食用乳化剂在蛋糕生产中的应用研究

潘 淇，胡明华，张素英，赵九攀

(遵义师范学院化学化工学院，贵州 遵义 563002)

乳化剂分子内具有亲水基和亲油基，易在水和油的界面形成吸附层，使蛋糕中的奶油容易和面团结合[1]。食用乳化剂在蛋糕中的应用研究最近几年相关文献很少，如徐良栋在1997年发表的《乳化剂在蛋糕中的应用》[2]。

1 蛋糕生产常用食用乳化剂及其应用

1.1 硬脂酰乳酸钠/钙乳化剂的防老化作用

硬脂酰乳酸钠/钙属于阴离子乳化剂，其HLB值为6.5，对食品具有很好的防老化、增筋、保鲜作用[3]。其中，硬脂酰乳酸钙为白色固体粉末，气味为焦糖味，对于热的液体有较好的溶解性。而具有黄棕色粉末状的硬脂酰乳酸钠，在空气中易潮解为块状，能溶于油脂。主要制取方法是由乳酸、硬酯酸和NaOH反应得到，有很强的亲水性，能生成稳定的O/W乳状液。

硬脂酰乳酸钠/钙能够和蛋糕中的蛋白质作用，形成络合物，能够改变蛋糕的内部结构，起到增筋作用，使蛋糕变得柔软不易变硬。硬脂酰乳酸钠/钙可与直链淀粉作用，能够延缓蛋糕的老化，保障了蛋糕的保鲜。该乳化剂可与面粉直接混合，极其方便。根据《食品添加剂使用卫生标准》中规定，其最大用量为2.0 g/kg[4]。

1.2 双乙酰酒石酸单甘油酯的保鲜作用

双乙酰酒石酸单甘油脂又名二乙酰酒石酸单甘酯(Diacetyl Tartaric Acid Esters of Mono-and Diglycerides)，分子式为C29H50O11，英文简称DATEM，其外观一般为白色或淡黄色粉状固体。由于pH值呈弱酸性，具有一定的酸味。HLB值8.0～9.2，能够分散于热水中，能与油脂任意比例混合，用于奶油，可以使奶油的口感细腻。主要制取方法是通过醋酐和酒石酸反应后生产双乙酰酒石酸，最后通过分子蒸馏成双乙酰酒石酸单甘脂。

双乙酰酒石酸单甘脂在蛋糕生产中主要起到分散剂和乳化剂的作用。与硬脂酰乳酸钠/钙、蔗糖酯混合使用，能使蛋糕的结构和外观都得到改善，外观稳固且起到保鲜作用。当双乙酰酒石酸单甘脂起分散剂作用时，其操作相当简单，只需要与鸡蛋、糖类、面粉等一起搅拌，搅拌完后放置7 h左右，所成型的蛋糕面团较大，但重量不会增加。最大使用量为10 g/kg[5]。

1.3 木糖醇酐单硬脂酸酯

木糖醇酐单硬脂酸酯也叫做失水木糖醇酐单硬脂酸酯，英文简称LS-60M，分子式 C23H44O5，为油包水型乳化剂W/O。木糖醇酐单硬脂酸酯是浅黄色蜡状并且有光泽的固体物质，易溶解于热水和有机物质(如酒精、酯类、甲苯等)。其主要制取方法是由木糖醇或木糖醇母液与硬脂酸反应而成。或者通过木糖醇与硬脂酸在加热和通入二氧化碳的条件下，在氢氧化钠催化下制得木糖醇酐单硬脂酸酯。由于其具有亲油性，在人造奶油中可以使水和奶油均匀乳化。

1.4 蔗糖脂肪酸酯的乳化作用

蔗糖脂肪酸酯又称脂肪酸蔗糖酯(Sucrose Fatty Acid Esters)，英文简称SE。蔗糖脂肪酸酯属于非离子表面活性剂。蔗糖脂肪酸酯能溶解于氯仿、醇类液体，在蛋糕中主要起乳化作用(与淀粉作用)。主要通过蔗糖与脂肪酸进行酯交换反应而获得，或者通过最新的超声波耦合催化合成[6]。

2 蛋糕生产工艺及其乳化剂作用

2.1 蛋糕生产工艺

根据蛋糕的制作方法和使用原料的不同，可以将蛋糕的种类大致分为海绵蛋糕、面糊类蛋糕以及戚风蛋糕三类[6]。蛋糕的生产历史悠久，最早出现的是海绵蛋糕，由于其没有添加油脂，所以又叫做清蛋糕[6]。面糊类蛋糕有轻奶油蛋糕、重奶油蛋糕、水果蛋糕，是根据奶油的多少而区分的。戚风蛋糕是通过之前的蛋糕改良后得到的，其蛋糕的体积、奶油用量、水分相对于其他蛋糕来说都较多，制作的方法也有所不同。不论是什么种类的蛋糕，其生产工艺流程都是大同小异的[4]。

2.2 乳化剂的作用

乳化剂最主要的作用就是降低表面张力。但是在食品的应用中，乳化剂主要是与蛋白质和淀粉等主要物质发生作用。乳化剂添加的主要作用有分散作用、润湿作用、消泡作用等，在食品中主要是分散作用和乳化作用。在蛋糕的生产应用中，乳化剂所起到的作用就是使不同物质结合起来(分散作用)，相当于工业中的“胶黏剂”，以防止蛋糕中具有流动性的奶油不会流动。乳化作用主要是体现在食用时的口感上。这些作用都是乳化剂的亲水基团和亲油基团所调剂的，从而改变表面张力。

乳化剂的乳化效果体现在与其亲水基、亲油基的量有关。如果HLB大，则亲水作用就大，即可稳定O/W型乳化体，具有亲水性；反之，HLB小，则亲油作用愈大，即可稳定W/O型乳化体，具有亲油性。蛋糕是一类蓬松的食品，体积大重量轻，相当于是给蛋糕充了气体，主要是面团的发酵和乳化剂的作用使蛋糕的体积增大。在蛋糕的制作过程中，如果不添加食用乳化剂，那么成型的蛋糕将会比添加了食用乳化剂的蛋糕小1/4左右[6]。从经济方面来讲，添加乳化剂可以降低成本，减少部分原料的使用，从而提高经济效益。

3 应用功能

3.1 防老化功能

食用乳化剂有防止淀粉的老化、延长食品的保鲜期的功能。防老化功能在食品中的表现形式是保鲜作用。含有高蛋白质和淀粉的蛋糕食品是很容易被氧化从而使蛋糕变质，为了防止蛋糕的变质，乳化剂可以和蛋白质及淀粉作用，形成新的结构，防止蛋糕的老化，保障蛋糕长时间处于蓬松、湿润的状态，增加蛋糕的储存时间。除了通过食用乳化剂来增强蛋糕的储存时间之外，还可以使蛋糕内部有一定的水分，当然不能有大量的水分，否则蛋糕不易成型[6]。

3.2 润滑功能

在食品中，润滑主要体现的是提高食品的口感，使其具有弹性。乳化剂可以和食品形成网状结构，增强食品中蛋白质的弹性，这就是乳化剂的润滑功能。如果不加乳化剂，蛋糕放两天就会变硬老化，那么食用起来就没有丝滑的口感。加乳化剂相当于给蛋糕加了“润滑油”。

3.3 抑菌功能

蛋糕具有丰富的蛋白质和淀粉，营养价值极高，因此这也导致蛋糕很容易滋生细菌、真菌等微生物，使蛋糕变质无法食用。在食品中一般不宜添加防腐剂，那么乳化剂也就要起到防止细菌等微生物的滋生作用。一般是保护蛋糕的表面层不滋生，以保证蛋糕的保存时间，这也表现出乳化剂功能的强大。抑菌的功能还可以添加防腐剂类似的添加剂，但对于添加剂的用量有规定要求，而且有的添加剂对人体是有一定危害[7]。

4 结语

乳化剂在全世界的用量是很大的，仅食用乳化剂在世界上的需求量就很高。而乳化剂在化妆品和化工上也有很广泛的应用。随着人们生活水平的提高，食品乳化剂在将来的需求量也将增大。