乳化劑是食品工業(yè)中使用范圍很廣的一種食品添加劑，應(yīng)用于面包、蛋糕、餅干等烘焙產(chǎn)品中，可賦予產(chǎn)品均一的黏稠度、可口的風(fēng)味?，F(xiàn)階段，烘焙食品生產(chǎn)中所用乳化劑主要經(jīng)化學(xué)合成，具有價格低、性能好等優(yōu)點(diǎn)。但隨著消費(fèi)者健康需求的提高，天然乳化劑的研究及應(yīng)用受到更多的重視及關(guān)注。合成乳化劑主要包括單雙甘油脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、斯潘、吐溫等，天然乳化劑主要為酪蛋白酸鈉、酶解大豆磷脂、山梨糖醇、甘油和可溶性大豆多糖等，但實際應(yīng)用中，一般選擇為復(fù)配型乳化劑。

合成乳化劑

① 單、雙甘油酯

單甘油酯、雙甘油酯是食品生產(chǎn)中使用較為廣泛的乳化劑，食品工業(yè)中超過75% 的乳化劑均源于單甘油酯化合物，且每年以2%～3%的速度不斷增長。單甘油酯主要包含 α、β-單甘油酯，α結(jié)晶可使蛋糕面糊具有良好的打發(fā)效果，也能改善蛋糕的柔軟度及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。正常狀態(tài)下，雙甘油酯無毒，但高溫狀態(tài)下，雙甘油酯性能會變差，容易縮水為甘油脂肪酯，有一定的安全隱患。因此，烘焙食品制作中會選用單、雙甘油酯混合物，從而降低成本。單甘油酯和雙甘油酯可通過與直鏈淀粉建立乳化復(fù)合物來克服面包變質(zhì)，確保柔軟的面包屑結(jié)構(gòu)和延長保質(zhì)期。研究發(fā)現(xiàn)，雙乙酰酒石酸單雙甘油酯可有效改變面包的質(zhì)構(gòu)特性，并增加面包比容。

② 蔗糖脂肪酸酯

蔗糖脂肪酸酯與單、雙甘油酯的作用機(jī)理類似。蔗糖脂肪酸酯因具有良好的親水、親油性，在烘焙食品中被廣泛使用。雖然蔗糖脂肪酸酯價格較高，但其具有良好的乳化性能，可以形成不同形式的乳濁液，是烘焙食品中最常見的一種乳化劑。

研究發(fā)現(xiàn)，蔗糖脂肪酸酯的親水親油平衡值（Hydrophilic Lipophilic Balance，HLB）不同，實際使用中的方向也有所差異。例如，當(dāng)蔗糖脂肪酸酯HLB值為15時，可以防止冷凍面團(tuán)產(chǎn)氣，避免冷凍水晶對面團(tuán)造成傷害；當(dāng) HLB 值為11時，蔗糖脂肪酸酯有利于改善蛋糕的質(zhì)構(gòu)。但采用單一的蔗糖脂肪酸酯，會導(dǎo)致糖苷鍵發(fā)生斷裂，進(jìn)而產(chǎn)生葡萄糖與果糖混合物，使其喪失原來的結(jié)構(gòu)形態(tài)。因此，蔗糖脂肪酸酯一般與單甘油酯等添加劑復(fù)配使用。

③ 斯潘、吐溫

斯潘、吐溫具有乳化性能好、成本低等優(yōu)點(diǎn)，是食品生產(chǎn)中常用的乳化劑。其中，斯潘的 HLB 數(shù)值較低，且親油性好，常用于油包水型食品生產(chǎn)中。研究發(fā)現(xiàn)，在冷凍面團(tuán)中加入斯潘，制作出來的面包質(zhì)地更軟，比容較大。吐溫展現(xiàn)出良好的親水性，且 HBL數(shù)值大，常用于制作水包油型的食品。實際生產(chǎn)烘焙食品時，一般把上述兩種乳化劑按比例進(jìn)行搭配使用，從而獲得滿意的效果。

天然乳化劑

天然生物基如蛋白質(zhì)、磷脂和皂苷，也具有一定的乳化性，且由于具有良好的生物降解性以及可以從低成本的基質(zhì)中生產(chǎn)的優(yōu)勢，已成為食品工業(yè)中潛在應(yīng)用價值較高的乳化劑。但天然乳化劑存在乳化性能較弱、容易成為過敏原、對溫度以及pH較敏感等問題，需要配合其他改良劑共同使用或者進(jìn)行改性處理來提高其乳化性能和穩(wěn)定性。

① 蛋白質(zhì)類

蛋白質(zhì)是重要的營養(yǎng)成分，也是一種天然的乳化劑，如乳清蛋白、肉蛋白、大豆蛋白和豌豆蛋白等。蛋白質(zhì)類乳化劑通常具有球狀結(jié)構(gòu)或具有柔性無規(guī)則線圈結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)可以在油滴表面形成一層黏彈性的吸附層，使乳液保持穩(wěn)定，從而對聚結(jié)物質(zhì)產(chǎn)生物理阻擋作用。研究表明，單一蛋白質(zhì)在乳液穩(wěn)定中的乳化作用有限，對pH值、溫度和離子強(qiáng)度的變化都很敏感?？梢酝ㄟ^和其他蛋白質(zhì)進(jìn)行復(fù)配改善其乳化特性，如玉米醇溶蛋白具有一定的乳化性能，但其乳化穩(wěn)定能力有限，和其他蛋白質(zhì)或多糖復(fù)合后，可改變其空間位阻及極性狀態(tài)，進(jìn)而改善其乳化性能。

從牛奶中提取的酪蛋白和乳清蛋白是目前食品行業(yè)中使用較廣泛的動物蛋白乳化劑。乳清蛋白具有較好的乳化性能和界面穩(wěn)定性能，但其對pH值較為敏感，一般在pH值為3.0左右時，才作為一種Pickering穩(wěn)定劑。豆類蛋白可作為動物蛋白的替代品，營養(yǎng)價值較高，具有較好的乳化性。如大豆蛋白，在乳化過程中表現(xiàn)出良好的吸附和穩(wěn)定油滴界面的能力，從而作為有效的乳化劑來形成和穩(wěn)定水包油乳液。同時隨著市場對新型植物蛋白乳化劑需求的增加，從其他豆類中獲取蛋白質(zhì)，如扁豆蛋白、豌豆蛋白、鷹嘴豆蛋白也變得非常受歡迎。

② 磷脂

磷脂是一類廣泛存在于動植物及微生物等組織中的小分子表面活性劑，其乳化功能主要依賴于甘油骨架上的頭部基團(tuán)和尾部基團(tuán)。在食品中常用的磷脂大部分是大豆卵磷脂，具有較好的表面活性。大豆卵磷脂可以與直鏈淀粉或支鏈淀粉分子的外分支部分形成復(fù)合物，從而阻止淀粉老化，同時延緩淀粉顆粒的溶脹。

③ 皂苷

皂苷主要分布在高等植物和部分海洋動物體內(nèi)，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，一般以糖苷鍵將疏水的苷元和親水的糖配基連接起來，可作為小分子表面活性劑使用。皂苷類物質(zhì)的水溶液經(jīng)過振蕩后會產(chǎn)生很多像肥皂泡沫一樣的蜂巢氣泡，所以又被稱為皂素。研究表明，皂樹皂苷具有較高的表面活性，能夠形成顆粒尺寸較小的乳液液滴，并且其界面性質(zhì)與非離子表面活性劑吐溫 80相似，具有替代吐溫的潛力。

乳液體系性能改良物質(zhì)——多糖類

對于食品乳狀液體系，根據(jù)作用機(jī)理的差異可將起穩(wěn)定作用的成分區(qū)分為乳化劑和乳化穩(wěn)定劑。多糖類物質(zhì)又稱親水性膠體，是食品乳狀液中常用到的乳化穩(wěn)定劑，對食品的結(jié)構(gòu)及穩(wěn)定性起著重要作用。在乳狀液中大部分的多糖扮演乳化穩(wěn)定劑的角色，少數(shù)兼具乳化活性。 改性淀粉、部分果膠、阿拉伯膠和改性纖維素是常用到烘焙產(chǎn)品中的幾種具有乳化活性的親水性多糖。

具有較好乳化性的改性淀粉在烘焙食品中的應(yīng)用較為廣泛。研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過糊化和離心處理后獲得的淀粉具有良好的乳化性，是一種乳液體系改良物質(zhì)。

果膠乳化性能較好，主要存在于細(xì)胞間，是某些植物初生壁的組成部分，其獲取途徑有很多。果膠可以增強(qiáng)面筋與淀粉顆粒之間的交互作用，形成一個更加牢固的三維立體結(jié)構(gòu)，有助于將面團(tuán)中的氣體保留下來，從而增加面團(tuán)體積并減緩面包的老化過程。

胞外多糖是從不同來源的細(xì)菌、酵母、藻類以及真菌中提取生產(chǎn)的多糖。如黃原膠，又稱黃單胞多糖，由假黃單胞菌發(fā)酵產(chǎn)生，是制作無麩質(zhì)蛋糕、松餅和面包中常用的一種多糖。

納米纖維素作為一種天然多糖也可以用來替代傳統(tǒng)乳化劑，主要用于Pickering乳液的開發(fā)，耐鹽性較好，有助于提高乳液穩(wěn)定性，是烘焙市場中較有應(yīng)用前景的一種乳化劑。

復(fù)配乳化劑

現(xiàn)代烘焙食品生產(chǎn)中，采用單一乳化劑存在諸多缺點(diǎn)，應(yīng)用復(fù)配乳化劑有利于達(dá)到協(xié)同增效的目的。復(fù)配乳化劑就是將乳化劑與直鏈淀粉、蛋白質(zhì)相結(jié)合形成復(fù)合物，具有防止老化、軟化等作用。實際生產(chǎn)中，往往將單甘油酯、蔗糖脂肪酸酯等組合制作復(fù)配乳化劑，從而改善烘焙產(chǎn)品的理化特性?？蓪⒏?HLB值與低 HLB 值乳化劑復(fù)配使用，在油滴界面形成具有良好強(qiáng)度的復(fù)合物，有利于增強(qiáng)乳狀液的穩(wěn)定性。將結(jié)構(gòu)相似乳化劑復(fù)配使用，協(xié)同效應(yīng)較為明顯。如果一種乳化劑是另一種的衍生物，將兩種乳化劑復(fù)配使用可獲得滿意的效果。在追求綠色天然的時代背景下，開發(fā)天然乳化劑成為一個新的發(fā)展方向。

目前，天然乳化劑替代品較少，且部分天然乳化劑存在明顯不足，限定其應(yīng)用范圍。例如，來源不同的卵磷脂會影響其性能及乳液類型。蛋白質(zhì)類乳化劑在高溫下易變性以及pH值變化時體系容易不穩(wěn)定等問題影響了其使用范圍，甚至在高壓、高鹽濃度和輻照下，會導(dǎo)致乳液的不穩(wěn)定，因此，需要對這些天然乳化劑進(jìn)行一定的改性處理，才可能最大化的發(fā)揮它們作為烘焙乳化劑的潛力。

參考資料：

[1]吳文青,錢海峰,李言,等.烘焙用乳化劑研究進(jìn)展[J].食品與發(fā)酵工業(yè),2024,50(15):389-397.

[2]李小芳.乳化劑在烘焙食品中的應(yīng)用研究[J].現(xiàn)代食品,2024,30(05):74-77.

作者簡介：

小泥沙，食品科技工作者，食品科學(xué)碩士，現(xiàn)就職于國內(nèi)某大型藥物研發(fā)公司，從事營養(yǎng)食品的開發(fā)與研究。