食品乳化劑在焙烤食品中的作用與應用
食品乳化劑在焙烤食品中的作用與應用
食品乳化劑在焙烤食品與面米中的功效與應用
執筆|杜德春
食品乳化劑在焙烤食品與面米中的作用
一、乳化劑可以增強面筋和面團的保氣性。在烘焙制品中，乳化劑可與面筋蛋白相互作用，並強化面筋網絡結構，使得面團保氣性得以改善，同時也可增加面團對機械碰撞及發酵溫度變化的耐受性。面粉在成團過程中，面筋形成網絡狀結構，如果該結構較為脆弱時，則由酵母產生的CO2將會消失。而當面團中添加瞭乳化劑如DATEM、SSL等時，面筋結構則得以加強，從而將產生的CO2氣體很好地保持
二、乳化劑可在面筋與淀粉之間形成一光滑薄膜層結構。此結構給予面筋一個良好的束縛，並使得面團黏度下降，從而增加面筋蛋白質網絡的延展性，使產品更加柔軟而易於整形。在這一方面以硬酯酰乳酸鈉（鈣）的效果最為理想。
三、乳化劑可作為面團軟化劑，延長烘焙產品的柔軟度及可口性。分子蒸餾單甘酯是最具代表性的、有效的面團軟化劑。
小麥面團中淀粉老化被認為是面團軟化的天敵。淀粉中的直鏈淀粉吸水膨脹，烘焙冷卻後形成相對穩定的凝膠狀態以形成面包結構，而隨溫度的降低和時間的延長，直鏈淀粉會重新排列並通過氫鍵形成不溶性狀態，進而變硬、變脆，從而使面包的柔軟度大大降低。
而當單甘酯等乳化劑加入面團中，經過攪拌而被淀粉分子結合，在面團溫度達到約55℃時，他會與直鏈淀粉作用形成螺旋狀復合體。這種反應將會提高淀粉粒糊化溫度，減少瞭低溫時面團中糊化淀粉的總量，從而降低淀粉分子的結晶程度，並從淀粉顆粒內
部阻止支鏈淀粉凝聚，防止淀粉的老化、回生。它還可以減少水分從蛋白質結構中流失，延緩硬質蛋白質的形成。而以上這些都將會使面包組織柔軟並保持較長時間。
四、乳化劑可縮短面團形成時間，有利於形成幹爽、滑潤而有光澤的面團，不易粘手、粘輥，使可操作性大大改善。能夠改善饅頭、面包的表皮光亮度、光滑度和瓤色度，有一定的增白作用，使組織結構均勻、細膩，能顯著改善饅頭、面包的挺度和咬勁，增加咀嚼性能。
五、乳化劑會帶來關鍵的乳化作用。一個好的焙烤產品需要好的乳化反應。乳化劑的親水與親油基在面團中分別作用，將面團內的水及油吸附，從而降低油水兩相的界面張力，並使面團內部原先互不相溶的多分散相系統得以均質，形成的乳化體可以是水包油及油包水兩種類型。前者水為分散系，後者油為分散系。乳化劑的乳化能力與其親水基、親油基的多少有關。一般可用“親水親油平衡值”（即HLB）來表示其乳化能力的差別。若HLB愈大，則親水作用愈大，即可穩定水包油型乳化體；反之，HLB愈小，則親油作用愈大，即可穩定油包水型乳化體。
六、充氣效果。在制作蛋糕時，拌打入空氣形成乳沫，乳化劑中飽和脂肪酸鏈可使面糊和氣室的分界區域形成光滑的薄膜狀結構，這將會穩定氣室，同時增加氣室數量。添加乳化劑，可使面糊比重下降、蛋糕體積增大，並獲得良好的品質及外觀。
七：乳化劑對焙烤食品與面米制品八大面團均勻明顯改良、優化、升級等等諸多質構結構組織改善作用。
八：蔗糖酯等與植酸、抗壞血酸協作具有防腐與保鮮等諸多作用等等。
食品乳化劑在發酵面谷物制品產品類中的應用
我們在面包中普遍使用甘油硬脂酸酯類，添加量為面粉質量的0.1%~0.5%，所制得的面包體積大、氣泡小而分佈均勻，面包表皮和質地都更加柔軟、細膩、顏色增白，還能夠促進組分混合均勻，口味也得到進一步的改善。特別是能夠有效地阻止面包在儲存運輸的過程中發幹、變硬和發黴，平均可延長儲存期0.6~1倍以上，具有顯著防老化的效果。
添加甘油單硬脂酸酯時，首先將其乳化分散於和面水中，再與面粉拌和。現在國內外普遍又將甘油單硬脂酸酯制成漿狀商品或者粉狀商品，以方便使用，漿狀商品含有效物30%~50%，粉狀商品含有效物可達95%以上。在饅頭、包子和大餅之類發面食品中添加食品乳化劑，均可獲得與面包相同的效果。
食品乳化劑在鮮生面制品面條等、米線類中的應用
在保鮮面、長壽面、米線、米粉生產時添加硬脂酰乳酸鹽，可增加面團彈性，降低米漿粘性，提高生產效率。添加乳化劑後，面條制品在沸煮時不易糊爛，在食用時由於產品內部的筋力和表面光滑度有所提高而增強瞭咀嚼的勁道和爽滑感。
乳化劑在面條、米線中添加使用的方法有多種，有的將微細粉末狀商品直接與面粉、米粉混合；有的將乳化劑和水。油脂等原料共同制成乳狀液，用來拌和米粉、面粉；而最有效的方法則是先將固態狀的乳化劑商品溶於熱水中，冷卻後用來拌和米粉、面粉。
食品乳化劑在米類及其米面類想混食品中的應用
我們根據不同性質的產品而選擇不同的乳化劑，可以在產品上發揮關鍵作用，主要表現以下四個方面：
一、乳化劑可以增強面筋和面團的保氣性。
乳化劑可與面筋蛋白相互作用，強化面筋網絡結構，使得面團保氣性得以改善，同時也可增加面團對機械碰撞及發酵溫度變化的耐受性。當面團中添加瞭乳化劑如硬脂酰乳酸鈉（SSL）、雙乙酰酒石酸單雙甘油酯等時，面筋結構則得以加強，從而將產生的CO2氣體很好地保持.
二、乳化劑可在面筋與淀粉之間形成一光滑薄膜層結構。
乳化劑參與的作用下形成的光滑膜層結構給予面筋一個良好的束縛，並使得面團黏度下降，從而增加面筋蛋白質網的延展性，使產品更加柔軟而易於整形。在這一方面以硬脂酰乳酸鈉（SSL）的效果為理想。
三、乳化劑可作為面團面心軟化劑，延長烘焙產品的柔軟度及可口性。
單雙甘油脂肪酸酯是具代表性的、有效的面團軟化劑。小麥面團中淀粉老化被認為是面團軟化的一大難題。而當單雙甘油脂肪酸脂等乳化劑加入面團中，經過攪拌而被淀粉分子吸收，在面團溫度達到約55℃時，防止淀粉的老化、回生。它還可以減少水分從蛋白質結構中流失，延緩硬質蛋白質的形成。而以上這些都將會使面包組織柔軟並保持較長時間。
四、乳化劑會帶來關鍵的乳化作用。
一個好的烘焙產品需要好的乳化反應。乳化劑的親水與親油基在面團中分別作用，將面團內的水及油吸附，從而降低油水兩相的界面張力，並使面團內部原先互不相溶的多分散相系統得以均質，形成的乳化體可以是水包油及油包水兩種類型。前者水為分散系，後者油為分散系。
五：復配乳化劑+有效調節大米直鏈淀粉和支鏈淀粉的含量,使淀粉粒子與蛋白質相互結合,分散滲透至蛋白質網狀結構中,保水性能優越,復水時間短。可使河粉、米粉、米線等增筋、耐煮、耐泡、不混湯、不斷條。河粉米粉表面光滑細膩,煮熟時筋道爽口,不粘牙,有咬勁。提高產品的附加值,增加產品的穩定性。
以糯米粉、粘米粉為原料制作糯米糕,以感官評定與質構分析為指標,研究不同食品乳化劑對糯米糕品質的影響及抗老化效果.結果表明:單一乳化劑對糯米糕品質的改善均有一定的作用,單獨添加蔗糖脂肪酸酯0.60％、單硬脂酸甘油酯0.20％、羥丙基二淀粉磷酸酯)0.60％和硬脂酰乳酸鈉0.20％時對糯米糕品質改良效果最理想等等。
食品乳化劑在方便食品中的應用
目前，面制品調理食品、絲餅、春餅卷餅、方便面、麥片、方便飯之類方便食品較快地增長和普及，而乳化劑的作用是提高此類商品的沖、泡、調性能和延長貯存期，故幾乎無一不使用乳化劑。由於添加瞭乳化劑，能夠顯著地促進水的潤濕和滲透，可使方便食品迅速地分散於水中，縮短開水沖泡食用的時間。食品乳化劑在方便食品中的用量一般為0.1%~1.0%。
食品乳化劑在糕點、餅幹類及其桃酥中的應用
糕點、餅幹類的油脂含量近年來不斷增加，油脂用量增加是為瞭提高高檔糕點、餅幹的脆性。乳化劑使油脂以乳化狀態均勻分散在餅幹之中，防止油脂從餅幹中滲出，提高其脆性、保水性和防老化性能。在以各種糧食制作的糕點、餅幹中添加面粉質量0.6%的甘油單硬脂酸酯或蔗糖脂肪酸酯，能達到上述目的。以蛋糕為例，將乳化劑對蛋糕生產的技術促進作用闡述如下。
食品乳化劑在饅頭中的應用
饅頭中添加的食品乳化劑中脂肪酸的長鏈結構與面粉中的淀粉相結合形成絡合物，從而防止淀粉的凝沉、老化，達到延長饅頭的保鮮期的目的；同時，脂肪酸長鏈結構與面粉中的蛋白質的特定結構發生疏水作用、親水作用、氫鍵作用和靜電作用，使面筋的網絡結構得到強化，防止油水分離造成硬化，增加韌性和抗拉力。饅頭中添加乳化劑使面粉中的淀粉、蛋白質和脂肪形成一個整體，彼此相互滲透，使饅頭色澤光亮、柔軟、好吃、延長饅頭的貨架期，解決瞭饅頭易變硬、口感不佳、失水等問題。
食品乳化劑在面條中的應用
面條中常見的乳化劑主要功效是減少煮面糊湯，抑制淀粉的膨潤、糊化和溶出。在面條中，乳化劑的添加量一般在0.1%-1%。在面條硬度改良方面，硬脂酰乳酸鈉（SSL）的親水基與麥膠蛋白結合，疏水基與麥谷蛋白結合，形成面筋蛋白復合物，使面筋網絡更加細致而有彈性；在面條拉力及延伸性方面，單甘酯使面條拉斷力及延伸性增加，在面條斷條率方面有所改良；在蒸煮損失改良方面，兩種乳化劑使面條的蒸煮損失都有所降低。
食品乳化劑在冷凍面制品中的應用
冷凍食品一般需要經過預冷、冷凍、冷藏和食用前得解凍過程，期間水與其他成分的結晶對面制品的結構破壞性最大，而加入的乳化劑能控制結晶的大小、晶型，安全渡過玻璃體轉化過程，使面制品不易老化，質量有保證。實驗結果表明，單甘酯與水分散性分子蒸餾單甘酯對冷凍面制品的質構影響較大，使冷凍面制品的拉伸力和拉伸距離有明顯提高。
食品乳化劑在面包中的應用
在面包品質改良劑中的乳化劑既有與蛋白質結合的良好品質改良作用，又有較好防面包老化、保鮮雙重功效。具有增大面包體積、增強持水力，能顯著改善面包質量；能夠減少回生的淀粉數量，改善面包在儲藏過程中由於淀粉的失水造成的面包無彈性、幹燥等問題，從而增強面包抗老化能力；在感官評價中，使面包的體積、色澤、質地、紋理結構、彈柔度均有不同程度的增加；通過質構儀對面包的硬度、黏聚性、彈性進行測定分析，使面包硬度減小，彈性和黏聚性增大，使食用面包時感覺柔軟、勁道、爽口且不黏牙。
蒸餾單硬脂酸甘油酯具有乳化、穩定、防老化、保鮮等作用。應用於面包、糕點、等產品中，可以與面團中蛋白質作用，增加面團筋力，增大體積，改善結構，質地柔軟，防止老化。同時與淀粉形成絡合物，防止淀粉溶脹流失，改善淀粉的糊化特性。
食品乳化劑在蛋糕中的應用
此外，在面包中，蒸餾單硬脂酸甘油酯是一種優良的面團調節劑和面包芯軟化劑，提高發酵面團的持氣性，從而使烘烤食品的體積和彈性增大,並有一定的柔軟、保鮮和烘烤時水份分散失量減少的作用。
①蛋糕傳統生產工藝的缺點要瞭解在蛋糕中為什麼使用乳化劑，就必須首先瞭解蛋糕的傳統生產工藝，瞭解制作蛋糕及影響蛋糕質量的關鍵因素是打蛋工序，即雞蛋的起泡程度及泡沫的穩定性。起泡越充分，泡沫越穩定，則制出的蛋糕質量越好。蛋糕傳統生產工藝采用蛋糖快速攪打法，突出缺點是打蛋時間長、起泡不充分、泡沫穩定性差、工藝技術上要求嚴格。例如，遇到夏季高溫和碰撞等幹擾時，泡沫很容易消失。因此，雞蛋與糖在攪打過程中一旦達到要求的泡沫體積，就要立即將面粉、水、膨松劑等物料混入蛋糖混合泡沫中調成面糊，調糊時間很短（10~30s），然後馬上將面糊入爐烘烤，才能保證蛋糕質量。如果打蛋完成後不立即加入面粉等物料進行調糊，調糊後不立即進行烘烤，遇到夏季高溫和碰撞等外界因素的幹擾時，泡沫很容易消失，蛋糕制作就會失敗。
另外，雞蛋泡沫蛋白膜的強度是有限度的，膨脹到一定程度就達到瞭極限。超過此極限，蛋白膜就要破裂，空氣消失，蛋糕也就做不成瞭，故蛋糕的傳統打蛋工藝在技術上要求非常嚴格。此外，如果僅靠雞蛋蛋白包住氣體，也是無法使蛋糕達到理想的膨脹程度、均勻的組織結構、細膩的口感的。
因此，傳統生產工藝無法保證蛋糕質量，蛋糕內部氣孔分佈不均勻、氣孔壁厚、組織不細膩、口感粗糙、易幹硬。
②乳化劑的應用是對蛋糕生產工藝的技術促進 20世紀50年代以前，人們制作蛋糕時主要靠手工打蛋，勞動強度之大不難想象，蛋糕質量更無法保證。20世紀50年代以後，國內才逐步開始使用變速打蛋機，勞動強度大大降低，蛋糕質量也顯著提高。國際上已於20世紀60~70年代在蛋糕中使用乳化劑。我國是在80年代末期開始進口蛋糕油，在90年代初國內逐步形成產業化，並很快在全國烘焙業內得到瞭推廣應用。在蛋糕中應用乳化劑即蛋糕油作為蛋糕起泡劑，是對近百年的傳統海綿蛋糕生產工藝的一次技術創新。
乳化劑對蛋糕生產工藝的技術促進表現在以下幾方面：
①可縮短打蛋時間：在攪打蛋糖混合物時，可使蛋糖混合液快速充氣起泡。乳化劑的起泡性和穩定性是其在蛋糕生產中的最主要功能特性，可使傳統打蛋時間縮短50%~70%，提高瞭生產效率，縮短瞭生產周期。
②可提高蛋糕面糊泡沫的穩定性：使用蛋糕油後顯著提高瞭面糊中泡沫的穩定性，即使面糊拌打完後放置一段時間，泡沫也不會消失，放置幾小時後仍不會塌落，這為實際生產提供瞭極大方便，又保證瞭蛋糕質量。而未使用蛋糕油的面糊放置幾小時後泡沫消失嚴重，比體積大大下降，而且無法制出合格的蛋糕。
③可簡化蛋糕生產工藝流程：可使傳統的蛋糕面糊分步攪打法變為一步攪打法，可將所有原輔料混合後一起打成均勻的、確保質量的蛋糕面糊，大大縮短瞭生產周期。
④可顯著改善蛋糕的質量：乳化劑可與蛋糕面糊中的蛋白質形成復合膜，提高瞭復合膜強度，使空氣泡沫穩定，所有配料分佈均勻。蛋糕油能顯著地改善蛋糕的綜合品質，使其內部組織更加均勻、細密、氣孔壁薄、無不均勻大氣孔、口感細膩、濕潤、柔軟、不破碎、不掉渣。
⑤可顯著增大蛋糕體積：可顯著增大蛋糕體積約30%，增加蛋糕的膨松度、彈性。使用蛋糕油後，面糊比體積較對照提高32.9%，蛋糕比體積較對照提高33.3%。比體積是面糊充氣多少和蛋糕油質量優劣的重要指標，比體積越大，面糊內充氣越多，說明蛋糕油質量越好，蛋糕比體積大，蛋糕疏松度好。
⑥可提高蛋糕的出品率：由於乳化劑具有強烈的親水性，可增加蛋糕中液體（水、牛奶、果汁等）的使用量，故可大大提高蛋糕的出品率。
⑦可延長蛋糕的保鮮期：由於乳化劑能與淀粉、蛋白質形成復合物，並具有良好的保水性，可使蛋糕保存較長時間，蛋糕內部濕潤、柔軟、不幹硬。
（3）用乳化劑配制蛋糕油的參考配方 蛋糕油之所以引起蛋糕生產工藝的變革，最重要的是其是多種乳化劑和穩定劑復合制成的多功能蛋糕添加劑。蛋糕油一般是含有20%~40%乳化劑的膏狀或粉狀混合物，所含的各種乳化劑為蒸餾單甘酯、山梨醇脂肪酸酯、丙二醇單甘酯、蔗糖脂肪酸酯、山梨醇單硬脂酸甘油酯、聚甘油脂肪酸酯、大豆卵磷脂、琥珀酰單甘酯等。輔助成分有水、山梨醇、丙二醇、酪蛋白酸鹽、脫脂奶粉、麥芽糊精、變性淀粉等。