乳化剂是最重要的一类食品添加剂,除具有典型的表面活性作用外,还能与面食中的碳水化合物、蛋白质、脂类发生特殊的相互作用,而起到多种功效。在生产中使用食品乳化剂,不仅能改善面食的感官性状,提高产品质量,延长食品贮存期,而且还可以防止食品变质,便于食品加工。
对于面食烘焙工厂来讲,希望乳化剂能具有提高面团的耐揉和性及耐机械加工性、提高面团的吸水速率及吸水率、提高面团对静置、振动以及发酵的耐受能力、改善面包心结构、提高面筋网络的持气能力、醒发速率以及烤制胀发程度、降低酵母用量、降低起酥油用量并且促进脂肪的乳化、延长面包的货架期等特性。然而任何一种乳化剂都不可能同时具有以上的特性,不同乳化剂的有效性与它的化学结构有着密切的关系。根据面包制作的要求,一般可以把乳化剂分为面团强化剂和面包组织软化剂。
乳化剂对面食成分的作用
乳化剂与蛋白质相互作用
蛋白质的基本骨架(肽键)不能与乳化剂发生作用,而固定在多肽键上的氨基酸侧链基团能与乳化剂发生作用,乳化剂与蛋白质连接或结合时,在键合中通常都是一种键占优势,而极少数情况下,只有一种键,就是说一般都是各种键不同程度地参与总结合。乳化剂与蛋白质相互作用,有不同的结合(键合)形式。例如,有以疏水键相结合的疏水结合、借助于形成氢键而发生相互作用的氢键结合以及以静电相互作用的静电结合。
乳化剂主要是通过亲水键与麦醇溶蛋白的分子相结合,而又通过疏水键结合在麦谷蛋白分子上,这种结合可增强面筋的持气能力。在面团调制时,各种乳化剂的结合能力存在明显的差别,其中硬脂酰乳酸钠的结合能力最强,而聚氧乙烯甘油单酸酯的结合能力为最弱。乳化剂力图通过对数目有限的淀粉和蛋白质的联结点进行竞争来取代脂质。如面粉脂质中的脂肪酸和半乳糖脂可被硬脂酰乳酸钠和硬脂酰乳酸钙取代,而聚氧乙烯甘油单酸能取代很高极性脂质以外的所有脂类化合物。
乳化剂对面食水分分布的影响
出炉后的面食冷却后必须进行适当的包装,才能保持面食心的水分,但这样做并不能阻止面食心硬度逐渐增加。研究发现:面食水分含量和老化速率成反向比例关系。完整的面食在贮藏期间水分会从面食心向面食皮连续转移,面食中心和边缘之间存在一个水分梯度,这对研究水分在面食中的转移、面食心的物理特性以及面,食老化机理非常重要。
乳化剂与脂类化合物作用
脂类化合物是组成生物细胞所不可缺少的物质,也是食品的重要营养成分。脂类化合物包括脂肪、类似脂肪的化合物如蜡、糖脂、磷脂等,其基本组成主要为C、H、O三种,有的还含有N、P及S。所有脂类化合物的共同结构特征是分子中有一个或较多长的碳氢链。脂类化合物种类繁多,判断一种物质是否属于脂类化合物的主要依据是溶解性。脂类化合物不溶于水,而溶于非极性有机溶剂或极性、非极性有机溶剂的混合物。在脂类化合物中,酰基甘油即甘油三酸酯类(油脂)对食品来说是重要的。油脂是动植物组织中存在的甘脂油,如猪脂、牛羊脂、花生油、豆油、菜油、芝麻油等。在浑浊下,植物油脂多数为液态,习惯上称为油;动物油脂在浑浊常温下一般为固态,习惯上称为脂。由动植物组织提取的油脂都是多种物质的混化物,其主要是由三分子高级脂肪酸和一分子甘油形成的甘油酯。
不论是否有水存在,乳化剂与脂类化合物均能发生相互作用。有水存在时,乳化剂与脂类化合物作用,形成稳定的乳状液。没有水存在时,脂类化合物,特别是甘油三酸酯(油脂)会形成不同9类型的结晶,油脂的不同晶型赋予食品不同的感官性能,随油脂晶型结构变化,食品的信用性能也随之发生变化。
乳化剂与淀粉的作用
在面食的烘焙制品加工中,淀粉决定面团和面食的主要性能,而乳化剂与淀粉的相互作用,可以从根本上使面筋和淀粉的相互作用加强。例如,利用乳化剂可以减少淀粉的吸水性和膨胀性,提高淀粉糊化温度,许多学者从不同角度研究和论述各种乳化剂对最大粘度的影响,有的使用一定的乳化剂来提高最大粘度,有的则利用乳化剂来降低最大黏度。此外,乳化剂还能够抑制和减小直链淀粉的老化,对面食起保鲜作用。
综上所述,乳化剂能有效地提高面团特性和面食质量,所以说,乳化剂在面食焙烤中扮演着一个非常重要的角色。在实践中我们要选择有效的食品乳化剂以便获得风味感官俱佳的各式面食。