1 食品乳化劑的現(xiàn)狀
 
      食品乳化劑屬于表面活性劑，由親水和疏水(親油)部分組成。由于具有親水和親油的兩親特性，能降低油與水的表面張力，能使油與水"互溶"。它具有乳化、潤濕、滲透、發(fā)泡、消泡、分散、增溶、潤滑等作用。乳化劑在食品加工中有多種功效，是**重要的食品添加劑，廣泛用于面包、糕點、餅干、人造奶油、冰淇淋、飲料、乳制品、巧克力等食品。乳化劑能促進油水相溶，滲入淀粉結構的內部，促進內部交聯(lián)，防止淀粉老化，起到提高食品質量、延長食品保質期、改善食品風味、增加經(jīng)濟效益等作用。
 
      世界上食品乳化劑約65種，F(xiàn)AO／WHO制訂標準的有34種。2001年全世界年產(chǎn)乳化劑27．6萬t，2002年產(chǎn)29萬t。全世界每年總需求約8億美元，耗用量25萬t以上。消費量較大的5類乳化劑中，**多的是甘油脂肪酸酯，約占總量的53％；居第2位的是卵磷脂及其衍生物，約占20％；蔗糖脂肪酸酯和失水山梨醇脂肪酸酯約各占10％；丙二醇脂肪酸酯約占6％。
 
      我G在1981年批準使用的食品乳化劑只有單甘酯和大豆磷脂兩個品種，到2002年，我G允許使用的乳化劑達到29種。分別為單硬脂酸甘油酯、蔗糖脂肪酸酯、酪蛋白酸鈉、山梨醇酐單脂肪酸酯、山梨醇酐三脂肪酸酯、山梨醇酐單油酸酯、木糖醇酐單硬脂酸酯、山梨醇酐單棕櫚酸酯、硬脂酰乳酸鈣、雙乙酰酒石酸單(雙)甘油酯、硬脂酰乳酸鈉、松香甘油酯、氫化松香甘油酯、乙酸異丁酸蔗糖酯、聚氧乙烯山梨醇酐單硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐單油酸酯、聚氧乙烯木糖醇酐單硬脂酸酯、辛，癸酸甘油酸酯、改性大豆磷脂、丙二醇脂肪酸酯、三聚甘油單硬脂酸酯、聚甘油單硬脂酸酯、聚甘油單油酸酯、山梨醇酐單月桂酸酯、聚氧乙烯(20)一山梨醇酐單月桂酸酯、聚氧乙烯(20)一山梨醇酐單棕櫚酸酯、乙?；瘑胃视椭舅狨?、硬脂酸鉀、聚甘油蓖麻酸酯，由此可見，乳化劑的發(fā)展在食品添加劑行業(yè)中是屬于較快的，乳化劑的品種增長見圖1。
 
 
      到2004年底。我G乳化劑的4個主要品種。產(chǎn)量已達4萬t／年(包括復配產(chǎn)品)，其它25個品種產(chǎn)量、用量尚無法統(tǒng)計。據(jù)估計：我G年產(chǎn)蔗糖酯約150萬t，Span、Tween系列約2000t。所有的食品乳化劑的產(chǎn)量都比l0年前翻了一番,產(chǎn)品競爭相當激烈，乳化劑產(chǎn)量增長態(tài)勢見圖2，銷售額增長態(tài)勢見圖3。  
 
 
 
      單甘酯在食品乳化劑中占50％以上的份額，產(chǎn)量在2萬t左右。但我G早期食品乳化劑的應用中單甘酯并不突出。單甘酯的發(fā)展可以歸結為3個原因：f1)原料和產(chǎn)品的價格優(yōu)勢；(2)使用、儲藏較方便；(3)單甘酯制造技術的發(fā)展。而且自從20世紀9og代，我G自行研制出分子蒸餾裝置。單甘酯粗制品比例逐步減少，分子蒸餾單甘酯占*G內乳化劑的主要市場，現(xiàn)有年產(chǎn)1500t分子蒸餾單甘酯的裝置20多套，年產(chǎn)3000t分子蒸餾單甘酯的裝置3套。據(jù)稱已有年產(chǎn)5000t分子蒸餾單甘酯的裝置。年產(chǎn)6000t分子蒸餾單甘酯的設備建設已列入G內企業(yè)的發(fā)展計劃。2002年乳化劑的總銷售額約4億元(包括復配產(chǎn)品)，其中單甘酯及其復配產(chǎn)品銷售額達到1．9億元。酪蛋白鈉、Span、Tween系列產(chǎn)品，蔗糖酯和硬脂酰乳酸鹽(酯)產(chǎn)品的銷售額約1．5億元。
 
      2 幾種常用食品乳化劑發(fā)展趨勢
 
     2．1 傳統(tǒng)產(chǎn)品
 
      2．1．1 單甘酯單甘酯是世界上用量**大的乳化劑。占乳化劑用量的一半以上。它是甘油單硬脂酸酯的簡稱。又稱丙三醇單硬脂酸酯，單硬脂肪酸甘油酯。分子式：  
 
 
      它是由甘油與硬脂酸加熱酯化而得，按純度可分為單甘酯(單酯含量為30％～55％)、分子蒸餾單甘酯(單酯含量≥90％)。目前冰淇淋生產(chǎn)中一般多用分子食品添加劑蒸餾單甘酯，它為白色或乳白色粉末或細小顆粒．HLB值約為3．8，為油包水(水／油)型乳化劑，因其本身的乳化性較強，可作為水包油(油，水)型乳化劑。它是一種優(yōu)質高效的乳化劑，具有乳化、分散、穩(wěn)定、起泡、抗淀粉老化等作用。
 
      單甘酯**主要的物理性質是同質多晶現(xiàn)象。由于單甘酯是類脂，與油脂一樣具有同質多晶現(xiàn)象。其晶體結構有僅一晶型、p一初級晶型和B一晶型。作為乳化劑，其僅一晶型活性**高。**易與食品中的各種成分相互作用，但僅一晶型只在與水或油脂形成凝膠的狀態(tài)下才存在，使用不便；B一晶型基本無活性，但它**穩(wěn)定，是單甘酯一般狀態(tài)下的晶體結構；B一初級晶型雖有活性，但比q一晶型大大降低，其穩(wěn)定性介于僅一晶型與B一晶型之間，是某類單甘酯穩(wěn)定的固體形式。單甘酯的合成、精致方法有：(1)酯交換法(酯的甘油醇解法)；(2)直接酯化法；(3)脂肪酸和環(huán)氧丙烷合成法；(4)脂肪酸與縮水甘油合成法；(5)酶法；(6)溶劑法；(7)分子蒸餾提取法；(8)基團保護法等。
      單甘酯目前的發(fā)展有兩方面：(1)I藝、裝備的進步；(2)產(chǎn)品質量的提高，應用面的擴大。在制造工藝方面定向合成是發(fā)展方向之一：裝備產(chǎn)品質量3ooot／~以上的大型生產(chǎn)線是發(fā)展方向之一。產(chǎn)品質量方面，隨我G進入WTO的需要。產(chǎn)品達到F CC4的質量指標是發(fā)展的必然趨勢。產(chǎn)品的應用要向G際市場發(fā)展．要向其它行業(yè)的應用發(fā)展。#p#分頁標題#e#
 
      2．1．2 大豆磷脂(卵磷脂) 卵磷脂廣泛存在于動植物中，是一種天然乳化劑，并且對人體具有重要的生理功能和獨特的保健功能．市售卵磷脂jue大多數(shù)是大豆磷脂。大豆磷脂是從大豆毛油中提取精制而成。為淺黃**棕色的粘稠液體或白色**淺棕色的固體粉末。HLB值約為3．5。是親油性乳化劑。其特點是純天然的優(yōu)質乳化劑。也是**不限制用量的乳化劑。有較強的乳化、潤濕、分散作用。還有良好的醫(yī)療保健效果。
 
      大豆(卵)磷脂可以用不同的方法提取，提取方法不同產(chǎn)品的性能和成本差異較大。例如：丙酮沉淀法制造的大豆磷脂組成為51％磷脂酰膽堿。34％磷脂酰乙醇胺．19％磷脂肌醇和6％其它磷脂。用乙醇或短鏈醇可進一步分離磷脂。得出的醇不溶物主要是磷酰膽堿。卵磷脂還可以用酶處理進行水解，或用過氧化氫反應使它成為水溶性，因此，開發(fā)新的提取方法和制造中的某些工藝是大豆(卵)磷脂產(chǎn)品的發(fā)展趨勢：可喜的是，隨著****意識的深入人心，目前許多新技術都在申請**和利用**新的**技術，大豆(卵)磷脂的氮氣干燥就是很好的實例，干燥步驟是決定大豆卵磷脂質量的關鍵，利用**新的**技術可以保證大豆磷脂質量，降低成本。大豆(卵)磷脂的其它發(fā)展，如用二酸甘油酯和五氧化二磷反應，用氨氣中和的合成磷脂(乳化劑VN)，已應用于巧克力產(chǎn)品中。
 
      2．1．3 蔗糖酯蔗糖酯是蔗糖脂肪酸酯的簡稱，它是由親水的蔗糖和親油的脂肪酸組成，其糖殘基含有多個羥基和醚鍵的親水結構，而其脂肪酸基團則表現(xiàn)出一定的親油能力。因此，它具有良好的乳化能力來聯(lián)結水和脂肪，從而形成穩(wěn)定的乳化液。結構為:  
  
 
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 食神發(fā)表于 2009-11-3 14:17 | 只看該作者
蔗糖酯是白色或黃褐色粉末或無色**微黃色粘稠液體．無氣味或稍有特殊的氣味。易溶于乙醇、丙酮。單酯可溶于熱水，但雙酯和三酯難溶于水。溶于水時有一定黏度，有潤濕性，對油和水有良好的乳化作用。軟化點50～70~C。親水性比其它乳化劑強。蔗糖酯的HLB值為3～15。其特點是親水親油平衡值范圍寬，適用性廣．乳化性能優(yōu)良。高親水性產(chǎn)品能使水包油乳狀液非常穩(wěn)定，用于冰淇淋中可提高乳化穩(wěn)定性和攪打起泡性，對淀粉有特殊作用，使淀粉的糊化溫度明顯上升，有顯著的防老化作用，是一用途廣泛的乳化劑。由于其耐高溫性較弱，價格偏高，一般與其它親油性乳化劑復配使用，例如可與單甘酯以1：1的質量比配合用于食品生產(chǎn)中。
 
      蔗糖酯的合成方法有：(1)溶劑法，包括：DMF溶劑法、微乳法、水溶劑法等；(2)無溶劑法，包括：非均相法、相溶法和熔融法等；(3)酶法等，因為蔗糖分子有8個羥基．蔗糖酯產(chǎn)品種類很多，所以各種蔗糖酯的合成方法目前還在向高水平發(fā)展，對于某種酯化度含量的蔗糖酯產(chǎn)品G外比G內的整體生產(chǎn)技術先進，我G正在迎頭趕上。與單甘酯一樣，蔗糖酯產(chǎn)品質量方面，根據(jù)我G進入WTO的需要，產(chǎn)品達到G際質量指標是發(fā)展的必然趨勢。我G已準備修訂產(chǎn)品的標準，企業(yè)應盡快發(fā)展，適合將來新的要求。
 
      2．1_4 司盤(Span1和吐溫frween) 司盤60是失水山梨醇單硬脂酸酯(山梨醇酐單硬脂酸酯)的商品名，是由硬脂酸與山梨醇酐反應而得，為淺奶白色**棕黃色l一箋蘭：：硬質蠟狀固體，HLB值為4．7，是親油性乳化劑。其點是有很強的乳化能力，較好的水分散性和防止油脂結晶的性能，與其它乳化劑復配有較好的協(xié)同增效作用。但司盤6O有較重的焦糖味，影響產(chǎn)品風味。目前產(chǎn)品品質有顯著的提高，且有明顯的價格優(yōu)勢，故使用量將會有所上升。
      聚氧乙烯山梨醇酐單油酸酯，又稱聚山梨酸酯80，商品名為吐溫80，是山梨糖醇及單、雙酐與油酸部分酯化的混合物，再與氧化乙烯縮合而成，為黃色**橙色油狀液體(25~C)，有輕微的特殊臭味，略帶苦味，HLB值15_4，為水包油(O／W)型乳化劑。Span和Tween系列產(chǎn)品是非離子表面活性劑，具有優(yōu)良的乳化、分散、發(fā)泡、潤濕、軟化等優(yōu)良特性。在配料中加入0．05％～0．1％的Tween和混合單甘酯的復配物．可使冰淇淋質構堅挺，成形穩(wěn)定。
 
      2．1．5 硬脂酰乳酸鈉(SSL)和硬脂酰乳酸鈣(CSL) SSL和CSL與以上4種非離子型乳化劑不同，它們是離子型乳化劑。呈白色**帶黃色或薄片狀固體，有特殊的氣味，熔點54～69~C。難溶于水，溶于有機溶劑，加熱時易溶于植物油、豬油，加水強烈溫混合可完全分散，不適宜做W／O型乳化劑。溶解度(100mL~劑中)20~C水中0．5g；20℃乙醇中8．3g。傳統(tǒng)上，它可作面包、饅頭的品質改良劑，按面粉量的0．5％添加，能改善面包原料的耐捏和性、潤滑性，縮短發(fā)酵時間．減少溫度不勻的影響。目前SSL和CSL的發(fā)展主要是產(chǎn)品的應用開發(fā)方面．如作為液體蛋白和冷凍蛋白的起泡劑等。#p#分頁標題#e#
 
      2．2 新型食品乳化劑- - 乙氧基化甘油單癸酸酯乙氧基化甘油單癸酸酯是一種優(yōu)質高效的乳化劑和非離子表面活性劑。有很好的乳化、分散、起泡、淀粉抗老化等作用．在食品、醫(yī)藥、精細化工行業(yè)可廣泛應用。乙氧基化的單甘酯被列入我G"八五"規(guī)劃中，目前丹東有一廠家生產(chǎn)。甘油單辛癸酸酯是一種屬中碳鏈的單甘酯產(chǎn)品。它易被人體吸收消化，新陳代謝快，其乳化性能優(yōu)于甘油單硬脂酸酯。而開發(fā)乙氧基化的甘油單辛癸酸酯可獲得一種接近于無味的、親水性的食品乳化劑。其乳化性能優(yōu)于現(xiàn)有的食品乳化劑．是一種新的食品乳化劑。乙氧基化的甘油單辛癸酸酯，其HLB為8~9，介于油水之間，可做W／O型或O／W型的乳化劑。并有耐酸能力，在油水中都能相溶，加上它屬中碳鏈結構，所以其性能優(yōu)于司盤或吐溫，或這二者的混合物。其應用范圍很廣，特別是將其用于制備香精、酸性乳化飲料、速溶固體飲料，能使產(chǎn)品有很好的乳化穩(wěn)定性能，而且還有乳化增白的作用。本產(chǎn)品不同于普通的油脂乳化劑。由于甘油辛癸酸酯是一種有營養(yǎng)功能性的產(chǎn)品，而本產(chǎn)品屬其衍生產(chǎn)品，符合天然、營養(yǎng)、功能性的方向．因而可以作為**食品的乳化劑。另外，由于它的結構呈飽和狀態(tài)，也具有抗氧化、防腐性能，當它與碳水化合物結合時，能起到防老化和軟化的效果。此外．在食品中還可起到起酥潤滑和無油膩感的作用。這對提高食品質量，改善品味是有效果的，也是其它乳化劑所不可比擬的。
 
     3 G內外乳化劑發(fā)展動態(tài)
 
      3．I G外乳化劑市場的發(fā)展
 
      目前．單甘酯的應用正面臨市場發(fā)展的嚴峻局面：使用量**大的面包業(yè)界正在發(fā)展不使用乳化劑的全新產(chǎn)品，出現(xiàn)不用添加劑的新傾向；而豆腐生產(chǎn)隨著生產(chǎn)設備的改進和發(fā)展．也部分減少了對消泡劑的需要。單甘酯的需求趨于穩(wěn)定或稍有下降的趨勢。為此，在日本占有單甘酯市過半份額的理研維生素及花**公司都在全力以赴研發(fā)新的產(chǎn)品和開發(fā)新用途，以開拓新的市場。在脂肪酸甘油酯類的乳化劑中，新用途開發(fā)進展順利的多聚甘油酯類已開發(fā)出許多種類， 目前業(yè)已開發(fā)成功的有HLB值從1～20之間進行改變的各種典型的O／W型和W／O型乳化劑均能生產(chǎn)供應市場需求。
 
      此外．還可用于其它多種用途．諸如起泡劑、清泡劑材料、油脂結晶調整劑等。而且尚有許多未涉及有待研究開發(fā)的新用途，新應用*域。目前，多聚甘油脂肪酸酯日本市場需求量約1200t。日本阪本藥業(yè)公司的SYGURISTA系列乳化劑，由于親油、親水性范圍廣，可用于乳制品、糕點、加工油脂等．以及巧克力黏度下降劑、品質改良劑。而油脂結晶調整劑THL系列，可平衡液狀油結晶、抑制沉淀．因此可保持透明性、流動性。太陽化學公司以特殊聚合甘油為原料制成的"超聚合甘油i~SunsoftA"，可用于乳制品、殺菌食品、調味料等的穩(wěn)定性及改善口感方面。"超乳化劑"用于透明飲料、果汁等的風味增強上。三菱化學公司以蔗糖酯做成復合制劑，2001年開發(fā)的聚甘油酯用途以飲料為主。
 
      3.I.2 G內食品乳化劑的發(fā)展趨勢
 
      中G食品添加劑行業(yè)，1992年提出大力開發(fā)"天然、營養(yǎng)、多功能"食品添加劑的發(fā)展方針，與G際上提倡"回歸大自然、天然、營養(yǎng)、低熱能、低脂肪"的趨向相符。我G地域遼闊，資源豐富，有幾千年藥食同源的傳統(tǒng)。發(fā)展"天然、營養(yǎng)、多功能"食品添加劑具有獨特的優(yōu)勢。結合G內實際和G際一曩品添加劑上食品添加劑的開發(fā)與應用，我G食品添加劑應在以下方面大力發(fā)展
 
      3．2．1 天然食品添加劑的開發(fā)天然產(chǎn)品的開發(fā)是當前食品工業(yè)及食品添加劑行業(yè)的熱點，也是未來發(fā)展的趨勢據(jù)《中G食品用化學品》1999年第3期報道：G外開發(fā)成功新用途的天然乳化劑已有酪蛋白、大豆磷脂和谷蛋白等并形成系列產(chǎn)品．酪蛋白系列乳化劑來自牛乳，大豆磷脂則有高純度卵磷脂和酶解卵磷脂；世界上開發(fā)精細化工、生產(chǎn)功能性食品添加劑的大制造商之一--丹麥丹尼斯克公司投資2570萬美元在江蘇昆山建成丹尼斯克(中G)有限公司并投產(chǎn)，其兩種**重要產(chǎn)品之一就是乳化劑。此外，美GADM公司、德GLucas Meyer公司生產(chǎn)的卵磷脂都相繼進入中G市場。G外資本、技術和產(chǎn)品的涌人既是不爭事實也是必然趨勢，我G食品乳化劑生產(chǎn)只有積極遵循"天然、營養(yǎng)、多功能"的方針．采用高新技術，大力開發(fā)大豆磷脂、蛋白質乳化劑等系列天然產(chǎn)品，與G際趨向保持一致，并且抓住機遇、優(yōu)化企業(yè)素質、提高產(chǎn)品質量檔次，才能抵抗外來沖擊，在G際市場上占得一席之地。
 
      3.2.I.2 具有營養(yǎng)、保健功能乳化劑的開發(fā)隨著人民生活水平的提高，人們在吃飽的基礎上．對食物提出營養(yǎng)、保健的要求。而隨著人民健康意識的提高．保健、功能食品的概念已逐漸深入人心．市場上已有了4000種以上的保健食品．乳化劑中磷脂的成功開發(fā)為保健品增添了一朵奇葩。磷脂具有良好的乳化性能．較高的HLB值．對沉積在血管壁上的膽固醇有很好的清掃作用，有人將磷脂稱為血管的清道夫，它也是人腦神經(jīng)的主要構成基質。對乳化劑的分子構成中油脂組分、油脂的分子結構研究使人們認識到它們的不同功效，如不飽和度、順式、反式等等。目前在乳化劑的生產(chǎn)中已在有目的的選擇不同的油脂原料，采用合理的工藝，使得乳化劑在人體中正常代謝后．能進一步起到保健的功能。大家都知道，多不飽和脂肪酸(如亞油酸、0【一亞麻酸、EPA、DHA)、中碳鏈脂肪酸(如辛癸酸、月桂酸)、奇數(shù)碳脂肪酸等，具有獨特的營養(yǎng)保健功能。因此，可以開發(fā)含多不飽和脂肪酸的甘油脂肪酸酯．含中碳鏈脂肪酸的甘油脂肪酸酯，含奇數(shù)碳脂肪酸的甘油脂肪酸酯等具有保健功能的乳化劑產(chǎn)品。比如前面提到的乙氧基化甘油單癸酸酯就是很好的例子。#p#分頁標題#e#
 
      3．2．3 開發(fā)使用方便、多用途、多功能的乳化劑 當今，食品乳化劑正發(fā)展為具有系列化、多功能、高效率、使用方便等特點。為開發(fā)使用方便、用途多、功能多的乳化劑，乳化劑復合配方技術研究**關重要。
 
      復配技術努力的目標應是：(1)以蔗糖酯和大豆磷脂為基礎材料的復配產(chǎn)品：(2)I)A單甘酯和蔗糖酯為主的復配乳化劑；(3)以Span、Tween和單甘酯為基礎材料的復配制品；(4)由各種乳化劑和增稠劑、品質改良劑等食品添加劑復配成專用乳化劑。
 
      我G乳化劑主要是依靠經(jīng)驗進行復配，帶有一定的盲目性，缺乏必要的理論指導和先進測試儀器的輔助．所得產(chǎn)品質量和性能都不盡完善，不利于推廣和應用。因此，必須加強乳化劑復配技術的理論研究。同時，這些科研工作應與食品加工企業(yè)密切協(xié)作、同市場的實際需要相結合，才能使成果迅速轉化為現(xiàn)實生產(chǎn)力、更陜地拓展食品乳化劑的應用空間。
 
      3.2.4 與G際標準接軌，提高產(chǎn)品質量我G食品乳化劑的G家標準、行業(yè)標準、企業(yè)標準等要與G際標準接軌，G內市場要與G際市場接軌。我們不僅要立足G內市場，也要爭取在G際市場上占有較大的份額。比如蔗糖酯，日本的高純度蔗糖酯已形成成熟的市場產(chǎn)品，而我G尚未開發(fā)出多品種，高純度的蔗糖酯。
 
      3．2．5 以資源為基礎，以科技為依托，走符合我GG情的乳化劑開發(fā)道路我G盛產(chǎn)甘蔗和甜菜，廣西、廣東、云南、東北三省是我G的糖業(yè)基地，為以蔗糖為基礎原料的蔗糖酯生產(chǎn)提供了可靠的保障，而通過蔗糖的深加工，又可大大提高其附加值。著重開發(fā)出產(chǎn)率高、產(chǎn)品質量優(yōu)的蔗糖酯生產(chǎn)新工藝，降低生產(chǎn)成本；同時在糖業(yè)基地重點扶持建設一兩個大型蔗糖酯企業(yè)，采用先進設備和技術，實現(xiàn)規(guī)模生產(chǎn)與經(jīng)營，切莫重蹈小規(guī)模、低水平重復建設的覆轍。
 
      另外，從大豆、油菜籽、棉籽等植物中提取、制備卵磷脂類乳化劑：從小麥、谷物中提取、生產(chǎn)蛋白質類乳化劑等。這些乳化劑的開發(fā)研究，都可以充分利用我G的資源優(yōu)勢。