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| 食品乳化剂的介晶理论及实际应用 |
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摘要：乳化剂是食品工业中使用最广泛、最重要的一类食品添加剂，除具有典型的表面活性作用外，还能与食品中碳水化台物、蛋白质、脂类发生特殊的相互作用，起到多种功效。它具有安全可靠，使用方便的特点，能起到乳化、保鲜、品质改良、起泡等多种功能根据乳化剂的舟晶理论，乳化剂具有多晶性，即晶型、初级晶型和三种晶型。乳化刺在使用前只有处于晶型结构，应用到面包蛋糕等食品中才能充分发挥作用效果。
关键词：乳化剂，舟晶理论，凝胶，水舍物
一、问题的提出
目前，国内乳化剂的研制、生产和应用发展较快，但各地食品厂家在添加方法上存在很大差异。笔者在教学、科研和生产实践中发现，即使是同一种乳化剂，相同的添加量，但添加方法不同却得到不同的作用效果。由此可见，怎样使乳化剂在食品中发挥最佳作用效果，其添加方法则成了技术关键，这已成为食品科技工作者研究的重要课题之一乳化剂是一种表面活性物质，如何保持或提高它们的活性是发挥其在食品中最佳作用效果的关键。乳化剂的活性紧紧地与其晶体结构有直接关系，乳化剂的晶体结构有
a-晶型、
B-初级晶型和肛晶型三种晶型。其中晶型的乳化剂处于高度活性状态，最易与食品中的各种成分相互作用，能收到最佳的作用效果。
B-初级晶型的乳化剂虽有活性，但其活性已大大降低，而口．晶型的乳化剂没有任何活性，加到食品中不起任何作用。由此可见，发挥乳化剂在食品中最佳作用效果的关键是如何保持其
a-晶型结构。
理论分析得知，乳化剂能否在食品中发挥最佳作用效果取决于其能否均匀地分散在食品体系中，分散程度是乳化剂物理状态的函数，其关键是乳化剂在使用前要与水一起制成凝胶，使其在凝胶中具有高度活性的晶型的层状介晶结构。因此，在使用乳化剂时，了解各种乳化剂的介晶理论和介晶结构是十分重要的
二、乳化剂的多晶现象及晶型理论
了解和掌握乳化剂的晶型理论，对于正确使用乳化剂，最大限度地发挥乳化剂在食品中的作用效果是非常重要的。由于乳化剂是油脂的衍生物，必须先了解油脂的多晶现象油脂的多晶现象与其预处理有关系。
a-晶型状态油脂的熔点最低晶型状态到初级晶型状态是可逆的，
a-晶型状态到日一晶型状态是不可逆的，晶型状态的油脂具有较高的熔点在一般温度下，由
a-晶型过渡到晶型是相当缓慢的脂肪酸的种类对于不稳的
a-晶型到稳定的
B-晶型的过渡也有影响，一般来讲，长链脂肪酸起着延缓作用，即具有长链脂肪酸结构的油脂晶型比较稳定，而具有短链脂肪酸结构的起着促进由
a-晶型到
B-晶型过渡的作用，油脂的
a-晶型不稳定，由
a-晶型向口一晶型的过渡非常快。
在许多情况下，油脂的晶型是处在熔点低的、能量高的、不稳定的、高度活性的
a-晶型或
B-初级晶型状态，并能向熔点高、能量最低、最稳定、无任何活性的
B-晶型过渡。
因此，在食品加工中需要加人具有变晶性和保持晶型稳定的物质，以达到长时问阻止、延缓油脂晶型变化，并形成有利于食品感官性和食用性能所需要的
a-晶型。由于具有
a-晶型结构的乳化剂处于高度活性状态，因此一些趋向于
a-晶型的亲油性乳化剂具有
“变晶
”性质，即乳化剂的晶型是不稳定的。乳化剂通过与油脂相互作用可以调节其晶型结构。蔗糖脂肪酸酯、失水山梨醇单硬脂酸酯
(Span砷
)、失水山梨醇三硬脂酸酯
(Span65)、乳酸甘油单和二酸酯、乙酸甘油单和二酸酯、聚甘油脂肪酸酯等都可做为晶型调节剂，用于食品加工中。例如，熔化的油脂中加人亲油性失水山梨醇三硬脂酸酯，冷却时就形成在食品加工中具有实际应用价值的、有活性的
B_初级晶型，并由于共结晶过程使这种晶体结构保持稳定。见图
1。
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，食品的食用性能也随之发生变化。只有晶型和
B_初级晶型结构的油脂才能在食品体系中分布均匀，赋予食品均匀的质地，细腻的口感。
食品乳化剂的亲油部分通常为脂肪酸，所以食品工业用的乳化剂是油脂衍生物。在以甘油作为亲水基的乳化剂时，油脂亲缘关系也特别明显。油酯
(甘油三脂肪酸酯
)的多晶型性与其组成及预处理有关。对甘油三脂肪酸酯的晶型现象可做如下说明：
长链、不分支的甘油三脂肪酸酯熔化液冷却而发生结晶时，首先形成六方一晶型体。在所有变体中，晶型体一般具有最低的熔点。碳链与六方晶格的主轴平行。碳链能够围绕碳轴自由旋转。碳链之间的距离约为
4．
8×10I
10m。
a-晶型体冷却到
-50～
-70℃时，则形成具有正交一三斜晶格的次级晶型体，次
a-晶型的晶格与
a-晶型的晶格很相似。但由于碳链不再能够旋转，而改变了对称性。晶型向次
a-晶型的过渡是可逆的。
一种油脂
(甘油三酸酯
)的
a-晶型体加热到接近其熔点时，迅速地放出少量热而转变成
B．初级型晶体。
B-初级型晶体再继续加热，就很快地过渡稳定的口一晶型体。这种转变是不可逆的。在一般温度下，从
a-晶型向晶型过渡是一个缓慢过程。由纯甘油三酸酯熔化液形成口．晶型体是很缓慢的，而由溶液结晶时则是迅速的。
B-晶型结构比晶型结构具有更高的熔点和更低的能量
(内能
)。当
a-晶型结构过渡到晶型结构时，晶型从六方体结构转变成一种还没有鉴定出来的结构，此时密度大大增加，碳链之间距离减小。
B-初级晶型和
B-晶型之间可能存在一种所谓的中问晶型。这种晶型可能具有比
B-初级晶型更高的熔点。由于所论述的食品乳化剂与甘油三酸酯的亲缘关系很不相同，所以甘油三酸酯的上述多晶型现象乳化剂时以不同的程度显示出来。
在食品体系中，晶型和晶体大小在加工无水的乳化剂调和物时具有一般的作用和意义。因此，甘油单酸酯和直链淀粉的相互作用与甘油单酸酯的物理性状有关系，主要取决于其晶型。实践表明，乳化剂的晶型结构对于在食品中的许多实际应用极为有利，如提高乳化活性，使分布更容易、更均匀，增大充气量和发泡性等。因此，使乳化剂的
a一晶型稳定的化合物特别有意义。
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