结构改良类食品添加剂.ppt

第三节 消泡剂,定义 消泡剂是在食品加工过程中用于降低表面张力，消除泡沫的物质。 分类 一类能消除已产生的气泡，如乙醇等 一类是能抑制气泡的形成，如乳化硅油等,泡沫产生的原因,一般而言，纯水和纯表面活性剂不起泡，这是因为它们的表面和内部是均匀的，很难形成弹性薄膜，即使形成亦不稳定，会瞬间消失。 但在溶液中有表面活性剂的存在，气泡形成后，由于分子间力的作用，其分子中的亲水基和疏水基被气泡壁吸附，形成规则排列，其亲水基朝向水相，疏水基朝向气泡内，从而在气泡界面上形成弹性膜，其稳定性很强，常态下不易破裂。 泡沫的稳定性与表面粘性和弹性、电斥性、表面膜的移动、温度、蒸发等因素有关。 再者，气泡与液体的表面张力反变相关，其张力愈小，则愈易起泡。,消泡剂的作用机理,消泡剂“抑泡”、“破泡”过程是：当体系加入消泡剂后，其分子杂乱无章地广布于液体表面，抑制形成弹性膜，即终止泡沫的产生。 当体系大量产生泡沫后，加入消泡剂，其分子立即散布于泡沫表面，快速铺展，形成很薄的双膜层，进一步扩散、渗透，层状入侵，从而取代原泡膜薄壁。 由于其表面张力低，便流向产生泡沫的高表面张力的液体，这样低表面张力的消泡剂分子在气液界面间不断扩散、渗透，使其膜壁迅速变薄，泡沫同时又受到周围表面张力大的膜层强力牵引，这样，致使泡沫周围应力失衡，从而导致其“破泡”。 不溶于体系的消泡剂分子，再重新进入另一个泡沫膜的表面，如此重复，所有泡沫，全部覆灭。,消泡剂应用的必要性,加工过程中的泡沫既可影响工业生产的顺利进行，也可影响最终产品的质量。 如不加控制，泡沫还可以降低设备的使用容积，增加加工时间和消耗。 对泡沫的控制可以通过工艺的改变或采用机械消泡设备来达到，但从效果和经济角度来考虑，还是应用化学消泡剂最有利。,消泡剂必须具备的条件,1.具有比被加液体更低的表面张力； 2.易于分散在被加液体中； 3.在被加液体中的溶解度（相容性）很差； 4.具有不活泼的化学惰性； 5.无残留物或气味； 6.符合安全要求。,乳化硅油,白色粘稠液体，几乎无臭，不溶于水，但可分散与水中。化学性质稳定，不挥发，不易燃烧，表面活性大、张力小、消泡能力强。其活性组分为聚硅氧烷甲基化聚合体。 ADI：0-1.5mg/kg 应用：用于饮料，最大适应量为0.01g/kg（以聚二甲基硅氧烷计），用于发酵工业，最大使用量为0.2g/kg。,聚二甲基硅氧烷,无色透明粘稠液体，无臭无味。不溶于水和乙醇，可溶于有机溶剂。实际应用时常配成4-5%硅胶的水溶液。 毒性：ADI值为0-1.5mg/kg体重 应用：用于经表面处理的新鲜水果、蔬菜，最大使用量为0.0009g/kg，果汁、浓缩果汁、饮料、速溶食品、冰激凌、果酱等，0.05g/kg，发酵工艺用、焦糖色工艺用，0.1g/kg，啤酒工艺用、肉制品工艺用，0.2g/kg,聚氧丙烯甘油醚,无色或黄色非挥发性油状液体，溶于芳烃和有机溶剂，难溶于水，热稳定性好。 毒性：小鼠口服LD5010g/kg 应用：按生产需要量添加于发酵工艺，味精生产中，加入量为0.02-0.03%，制糖工艺，加入量0.03-0.05%,其他消泡剂,1.高碳醇脂肪酸酯复合物 2.聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚（PPE） 3.聚氧乙烯聚氧丙醇氨醚 4.聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚（GPE）,第四节 稳定和凝固剂,稳定和凝固剂是使加工食品的形态固化，降低或消除其流动性。使组织结构不变形，增加固形物而加入的物质。 稳定和凝固剂的分类 无机类和有机类凝固剂,1.硫酸钙,又称石膏或生石膏。 难溶于水，主要用作蛋白质凝固剂，用于豆制品生产。在熟豆浆中加入硫酸钙，使热变性后的大豆蛋白凝固。 硫酸钙对人体无毒，ADI不作特殊规定。 凝固性缓和，豆腐质地细嫩，持水性好，有弹性。但因其难溶于水，易残留涩味和杂质。使用过量会有苦味。 在豆制品生产中按生产需要量适量适用，用于小麦制品，最大添加量为1.5g/kg.,2.氯化钙,味微苦，易吸水潮解。 氯化钙主要是使可溶性果胶凝固成凝胶状不溶性果胶酸钙，以保持果蔬加工制品的脆度和硬度。作用的机理是：可溶性果胶的果胶酸与加入的氯化钙中的钙离子反应生成果胶酸钙，加强了果胶分子的交联作用而形成凝胶。 ADI暂时不作规定。 可用于豆制品、稀奶油、甜汁甜酱、果酱等。,3.氯化镁,又名卤片，常温下为六水物，与氯化钙一样能使蛋白质溶胶凝固形成凝胶。 制作豆制品时，豆浆凝固快，但豆制品持水性差，易破碎，苦味较强。人口服45g能引起腹泻，ADI不作特殊规定。,4.葡萄糖酸-内酯,易溶于水，无臭，味先甜后酸，在水中发生解离生成葡萄糖酸，能使蛋白质溶胶形成凝胶，效果优于硫酸钙、氯化钙等。与碳酸氢钠反应，产生二氧化碳，膨松效果好，无异味，对霉菌及细菌具有一定的防腐作用。 用葡萄糖酸-内酯制作的豆腐没有苦涩味。 可用于鱼虾保鲜、香肠、鱼糜制品等。,其他凝固剂,1.盐卤 又名苦卤、卤水，其主要成分为氯化钠、氯化钾、氯化镁和氯化钙，及硫酸镁和溴化镁等。人口服45g能引起腹泻，ADI不作特殊规定。 用盐卤制作的豆腐具有独特的甜味和香味，豆腐的硬度、弹性和韧性较强。,第五节 膨松剂,膨松剂又称疏松剂、膨胀剂或发粉，是使食品在加工中形成膨松多孔的结构而制成柔软、酥脆的产品的食品添加剂。 通常在和面过程中加入，在焙烤或油炸过程中它受热分解，产生气体使面坯发起，体积胀大，在内部形成均匀、致密的海绵状多孔性组织，使食品具有柔软、疏松或酥脆等特征； 不仅可以提高产品感官质量，而且也有利于食品的消化吸收。,膨松剂分类,碱性膨松剂、酸性膨松剂、复合膨松剂和生物膨松剂 四大类。,一、碱性膨松剂,主要是碳酸氢钠、碳酸氢氨和碳酸钙等碳酸盐。 1.碳酸氢钠 又名食用小苏打、重碱。易溶于水，在潮湿空气或热空气中缓慢分解，产生CO2，加热至60150，缓慢产生CO2，至270失去全部CO2，遇酸立即强烈分解产生CO2。 分解后，食品的碱性增加，影响口味，还会破坏维生素，甚至导致食品发黄或有黄斑，使食品质量下降。,ADI不需作特殊规定，碳酸氢钠和碳酸在体内可以形成缓冲体系，对进入体内的多量酸或碱性物质起缓冲作用，使体液的pH无显著变化。 但过量摄入，可因产生大量的二氧化碳而引起胃膨胀，甚至胃破裂。,2.碳酸氢氨,俗称食臭粉，臭粉。 有氨臭，在空气中易风化，对热不稳定。固体在58、水溶液在70分解出氨和二氧化碳。碳酸氢氨受热后分解产生二氧化碳和氨气，使食品形成海绵状疏松结构体。 ADI不需要特殊规定。 分解产生的气体较碳酸氢氨多，起发力大，使用不当易造成成品过疏松，使成品内部或表面出现大的空洞。 产生的氨可部分溶于水，残留在食品中带有异味，影响口感。,3.轻质碳酸钙,即沉淀碳酸钙，在空气中稳定，易吸臭，轻微的吸湿性，。 溶于稀醋酸、稀盐酸和稀硝酸。几乎不溶于水和乙醇。 碳酸氢钠、明矾等与轻质碳酸钙复配得到疏松剂，遇热则缓慢地释放出二氧化碳，使食品产生均质、细腻的膨松结构体。 同时还有强化钙的作用。,二、酸性膨松剂,酸性膨松剂是酸性盐，用于中和碱性膨松剂以产生气体，并调节产气速度。主要包括硫酸铝钾、硫酸铝铵、酒石酸氢钾和磷酸氢钙。 1.硫酸铝钾 可溶于水，在水中形成胶状沉淀，缓慢溶于甘油，不溶于乙醇。 浓溶液有腐蚀性，在正常使用连范围内无明显毒性。添加过量会使食品发涩。 常用作复合疏松剂，与碳酸氢钠等合用；中和碱性疏松剂，产生CO2和中性盐，能控制疏松剂产气的速度，可避免食品产生不良气味，避免因碱性增大而导致食品品质下降。 ADI:00.6mg/kg,2.硫酸铝铵 易溶于水，不溶于乙醇。 具有较强的收敛性，性能与钾明矾同，可替代钾明矾。 3.磷酸氢钙 在空气中稳定，几乎不溶于水，虽在加水和面时也开始产生气体，但反应速度非常慢，所以产气亦较慢，但口味与光泽均好。亦可作为水分保持剂、 ADI为070mg/kg。钙磷均为人体必需元素。,4.酒石酸氢钾,常温下微溶于水，不溶于乙醇，产气较缓慢，多作为复合膨松剂的原料，用于发酵粉。 最大使用量为250g/kg。,三、复合膨松剂,复合膨松剂是由多种成分配合而成的，常称之为发酵粉或焙粉。复合疏松剂一般由碳酸盐类、酸性物质、淀粉、脂肪酸等成分组成。 复合膨松剂的分类 按碱性原料分为三类： 单一剂式复合膨松剂：以碳酸氢钠和酸性盐作用产生CO2 二剂式复合膨松剂：以碳酸氢钠和其他能产生CO2的膨松剂原料和酸性盐作用产生CO2 氨系复合膨松剂：除能产生CO2气体外，还会产生NH3气体,按产气速度分为三类： 快性发粉：食品未焙烤前，产生气体使之膨胀 慢性发粉：食品未焙烤前，产生气体较少，大部分在加热后产生 双重反应发粉：含有快性和慢性发粉，二者混合制成,复合膨松剂的配制原则,根据产品要求选择产气速度适当的酸性盐 若使用快速发酵粉，食品焙烤前已开始产生二氧化碳，而焙烤时得不到膨胀所需要的气体，致使食品易塌陷； 相反，若使用慢速发酵粉，在焙烤后期，食品组织凝固后才释放出大量二氧化碳，食品体积不能膨胀。 将快速与慢速发酵粉配合得到双重反应发酵粉，使加热前和加热后都有适量气体释放。,根据酸性盐的中和值确定碳酸氢钠和酸性盐的比例 尽可能使碳酸氢钠和酸性盐反应彻底 产气量最大；残留物为中性盐，不影响食品的色和味,四、生物疏松剂,生物疏松剂中最重要的是酵母，主要用于面制品。酵母在发酵过程中由于酶的作用，使糖类发酵生成酒精和二氧化碳，而使面坯发起，体积增大，经焙烤后使食品形成膨松体，并具有一定的弹性。 发酵产生醛、酮和酸等特殊风味物质； 此外酵母还含有蛋白质、糖、脂肪和微生物等营养。 使用时，需控制面团的发酵温度，温度不大于35。,常用酵母的几种形式,（1）液体酵母 酵母菌经扩大培养和繁殖后得到的未经浓缩的酵母液。价格低、新鲜、发酵力充足，但不宜运输和贮藏，一般是自制自用。 （2）鲜酵母 浓缩酵母、压榨酵母，是将优良酵母菌种经培养、繁殖后，将酵母液进行离心、压榨除去大部分水后，加入原辅料压榨而成。 04可以保存23个月，使用时需活化。,（3）干酵母 又叫活性酵母，由鲜酵母制成小颗粒，低温干燥制成。使用前需活化，常温下可贮存2年。 （4）快速干酵母 又叫即发酵母，特点是溶解和发酵速度快，一般不需活化，可直接加入原料中。,第六节 胶姆糖基础剂,胶姆糖：口香糖、泡泡糖和营养口嚼片 胶姆糖基础剂，是赋予胶姆糖（泡泡糖、口香糖）起泡、增塑、耐咀嚼等作用的一类添加剂。,胶姆糖基础剂分类,分为天然和合成两大类： 天然树胶： 糖胶树胶、小蜡烛树胶、达马树 胶、马来乳胶等。 合成橡胶： 丁苯（基）橡胶、松香脂，以及软化、填充剂、乳化剂等。 天然树胶口感差、有异味，基本已被淘汰。,各发达国家几乎都采用合成的胶基。 目前，主要采用松香甘油酯（酯胶），酯胶在咀嚼后略带苦味。因此往往通过歧化、聚合等手段进行改性，再与甘油酯化而成氢化（或部分氢化）松香甘油酯、歧化松香甘油酯、聚合松香甘油酯，可使品质得到明显改善。 尤以氢化松香甘油酯的质量最好。氢化松香甘油酯具有良好的口感和抗氧化性，用做胶基可延长成品保质期，并保持柔软、细腻的口感。 各种胶基极少单独使用。例如以酯胶为主（40），配以各种增塑剂（硬脂酸、脂肪酸甘油酯）、抗氧化剂（BHA、BHT）等组合而成。,常用的胶姆糖基础剂,1.海藻酸铵 白色至浅黄色纤维状或颗粒状粉末，缓慢溶于水成粘稠状胶体溶液。不溶于乙醇和乙醇含量高于30%的水溶液。 海藻酸铵用于糖食制品、调味汁、果酱、果冻，用量0.4%；用于油脂、明胶布丁、甜沙司约0.5%；用于其它食品约0.1%,2.丁苯橡胶,又称丁二烯-苯乙烯共聚物，根据所含的丁二烯和苯乙烯比例不同，分为两种BSR75/25和BSR50/50 有液体状乳胶和固体状乳胶。不完全溶于汽油、苯和氯仿。极性小，黏附性小，耐磨和耐老化性比较好，耐酸碱。 主要应用于胶姆糖。,3.聚乙酸乙烯酯,简称PVAC 无色粘稠液体或微淡黄色透明玻璃状颗粒，无臭，有韧性和塑性。溶于乙醇、丙醇和苯，不溶于水和脂肪。有适当的热可塑性和良好的咀嚼性。 不进入体内，无毒。不溶于水和油，不能被人体吸收利用。 主要用于胶姆糖和乳化香精，最大用量60g/kg，还可用作果实被膜剂。,其它胶姆糖基础剂,聚合松香甘油酯 松香甘油酯 主要是甘油三香酯，另含有少量单、双香酸甘油酯 松香季戊四醇酯 氢化松香甘油酯 糖胶树脂,第七节 水分保持剂,水分保持剂是指添加于食品中用来保持食品中的水分的食品添加剂。水分保持剂在增强水分的稳定性的同时，有效地保持了食品的新鲜程度，从而改善了视频的品质，并延长了货架期，多用于肉类和水产品。 我国目前允许使用的有12种 磷酸盐类: 分正磷酸盐、焦磷酸盐、聚磷酸盐、偏磷酸盐四类； 其它：乳酸钠、乳酸钾(99增补)；甘油(02增补),磷酸盐的作用,（1）持水性 磷酸盐在肉类的制品中可保持肉的持水性，增强结着力，保持肉的营养成分及柔嫩性。 （2）防止啤酒、饮料氧化、浑浊。（螯合金属离子） （3）用于鸡蛋外壳的清洗，防止鸡蛋因清晰而变质。 （4）在蒸煮果蔬时，用以稳定果蔬中的天然色素。 （5）可用作酸度调节剂、金属离子螯合剂和品质改良剂。,磷酸盐的持水的机理,提高肉的PH，使其偏离肉蛋白质的等电点PH5.5。 螯合与肌肉中的结构蛋白质结合的钙、镁离子，形成络合物，蛋白质网状结构膨胀，故肉的持水性增大。 解离肌肉蛋白质中肌动球蛋白为肌动蛋白和肌球蛋白，从而提高肉的持水性。 增强肉的离子强度，使肌球蛋白的溶解性增大，持水能力增大,磷酸盐的安全性,它在能量传递，人体组织以及糖类、脂肪、蛋白质代谢方面都是不可缺少的部分。常被用作食品的营养强化剂，正常的用量不会导致钙和磷失去平衡。 包括天然存在食物中和食品添加剂，ADI为070mg/kg。 由于磷酸盐在人体内与钙能形成难溶于水的正磷酸钙，从而减低钙的吸收，使用磷酸盐时，应注意钙、磷比例。,磷酸盐类产品的特点,1%溶液 LD50 ADI 使用 pH mg/kg mg/kg 磷酸氢二钠 8.9-9.3 8290 70 缓冲剂,水分保持剂 焦磷酸钠 9.9-10.6 40 70 水分保持剂,品质改良剂,pH 调节剂,金属螯合剂 三聚磷酸钠 9.4-10.0 3210 70 水分保持剂,品质改良剂,pH 调节剂,金属螯合剂 六偏磷酸钠 5.8-6.5 100 70 水分保持剂,品质改良剂,pH 调节剂,金属螯合剂 磷酸三钠 11.5-12 2000 70 水分保持剂，酸度调节剂，稳 定和凝固剂,复配型水分保持剂,用于蚕豆罐头生产，可使豆皮软化（络合钙，从而降低外皮的坚韧度)。 在蚕豆预煮时，按150kg水加三聚磷酸钠50g、六偏磷酸钠150g（或只加三聚磷酸钠100g），煮沸10min 20min，使豆皮软化。,用于火腿罐头，利于成品形态完整、色泽好、肉质柔嫩、容易切片、切面有光泽等质量特性的提高。 -每100kg肉加混合盐2.2kg（混合盐：精盐91.65 %、砂糖8%、亚硝酸钠0.35%）、三聚磷酸钠65g，充分搅拌均匀，在04 冷库中腌制4872 h，效果良好。,第八节 抗结剂,定义：用于防止颗粒或粉状类食品聚集结块，保持其松散或自由流动的物质。 抗结剂特点：颗粒细，表面积大，比容高 呈微小多孔，具有极高的吸附能力，易吸附水分和其他物质 比较蓬松、产品流动性好,抗结剂的作用,提供物理阻隔作用 改善主基料颗粒的吸湿结块倾向 通过消除主基料表面的静电荷和分子作用力提高主基料颗粒的流动性 改变主基料结晶体的晶格，形成易碎的晶体结构,常见的抗结剂,1.亚铁氰化钾 性质 分子式K4Fe(CN)63H2O。浅黄色单斜晶颗粒或结晶粉末，无臭、味咸，在空气中稳定，加热到70时失去结晶水并变成白色，100时生成白色粉末无水物，强烈灼烧分解，放出氮气并生成氰化钾和碳化铁。可溶于水，不溶于乙醇、乙醚、乙酸甲酯和液氨。 安全性 因其氰根与铁结合牢固，属低毒性。大鼠经口LD50为1.6-3.2g/kg，由FAO/WHO规定，ADI为0-0.25mg/kg。 应用 食盐和代盐食品，最大使用量为0.01g/kg（以亚铁氰根计）,2.硅铝酸钠,性质 白色无定形细粉或小珠，无臭、无味，不溶于水、乙醇和其他有机溶剂。在80-100时，部分溶于强酸及氢氧化钠溶液。 安全性 FAO/WHO,ADI不作特殊规定。FDA将本品列为一般公认安全物质。 应用 可可粉、奶粉，用量10g/kg，奶油粉用量为1g/kg,3.磷酸三钙,性质 磷酸三钙为不同磷酸钙组成的混合物，大致组成为10CaO.3P2O5.H2O。白色无定形粉末，无臭、无味，在空气中稳定，相对密度3.18，熔点1670，几乎不溶于水，不溶于乙醇和丙酮，易溶于稀酸和硝酸。 安全性 ADI：0-70mg/kg(以磷计的磷酸盐总量) 应用 FAD/WHO规定，在葡萄糖粉和甘蔗粉，最大用量1.5%；奶粉0.5%；可可粉，含糖可可粉1%，奶油粉0.1%,4.二氧化硅,性质 二氧化硅的分子式SiO2为无定形物质，不同制备方法的产品不尽相同。由干法制得的胶体硅为白色、蓬松、无砂、吸湿、粒度非常微小的粉末；湿法制为白色蓬松粉末或微孔颗粒，吸湿或易从空气中吸收水分，无臭无味，不溶于水、酸和有机溶剂，溶于氢氟酸和热浓碱液。 安全性 大鼠经口LD505g/kg体重，FAO/WHO中ADI不作特殊规定。 应用 FAD/WHO规定，二氧化硅主要应用于奶粉、可可粉、食用油脂和可可脂最大使用量为10mg/kg.奶油粉1g/kg，在蔗糖粉、葡萄糖粉和汤粉中使用量15g/kg,。,5.微晶纤维素,性质 微晶纤维素的主要成分是以-1,4葡萄糖苷基结合的直链式多糖类。聚合度约为3000-10000。微晶纤维素为白色或几乎白色的细小粉末，无毒、无味，可压成自身黏合的小片，在水中迅速分解。不溶于水、稀酸、稀碱溶液和大多数有机溶剂。 安全性 小鼠经口LD5021.5g/kg，FAO/WHO中ADI不作特殊规定 应用 在植物性粉末、稀奶油、最大使用量为20g/kg，冰激凌40g/kg，高纤维食品、面包50g/kg。,第九节 助滤剂,为了减少可压缩滤饼的流动阻力，有时将某种质地坚硬而能形成疏松饼层的另一种固体混入悬浮液或预涂于过滤介质上，以形成疏松饼层，使滤液得以畅流。这种预混或预涂的粒状物质称为助滤剂。 助滤剂具有吸附作用，可用于食品的脱色。,助滤剂的要求,1. 能形成多孔饼层的刚性颗粒，使滤饼有良好的渗透性及较低的流动阻力。 2. 应具有化学稳定性，不与悬浮液发生化学反应，也不溶于液相中。 3. 在过滤操作的压强差范围内，应具有不可压缩性，以保持滤饼有较高的空隙率。,一、活性碳,由少量氢、氧、氮、硫等与碳原子化合而成的络合物。比表面积5002000m2/g。微孔直径12nm，对有机高分子有很强的吸附能力，对液相中的微量成分，色素，臭气物质均有很高的去除能力，最适pH4.04.8，最适吸附温度7080。 用于蔗糖、葡萄糖、饴糖等的脱色，也可用于油脂和酒类的脱色、脱臭。,二、硅藻土,硅藻土由无定形的SiO2组成，并含有少量Fe2O3、CaO、MgO、Al2O3及有机杂质。 细腻、松散、质轻、多孔、吸水和渗透性强，不溶于强酸、溶于强碱。 用于淀粉糖浆的脱色，也可用于葡萄酒、啤酒的脱色。,使用硅藻土时，应先将硅藻土放在水中搅匀；然后流经过滤机网片，使其在网片上形成硅藻土薄层，当硅藻薄层达1cm左右，即可过滤得到澄清的制品。,三、高岭土,主要成分为含水硅酸铝。纯净的高岭土是白色粉末，一般含有杂质，灰色或淡黄色。 通常用作葡萄酒的澄清助滤剂，澄清速度慢。 注意：高岭土含有微量的铁时，会使就变黑。,四、其他助滤剂,膨润土 应用于葡萄酒、啤酒等 凹凸棒粘土 能去除植物油中的黄曲霉毒素B1,