在肠道内极易水解、吸收，吸收速度比一般油脂快4倍， 并在肝脏和身体内不积累。由于它的黏度低、耐氧化、低凝固点以及和各种溶 剂、油脂、维生素的相容性好，在食品中尚有抑制微生物繁殖的防腐

6、功效，故 在食品工业中是一个多功能的食品添加剂。由于辛葵的甘油酯是中碳链脂肪酸甘油酯，作为脂肪代用品在体内吸 收代谢速度快，不会引起肥胖，可用于调节脂肪代谢紊乱症，且能降低胆固醇， 又可作为预防和治疗高血脂和脂肪肝的药物。由于它的口感近似脂肪，所以远 胜于过去的变性淀粉或菊粉原料制取的脂肪代用品，有些类同于美国科特公司 生产的低卡脂肪Benefat。近期国外研究发现，辛葵酸甘油酯还有对癌细胞的杀伤作用。可应用 于治疗肝癌，而不影响正常肝细胞。单辛酸甘油酯单辛酸甘油酯是一种新型无毒高效广谱防腐剂。它 对革兰氏菌、霉菌、酵母均有抑制作用。上世纪80年代首先由日本开发成功并 投放市场，规定为不需限量

7、的食品防腐剂。FAO / WHOJECFA亦对辛酸甘油酯ADI 值不作限量。单辛酸甘油酯系由八个碳的直链饱和脂肪酸辛酸和甘油各一克分 子酯化合成。分子式C11H22O4，分子量为218,熔点40C，易溶于乙醇等有机 溶剂。它在体内和脂肪一样，能分解代谢，最终成为二氧化碳和水，无任何积 蓄和不良反应。急性毒性试验大白鼠口服LD50为15g / kg。大鼠分别用150mg /kg、750mg / kg、3750mg / kg喂养90天，对动物无有害反应。我国黑龙江轻 工所1995年中试成功，经多种食品防腐试验，效果明显。在肉制品中添加浓度0. 05%0. 06%时，对细菌霉菌酵母完全抑制；在生切面

8、中使用0. 04%， 保质期比对照组从2天增至4天；在内酯豆腐中使用，有同样效果。我国GB2760 -1996规定可用于豆馅、蛋糕、月饼、湿切面，最大使用量1g/ kg；肉肠为0. 5g /kg。月桂酸单甘油酯（glycerolMonolaurate，简称GML）月桂酸单甘油酯由月桂酸和甘油直接酯化合成，外观一般为鳞片状或 油状、白色或浅黄色、无味的细粒状结品。它既是优良的乳化剂，又是安全高 效广谱的抗菌剂，且不受pH限制，在中性或微碱性条件下，仍有较好的抗菌效 果，缺点是不溶于水，限制了其应用。浙江大学食品与营养系冯凤琴将月桂酸 单甘油酯制成水包油型微乳液，使之方便使用，并能进一步抗菌增效。

9、其抑菌 效果高于对羟基苯甲酸丁酯和山梨酸，其最小抑制浓度（g/ ml）和对羟基苯 甲酸丁酯、山梨酸对照如下：黑曲霉假丝酵母金黄色葡萄球菌月桂酸单甘油酯1376917对羟基苯甲酸丁酯200200200山梨酸100010004000月桂酸单甘油酯还有一个优点是口感好，不像某些防腐剂和乳化剂会 对食品风味带来影响。美国FDA于1964年即批准月桂酸单甘油酯为公认安全的食品添加剂。含量70%的月桂酸单甘油酯用于食品乳化剂；含量90%以上的可用作食品防腐 剂。在美国主要用于医药、化妆品、食品的防腐。在日本主要用于鱼糜、豆乳、 乳制品、面包等的防腐剂和乳化剂。月桂酸是椰子油的主要组成成分，含量达48%，含

10、有8、10、14碳 脂肪酸，因此月桂酸单甘油酯原料来源阔。在人奶中也含有月桂酸，是使婴儿 免受病毒和细菌的感染因素之一。研究表明，月桂酸单甘酯形式比单独的脂肪 酸抑菌效果更好。改性大豆磷脂大豆磷脂是大豆制油工业的副产品，一般从精炼过 程中得到的油脚中提取，经减压浓缩获得粗制浓缩大豆磷脂，是卵磷脂、脑磷 脂等多组分混合物。磷脂分子中具有亲水和疏水基，因而有良好的乳化性能。 大豆磷脂作为乳化剂，虽然早已在食品工业中使用过，但由于粗品纯度较差， 其中丙酮不溶物在60%左右，色泽较深、风味欠佳，不受用户的欢迎。因此， 利用卵磷脂溶于乙醇、脑磷脂不溶于乙醇和两者均不溶于丙酮的特性，进一步 将其提纯精制，

11、得到精制粉末大豆磷脂，并经过氧化氢反应，使磷脂双键位置 接上两个羟基，使之提高亲水性和抗氧化稳定性，获得改性大豆磷脂。这种改 性大豆磷脂纯度高，丙酮不溶物达97%以上，风味和口感明显改善。它现已列 入GB2760名单，可在各类食品中按生产需要适量添加。国外大豆磷脂在人造奶油中用量0. 1%0. 35%、巧克力0. 2% 0. 3%，不仅能改善口感，还能节约脂肪用量，相对降低热量；在巧克力中使 用，还能防止糖分起晶而形成表面翻花现象；在糕点饼干，特别是含油量高的 桃酥类点心中，加入0. 1%0. 5%的乳化剂，口感松酥，体积增加，且节约 了油脂的用量，保存期还能延长；在月饼中使用，可防止产品干硬

12、；在面包中 添加，能改善内部结构和口感，并增大体积；在某些糖果中添加0. 5%，能使 奶油类糖果防止渗油，改善口感，使硬糖类糖果口感既硬又脆，在加工切块过 程中不黏刀，改善加工条件；在方便面中使用，可改善结构和口感。常说的大 豆卵磷脂是磷脂酸胆碱、磷脂酸乙醇胺、磷脂酸肌醇、磷脂酸酸丝氨酸、磷脂 三甘油酯混合脂的统称。在人类的动物体内，卵磷脂集中在脑、肝、肾等重要 器官中。磷脂是神经细胞的重要组成成分，人体干脑重的25%是卵磷脂。磷脂 是细胞膜的重要组成，细胞膜使细胞维持平衡，保持正常形态和功能并传递信 息，使营养物质传入细胞，使代谢物传出细胞。在细胞内，线粒体的90%由磷 脂组成。人体重量的1%是卵磷脂。综上所述，可见卵磷脂对人体组成的重要 性。在植物界，卵磷脂存在于种子和果核等生命活动最基础的部分中。基于磷脂的营养构成和对生命活动的重要性，在经过功能评价后，在 我国已批准将精制的较高纯度的卵磷脂列入保健食品。有很多材料介绍，卵磷 脂在净化血管、调整血液流变性、降低血清