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我国食品乳化剂产业的发展现状

 学海长流 2010-11-05
我国食品乳化剂产业的发展现状
  杨旭光 北方霞光食品添加剂研发中心乳化剂研发工程师   日期:2007-04-10
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  自80年代我国引进第一条分子蒸馏单甘酯以来,至今已20多年了。这20年来,随着食品行业的迅猛发展,食品乳化剂做为食品添加剂重要的组成部分,起到了不可磨灭的作用。

一、食品乳化剂的发展现状

  食品乳化剂属于表面活性剂,一般以非离子表面活性剂和阴离子型居多,阳离子和两性表面活性剂不大常见。它由亲水和疏水(亲油)基团组成。由于具有亲水和亲油的两亲特性,能降低油与水的表面张力,能使油与水"互溶"。当然,要想油和水长时间的互溶,还需要外力的存在(均质、压力、温度等),同时也需要各乳化剂之间合理的配伍性。同时乳化剂还具有乳化、润湿、渗透、发泡、消泡、分散、增溶、润滑等作用。正是由于其结构的特殊性,被广泛用于烘陪、冷食、饮料、乳制品、巧克力、面制品等几乎所有的食品领域。

  世界上食品乳化剂约65种,FAO/WHO制订标准的有34种。具有关资料报道,消费量较大的5类乳化剂中,最多的是甘油脂肪酸酯及其衍生物,约占总量的一半以上;居第2位的是卵磷脂及其衍生物,约占20%;蔗糖脂肪酸酯和失水山梨醇脂肪酸酯约各占10%;丙二醇脂肪酸酯约占6%。到2002年,我国允许使用的乳化剂达到29种。分别为单硬脂酸甘油酯、蔗糖脂肪酸酯、酪蛋白酸钠、山梨醇酐单脂肪酸酯、山梨醇酐三脂肪酸酯、山梨醇酐单油酸酯、木糖醇酐单硬脂酸酯、山梨醇酐单棕榈酸酯、硬脂酰乳酸钙、双乙酰酒石酸单(双)甘油酯、硬脂酰乳酸钠、松香甘油酯、氢化松香甘油酯、乙酸异丁酸蔗糖酯、聚氧乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐单油酸酯、聚氧乙烯木糖醇酐单硬脂酸酯、辛,癸酸甘油酸酯、改性大豆磷脂、丙二醇脂肪酸酯、三聚甘油单硬脂酸酯、聚甘油单硬脂酸酯、聚甘油单油酸酯、山梨醇酐单月桂酸酯、聚氧乙烯(20)一山梨醇酐单月桂酸酯、聚氧乙烯(20)一山梨醇酐单棕榈酸酯、乙酰化单甘油脂肪酸酯、硬脂酸钾、聚甘油蓖麻酸酯。同国外相比还有许多产品没有被允许使用,在这方面我们还需要做大量的工作。

二、几种常用食品乳化剂的发展趋势

1.单甘酯

  单甘酯单甘酯是世界上用量最大的乳化剂,占乳化剂用量的一半以上。它是甘油单硬脂酸酯的简称,又称丙三醇单硬脂酸酯,单硬脂肪酸甘油酯。它是由甘油与硬脂酸加热酯化或者硬化油与甘油在碱性条件下反应而得。按纯度可分为普通单甘酯(单酯含量为30%~55%)、分子蒸馏单甘酯(单酯含量≥90%)。分子蒸馏单甘酯,HLB值约为3.8,由于其晶型的特殊性有一个虚假的HLB值7.2,所以它既可以做油包水(水/油)型乳化剂也可作为水包油(油/水)型乳化剂。它是一种优质高效的乳化剂,具有乳化、分散、稳定、起泡、抗淀粉老化等作用。

  自80年代广州轻化工研究所和丹东日化分别从德国和日本第一个引进分子蒸馏单甘酯设备以来,分子蒸馏单甘酯无论从质量还是数量上都得到了飞跃式的发展。装备产品质量3000t/年以上的大型生产线就有几条,其中上规模的企业主要集中在广州地区,广州美晨、广州品秀、东莞的新宝、广州的汇科,另外张家港的中鼎、河南的正通、上海的银荔等也具备很大的生产能力。国外丹麦的单尼斯克,日本的理研对推动国内分子蒸馏单甘酯也起到了很大的作用。虽然蒸馏单甘酯在质量和数量上取得了很大的进步,但是也存在一定问题:一、检测手段有待进一步提高,特别是原料的检测;二、随着食品行业的发展,精细化还有待加强,根据不同产品的需要作出不同碳链的甘油酯,以适应市场的需要;三、复配技术的提高,这里所说的复配技术是指C12或者C14、C16 、C18等等之间如何搭配生产出不同功效的单甘酯有待提高;四、应用技术的加强。

2.大豆磷脂(卵磷脂)

  卵磷脂广泛存在于动植物中,是一种天然乳化剂,并且对人体具有重要的生理功能和独特的保健功能。市售卵磷脂绝大多数是大豆磷脂。大豆磷脂是从大豆毛油中提取精制而成,HLB值约为3.5,是亲油性乳化剂。其最大的特点是纯天然的优质乳化剂,也是唯一不限制用量的乳化剂。有较强的乳化、润湿、分散作用。 

  目前已建成并有产品供应市场的大豆磷脂厂家有吉林郭家店植物油厂、上海油脂一厂、齐齐哈尔兴华大豆磷脂经济技术开发公司、清华紫光集团生物工程公司等l0余家生产厂。国内大豆磷脂主要存在产品种类单一、功能性欠佳、深加工的高纯度及改性制品产量有限、应用范围窄的缺点,并且多数厂家工艺设备落后、检测项目不齐全、管理粗放。

3.蔗糖酯

  蔗糖酯是蔗糖脂肪酸酯的简称,它是由亲水的蔗糖和亲油的脂肪酸组成,其糖残基含有多个羟基和醚键的亲水结构,而其脂肪酸基团则表现出一定的亲油能力。因此,它具有良好的乳化能力来联结水和脂肪,从而形成稳定的乳化液。溶于水时有一定黏度,有润湿性,对油和水有良好的乳化作用。亲水性比其它乳化剂强,HLB值为3~15。其特点是亲水亲油平衡值范围宽,适用性广,乳化性能优良。高亲水性产品能使水包油乳状液非常稳定,用于冰淇淋中可提高乳化稳定性和搅打起泡性,对淀粉有特殊作用,使淀粉的糊化温度明显上升,有显著的防老化作用,是一种用途广泛的乳化剂。由于其耐高温性较弱,价格偏高,一般与其它亲油性乳化剂复配使用,例如可与单甘酯以1:1的质量比配合用于食品生产中。蔗糖酯产品种类很多,所以各种蔗糖酯的合成方法目前还在向高水平发展,对于某种酯化度含量的蔗糖酯产品国外比国内的整体生产技术先进,日本的三菱公司在这方面做的比较优秀,我国的厂家正在迎头赶上。主要厂家有浙江的瑞霖、金华的迪尔、上海的伊凡尔、柳州的大拿以及上海的金鹤来等企业。

4.司盘(Span)和吐温(frween)

  司盘60是失水山梨醇单硬脂酸酯(山梨醇酐单硬脂酸酯)的商品名,是由硬脂酸与山梨醇酐反应而得,HLB值为4.7,是亲油性乳化剂。其特点是有很强的乳化能力,较好的水分散性和防止油脂结晶的性能,与其它乳化剂复配有较好的协同增效作用。但司盘6O有较重的焦糖味,影响产品风味。目前产品品质有显著的提高,且有明显的价格优势,故使用量将会有所上升。

  聚氧乙烯山梨醇酐单油酸酯,商品名为吐温80,是山梨糖醇及单、双酐与油酸部分酯化的混合物,再与氧化乙烯缩合而成。HLB值15.4,为水包油(O/W)型乳化剂。Span和Tween系列产品非离子表面活性剂,具有优良的乳化、分散、发泡、润湿、软化等优良特性。在配料中加入0.05%~0.1%的Tween和混合单甘酯的复配物,可使冰淇淋质构坚挺,成形稳定。失水山梨醇脂肪酸酯(Span)和聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯(Tween)都包括单月挂酸酯、单棕榈酸酯、单硬脂酸酯、三硬脂酸酯和单油酸酯等,商品名分别为Spart20、40、60、65、80和Tween20、40、60、65、8O。国内有数十家生产厂,浙江温州清明化工厂、广州汇科、佛山科的、张家港中鼎、金华迪尔等。总体说,我国这两类乳化剂的生产工艺、质量标准、产品表征和开发研究与国外正在缩小差距,需加强复配研究和推广应用。

5.硬脂酰乳酸钠(SSL)和硬脂酰乳酸钙(CSL)

  SSL和CSL与以上4种非离子型乳化剂不同,它们是离子型乳化剂。难溶于水,溶于有机溶剂,加热时易溶于植物油、猪油,加水强烈温混合可完全分散,不适宜做W/O型乳化剂。

  传统上,它可作面包、馒头的品质改良剂,按面粉量的0.5%添加,能改善面包原料的耐捏和性、润滑性,缩短发酵时间,减少温度不匀的影响。目前SSL和CSL的发展主要是产品的应用开发方面,如作为液体蛋白和冷冻蛋白的起泡剂等。国内的生产厂家主要集中在河南,如河南的兴泰、河南的正通。这两家企业在产品质量上有明显的优势,在推广应用上也做得比较成功,尤其在面制品的应用上,这是值得我们推荐和学习的。

6.其他乳化剂

  聚甘油酯的生产厂家主要有上海的露露和江西的颐泰恒以及河南的正通等企业。另外近年来市场上推广的亲水性甘油酯是个很好的产品,这个产品就是复配技术应用的典范,它大大提高了单甘酯的亲水基团,使其能更好的应用于水包油体系。主要生产厂家有辽宁科海有机化工厂、河南的兴泰、广州的汇科等。丙二醇甘油酯在蛋糕油、冰淇淋等行业也有广泛的应用。

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