食品乳化剂对脂肪结晶的影响

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1、食品乳化剂对脂肪结晶的影响摘要：质是一组不溶于水，而溶于有机溶剂的分子。脂肪是脂质的一种，食品中大多数脂肪是以饱和、单不饱和及多不饱和脂肪酸以甘油三酯的形式存在。甘油三酯的结晶特性非常复杂，在固态情况下，一种晶型可能会转变成另一种晶型；液态脂肪固化过程中，根据所用溶剂和调和条件的不同，可形成α、ß,、ß多种晶型，因此甘油三酯具有多晶型性质。脂肪通过熔化和结晶，实现固态和液态的相互转变，自然界中存在的脂肪没有完全固态的，而是以液态脂肪分散在甘油三酯晶体组成的网络中，脂肪的这种固态物性被称为塑性。脂肪的三种主要晶型α、ß,、ß不但堆积方式不同，而且按α、ß,、ß顺序，其分

2、子排列、堆积密度、晶体大小以及形态、熔点和热力学稳定性也呈增加趋势。多数脂肪固化时可以生成一种以上的晶型，其中α是最不稳定和熔点最低的晶型。结晶是一个不连续的过程，可分为成核和成长两个阶段，结晶常发生在玻璃化转变温度以上、熔化温度以下。这是因为低于玻璃化转变温度时，粘度非常高，溶解物扩散非常慢，而在熔化温度时，热力平衡转变为液态，晶体成核与成长均停止。不定形的组分发生结晶将对高脂食品的口感和稠度产生影响，使食品质量下降。研究脂肪结晶有许多方法，包括膨胀法、宽线核磁共振法（NMR）、磁共振图象法（MRI）、示差扫描量热法（DSC）、X-射线衍生光谱，以及研究脂肪晶体结构

3、的分光镜法和显微镜法。不同品种的油脂形成晶型的趋势不同，一般来说，脂肪最高熔点部分的甘油三酯结构越是不同，ß型晶体形成的倾向就愈小。一些常见油脂的晶型物性：ß,型：棉籽油、棕榈油、动物脂、鲱鱼油、鲸鱼油、高芥酸菜油、乳脂、改质猪脂。ß型：大豆油、红花籽油、葵花籽油、芝麻油、花生油、玉米油、低芥酸菜油、橄榄油、椰子油、棕榈仁油、猪脂、可可脂。如果用100%ß型的氢化油脂去做人造奶油，通常会出现奶油结粒问题，为改善这种产品的性能，可采用加入ß,型的油脂配合使用，即可通过复合不同类型的油脂达到调整结晶的目的；或者加入乳化剂等结晶抑制剂，如0.5－5%的单双甘油酯、失水山梨醇

4、硬脂酸酯等延缓ß结晶化。不同油脂的结晶速率也存在较大差异，Blanc曾试验过几种脂肪在静止及超冷条件下结晶速度，结晶时间为：椰子油3min，棕榈油27min，牛油树脂45min.经研究发现加入单双甘油酯等α型乳化剂可延长α相寿命。脂肪对食品质构的影响是通过结晶构建的网络结构，与非脂肪物质相互作用而产生。脂肪的可再结晶和塑性对食品质量有非常重要的作用，如面团起酥、巧克力焙化、饼干和糖果的质构等。食品乳化剂的脂肪酸基团与油脂的脂肪酸基团组成类似，因此乳化剂对油脂的成核过程和晶型转变都有影响。在成核过程中可阻碍脂肪结晶(例如在色拉油或食用油中)，避免形成大的结晶簇，而造成人

5、造黄油、涂抹料、巧克力等脂肪类食品出现“砂砾”质构样或者较差的感官形态。因此乳化剂作为晶型调节剂广泛应用于油脂加工中，有效控制脂肪结晶的形成、晶型析出，使得形成细微的结晶。对人造奶油、起酥油等固态油脂加工而言，因为油脂的不同晶型会赋予食品不同的感官性能和食用性能，对产品的外观、口感有很大的影响，所以对油脂结晶的控制非常重要。ß,晶型是人造黄油和涂抹料中常见的晶体结构，这种晶体尺寸小，产品塑性好。人造黄油和低脂涂抹料中混合脂肪构成中，含有部分氢化的葵花油或者低芥酸菜油，这种人造黄油和涂抹料有很强的转变为ß大晶体的趋势、存放2-3周，ß大晶体出现，使产品变成“砂砾”质构和

6、口感。此外，由于晶相表面积减少，可能出现液态油分离现象，这种变化会被消费者认为是产品缺陷而拒绝接受。但是如果在上述产品中添加0.3-0.5﹪的斯潘-65，就可以延缓甚至完全避免由ß,晶型向ß晶型的转变。巧克力在存放过程中，也会发生一种晶型向另一种晶型转变的现象，并且在产品表面出现灰白色的斑点，称为“起霜”，消费者常常将这些斑点误认为是菌落而拒绝消费。晶霜的出现与巧克力存放条件有关，如果存放温度波动大，会使巧克力中的脂肪发生熔化和再结晶，薄片晶型向柱状晶型转变，这两种晶型使巧克力表面由原来的平坦发亮变成凸凹不平，光线经过凸凹表面的反射，给人一种黯淡的灰色感。乳化剂可以结

7、合到脂肪晶体晶格中起到调节作用。如斯潘-65、乳酸单甘酯（LACTEM）、柠檬酸单甘酯（CITREM）等与甘油三酯的ß,晶型共结晶、从而阻止固态晶体向高熔点的ß晶型转变。这些乳化剂在可可脂代用品（CBS）或类可可脂（CBE）中对晶型调节也有相似作用，效果以斯潘-65为好。还有人将ODO和乳化剂（如GMS、SPAN、PGE、吐温等）复配使用，促进油脂之间的相溶性，使晶体大小均一，产品更具光泽。下面是一些对脂肪结晶和促晶型转变常用的乳化剂：乳化剂名称功能常用产品GMS促进结晶奶油、冰淇淋混合物GMS防止油分离花生酱GMS调整质构低脂/无脂涂抹料S-65、