食用乳化劑在蛋糕生產中的應用研究

潘 淇，胡明華，張素英，趙九攀

(遵義師范學院化學化工學院，貴州 遵義 563002)

乳化劑分子內具有親水基和親油基，易在水和油的界面形成吸附層，使蛋糕中的奶油容易和面團結合[1]。食用乳化劑在蛋糕中的應用研究最近幾年相關文獻很少，如徐良棟在1997年發表的《乳化劑在蛋糕中的應用》[2]。

1 蛋糕生產常用食用乳化劑及其應用

1.1 硬脂酰乳酸鈉/鈣乳化劑的防老化作用

硬脂酰乳酸鈉/鈣屬于陰離子乳化劑，其HLB值為6.5，對食品具有很好的防老化、增筋、保鮮作用[3]。其中，硬脂酰乳酸鈣為白色固體粉末，氣味為焦糖味，對于熱的液體有較好的溶解性。而具有黃棕色粉末狀的硬脂酰乳酸鈉，在空氣中易潮解為塊狀，能溶于油脂。主要制取方法是由乳酸、硬酯酸和NaOH反應得到，有很強的親水性，能生成穩定的O/W乳狀液。

硬脂酰乳酸鈉/鈣能夠和蛋糕中的蛋白質作用，形成絡合物，能夠改變蛋糕的內部結構，起到增筋作用，使蛋糕變得柔軟不易變硬。硬脂酰乳酸鈉/鈣可與直鏈淀粉作用，能夠延緩蛋糕的老化，保障了蛋糕的保鮮。該乳化劑可與面粉直接混合，極其方便。根據《食品添加劑使用衛生標準》中規定，其最大用量為2.0 g/kg[4]。

1.2 雙乙酰酒石酸單甘油酯的保鮮作用

雙乙酰酒石酸單甘油脂又名二乙酰酒石酸單甘酯(Diacetyl Tartaric Acid Esters of Mono-and Diglycerides)，分子式為C29H50O11，英文簡稱DATEM，其外觀一般為白色或淡黃色粉狀固體。由于pH值呈弱酸性，具有一定的酸味。HLB值8.0～9.2，能夠分散于熱水中，能與油脂任意比例混合，用于奶油，可以使奶油的口感細膩。主要制取方法是通過醋酐和酒石酸反應后生產雙乙酰酒石酸，最后通過分子蒸餾成雙乙酰酒石酸單甘脂。

雙乙酰酒石酸單甘脂在蛋糕生產中主要起到分散劑和乳化劑的作用。與硬脂酰乳酸鈉/鈣、蔗糖酯混合使用，能使蛋糕的結構和外觀都得到改善，外觀穩固且起到保鮮作用。當雙乙酰酒石酸單甘脂起分散劑作用時，其操作相當簡單，只需要與雞蛋、糖類、面粉等一起攪拌，攪拌完后放置7 h左右，所成型的蛋糕面團較大，但重量不會增加。最大使用量為10 g/kg[5]。

1.3 木糖醇酐單硬脂酸酯

木糖醇酐單硬脂酸酯也叫做失水木糖醇酐單硬脂酸酯，英文簡稱LS-60M，分子式 C23H44O5，為油包水型乳化劑W/O。木糖醇酐單硬脂酸酯是淺黃色蠟狀并且有光澤的固體物質，易溶解于熱水和有機物質(如酒精、酯類、甲苯等)。其主要制取方法是由木糖醇或木糖醇母液與硬脂酸反應而成。或者通過木糖醇與硬脂酸在加熱和通入二氧化碳的條件下，在氫氧化鈉催化下制得木糖醇酐單硬脂酸酯。由于其具有親油性，在人造奶油中可以使水和奶油均勻乳化。

1.4 蔗糖脂肪酸酯的乳化作用

蔗糖脂肪酸酯又稱脂肪酸蔗糖酯(Sucrose Fatty Acid Esters)，英文簡稱SE。蔗糖脂肪酸酯屬于非離子表面活性劑。蔗糖脂肪酸酯能溶解于氯仿、醇類液體，在蛋糕中主要起乳化作用(與淀粉作用)。主要通過蔗糖與脂肪酸進行酯交換反應而獲得，或者通過最新的超聲波耦合催化合成[6]。

2 蛋糕生產工藝及其乳化劑作用

2.1 蛋糕生產工藝

根據蛋糕的制作方法和使用原料的不同，可以將蛋糕的種類大致分為海綿蛋糕、面糊類蛋糕以及戚風蛋糕三類[6]。蛋糕的生產歷史悠久，最早出現的是海綿蛋糕，由于其沒有添加油脂，所以又叫做清蛋糕[6]。面糊類蛋糕有輕奶油蛋糕、重奶油蛋糕、水果蛋糕，是根據奶油的多少而區分的。戚風蛋糕是通過之前的蛋糕改良后得到的，其蛋糕的體積、奶油用量、水分相對于其他蛋糕來說都較多，制作的方法也有所不同。不論是什么種類的蛋糕，其生產工藝流程都是大同小異的[4]。

2.2 乳化劑的作用

乳化劑最主要的作用就是降低表面張力。但是在食品的應用中，乳化劑主要是與蛋白質和淀粉等主要物質發生作用。乳化劑添加的主要作用有分散作用、潤濕作用、消泡作用等，在食品中主要是分散作用和乳化作用。在蛋糕的生產應用中，乳化劑所起到的作用就是使不同物質結合起來(分散作用)，相當于工業中的“膠黏劑”，以防止蛋糕中具有流動性的奶油不會流動。乳化作用主要是體現在食用時的口感上。這些作用都是乳化劑的親水基團和親油基團所調劑的，從而改變表面張力。

乳化劑的乳化效果體現在與其親水基、親油基的量有關。如果HLB大，則親水作用就大，即可穩定O/W型乳化體，具有親水性；反之，HLB小，則親油作用愈大，即可穩定W/O型乳化體，具有親油性。蛋糕是一類蓬松的食品，體積大重量輕，相當于是給蛋糕充了氣體，主要是面團的發酵和乳化劑的作用使蛋糕的體積增大。在蛋糕的制作過程中，如果不添加食用乳化劑，那么成型的蛋糕將會比添加了食用乳化劑的蛋糕小1/4左右[6]。從經濟方面來講，添加乳化劑可以降低成本，減少部分原料的使用，從而提高經濟效益。

3 應用功能

3.1 防老化功能

食用乳化劑有防止淀粉的老化、延長食品的保鮮期的功能。防老化功能在食品中的表現形式是保鮮作用。含有高蛋白質和淀粉的蛋糕食品是很容易被氧化從而使蛋糕變質，為了防止蛋糕的變質，乳化劑可以和蛋白質及淀粉作用，形成新的結構，防止蛋糕的老化，保障蛋糕長時間處于蓬松、濕潤的狀態，增加蛋糕的儲存時間。除了通過食用乳化劑來增強蛋糕的儲存時間之外，還可以使蛋糕內部有一定的水分，當然不能有大量的水分，否則蛋糕不易成型[6]。

3.2 潤滑功能

在食品中，潤滑主要體現的是提高食品的口感，使其具有彈性。乳化劑可以和食品形成網狀結構，增強食品中蛋白質的彈性，這就是乳化劑的潤滑功能。如果不加乳化劑，蛋糕放兩天就會變硬老化，那么食用起來就沒有絲滑的口感。加乳化劑相當于給蛋糕加了“潤滑油”。

3.3 抑菌功能

蛋糕具有豐富的蛋白質和淀粉，營養價值極高，因此這也導致蛋糕很容易滋生細菌、真菌等微生物，使蛋糕變質無法食用。在食品中一般不宜添加防腐劑，那么乳化劑也就要起到防止細菌等微生物的滋生作用。一般是保護蛋糕的表面層不滋生，以保證蛋糕的保存時間，這也表現出乳化劑功能的強大。抑菌的功能還可以添加防腐劑類似的添加劑，但對于添加劑的用量有規定要求，而且有的添加劑對人體是有一定危害[7]。

4 結語

乳化劑在全世界的用量是很大的，僅食用乳化劑在世界上的需求量就很高。而乳化劑在化妝品和化工上也有很廣泛的應用。隨著人們生活水平的提高，食品乳化劑在將來的需求量也將增大。