蔗糖酯

蔗糖脂肪酸酯的研究进展2011-2012学年第1学期《食品添加剂》课程论文

摘要

作为一种食品乳化剂，蔗糖脂肪酸酯无毒性，无嗅，无色，无味，对人体皮肤无刺激作用，具有良好的乳化、分散、增溶、润湿、保鲜等许多特性，可广泛应用于食品、医药、化妆品、制糖、果蔬保鲜、化肥、饲料及炸药等领域。本文综述了蔗糖脂肪酸的进展，包括蔗糖酯的作用机理、食品应用范例、工业用途和发展现状。

关键词：蔗糖脂肪酸酯乳化剂应用范例趋势及前景

1.概述

蔗糖脂肪酸酯别名：脂肪酸蔗糖酯、蔗糖酯，简称SE。是由蔗糖与脂肪酸酯通过均系或非均系酯交换反应制得的。SE也是由天然产物蔗糖和油脂（脂肪酸）构成，所以无味、无毒，即使进入人体内也会分解成蔗糖（再分解成葡萄糖与果糖）和脂酸而被吸收。同时它又是一种非离子型表面活性剂，具有比其他表面活性剂更佳的表面活性，如润湿、分散、增溶、起泡、乳化、去污等以及优异的生物降解性及安全性，不会造成环境污染和其他不良影响，因此被广泛应用于食品工业领域中。蔗糖酯的分类方法有两种，一种按构成蔗糖酯的脂肪酸种类不同，一般分为硬脂酸蔗糖酯、软脂酸蔗糖酯、棕榈酸蔗糖酯、月桂酸蔗糖酯等；二是按照蔗糖烃基与脂肪酸生成酯的取代数不同，可分为单酯、二酯、三酯和多酯。由于蔗糖含有8个—OH基，其取代数有1～8个外，取代位置的不同亦会有多种异构体。因此经酯化，从单酯到八酯的各种产物均可生成。控制蔗糖酯中脂肪酸残基的碳数和酯化度，或对不同酯化度的蔗糖酯进行混配，可以获得任意HLB值的产品。作为商品，主要是蔗糖与硬脂酸、棕榈酸和油酸的单酯、双酯和三酯以及它们的混合酯。

蔗糖酯在人体内可分解成蔗糖和脂肪酸而被机体利用，且安全性高，它对皮肤和粘膜无刺激性，故广泛应用于医药、食品和日用化学品中。蔗糖酯可降低水的表面张力达32.5mN/m，降低水与十六烷间界面张力达14mN/m。蔗糖酯无毒性，无嗅，无色，无味，对人体皮肤无刺激作用，具有良好的乳化、分散、增溶、润湿、保鲜等许多特性，可广泛应用于食品、医药、化妆品、制糖、果蔬保鲜、化肥、饲料及炸药等领域。蔗糖酯水解后成为蔗糖和可食用脂肪酸具有营养价值。与一般合成的表面活性剂不同，蔗糖酯在好氧和厌氧的条件下都能生物降解，这给环境的处理带来了方便，它是一种绿色表面活性剂。能够降低表面张力、乳化、湿润、增溶、润湿、分散、悬浮、粘度调节、控制结晶、消泡或起泡、淀粉抗老化、抗菌保鲜等。

2.发挥作用的机制

蔗糖酯具有广泛的HLB值，单酯的HLB值10～16，双酯HLB值7～10，三酯HLB值3～7。由于蔗糖酯中的8个烃基不可能全部被酯化，从分子结构上看，其亲水基团往往占优势，蔗糖酯具有水包油（O/W）型乳化剂的性能，它可以分散在水和甘油中，并形成凝胶，使大豆油/水体系的界面张力大大降低。如甜牛奶、纯牛奶、乳化饮料、混浊果汁饮料等，通常选用HLB值较高的蔗糖酯，所制得的乳剂可用水任意稀释，可防止蛋白质凝聚和油脂上浮现象的产生，不会产生沉淀、分层、油圈等问题。在制备O/W型乳剂时，蔗糖酯的添加量在0.1％～0.3％之间。当制备W/O（油包水）型乳剂（食品）时，通常选用HLB值较低的蔗糖酯，可获得稳定的乳化混合物。

蔗糖酯没有多晶性型，但可以稳定其他乳化剂的α-晶型，并有良好的充气作用。

蔗糖酯对水和油有良好的乳化能力，有助香作用。

蔗糖酯能够与小麦面粉中的蛋白质和淀粉发生相互作用。可以使酵母发酵烘烤食品的体积增大，蔗糖单脂肪酸酯与蛋白质的相互作用最强，因此增大烘烤食品体积的效果也最大。对淀粉有特殊的亲和力。

蔗糖酯的分散作用：蔗糖酯可吸附在分散相的固体小粒子上，使分散相固体微粒分散均匀，且不易沉淀。在固体饮料、液体饮料和易生出糖结晶的食品的生产过程中，蔗糖酯可以发挥十分重要的作用。具体地说，这些食品包括巧克力、植脂末等，蔗糖酯的用量在0.3％～2.5％之间。

蔗糖酯可改善食品口感：在饮料的生产过程中，蔗糖酯呈现出良好的乳化和分散功能，且蔗糖酯本身没有异味，不会对饮料的风味产生负面影响。在饮料中使用蔗糖酯，使饮料在吞咽时具有滑爽感且无腻味。

蔗糖酯可改善淀粉的性能：蔗糖酯可以进入淀粉的螺旋体结构，蔗糖酯中的脂肪基团能够与淀粉形成络合物，使米、面制品具有良好的组织结构，起到防止淀粉老化的目的。蔗糖酯也可作为冷冻面团的防冻剂，在冷冻面团中加入蔗糖酯，可以控制面制品中的水分含量，增强面团的抗老化性能，延长面制品的货架期，在面制品的生产过程中，蔗糖酯的用量为面粉量的0.2％～1.0％。

蔗糖酯的抑菌作用：在饮料生产的过程中，使用蔗糖酯，既可起到乳化作用，又可达到抑菌的目的。

3.应用范例

用于面包、蛋糕可防止老化；用于人造奶油、起酥油、冰淇淋，可提高乳化稳定性，应使用低HLB值蔗糖酯；用于巧克力可抑制结晶，降低黏度；用于饼干可提高起酥性、保水性和防老化性能，还能减小饼干在贮藏、运输过程中的破损并可以改善操作性；用于胶姆糖基可使胶体易于捏和，能防止坚硬性随温度变化，可改善保香性；用于口香糖、奶糖可降低黏度，防止油析出或结晶，防止粘牙齿；用于速溶食品、固体饮料、速溶可可、奶粉等中可起助溶作用，减少沉淀；用于麦乳精可保持制品疏松，防止板结成块；用于面条、通心粉可提高黏度、张拉力和得率，减小面汤的浑浊度（可与磷酸盐合用）；饮料中添加蔗糖酯，可起着香、起浊、赋色、助溶和乳化分散等作用。在含乳饮料中使用可起抗氧化作用，还能使各组分在水中分散得更均匀，更稳定。此外，还能简化饮料生产工艺，改进饮料组织结构，提高产品稳定性和保鲜性。

一、蔗糖酯在糖果中的应用

糖果是以砂糖、糖浆为主要原料．溶解后进行混合熬煮，然后与油脂、酸味剂、香料等辅料混合后，经过成型、冷却、固体化后生产出来的。

从糖果的性质上，可以分为软糖与硬糖。为了使糖果中油脂的分散均一化，乳化剂的使用是不可欠缺的，例如蔗糖酯、甘油脂肪酸酯．山梨糖醇酐脂肪酸酯、大豆卯磷脂等都被普遍使用在糖果中。对于以上乳化剂的使用方法是：3％～5％的乳化剂(相对于油脂)溶解在作为原料的油脂中，调制成乳化油脂后使用。

乳化剂应用于糖果中可以达到以下的效果：

⑴使油脂的均一混合变得容易；

⑵防止油脂的分离；

⑶防止糖果在成型、切断中对机器的黏附；

⑷防止糖果粘附于包装纸；

⑸防止糖果粘牙；

⑹．另外．在高温高湿条件下防止糖果的溶解。

蔗糖酯的中、低礼B值的产品与其他乳化剂相比具有更好地协助油脂分散的效果，赋予糖果一定的硬度与脆性，防止糖果粘牙。使用低HLB值蔗糖酯会使糖果的硬度增加，正是因为蔗糖酯强大的乳化能力使油脂成分微细而均一地分散。在实际生产中推荐添加量为：0.3％～0.5％(相对于总量)。

二、蔗糖酯在巧克力中应用

巧克力是以可可液块、可可脂、可可粉与糖类为主要原料，根据需要添加其他食用油脂、乳制品、香料等生产而成的。

使用蔗糖酯可以通过帮助协调巧克力的主要原料的可可脂与砂糖粒子的亲和性，而协助原料均一地分散。由此巧克力的组织得到了改善，从而达到了改良巧克力口感的效果，并且降低精炼及调温时的巧克力的黏度，使生产的操作性得到了改善。之所以添加蔗糖酯会达到降低黏度的效果，可以认为是因为巧克力的连续相是由可可脂中的可可粉或砂糖等固体粒子组成分散体系，当这些固体粒子的表面有序地排列着乳化剂时，就减少可可粉与固体粒子的摩擦抵抗。为此，当乳化剂溶解在连续相的可可脂中之后，必须吸附在固体粒子上。这样可以推断使用亲油性的乳化剂对于降低黏度是十分有效的。实际上，与蔗糖酯的高HLB值的产品相比．中、低HLB值的产品在降低黏度上效果显著。

蔗糖酯在降低巧克力黏度的效果上．比同样具有降低黏度效果的卵磷脂、甘油脂肪酸酯或山梨糖醇酐脂肪酸酯效果更佳。添加蔗糖酯的情况下，调温的温度有必要降低1～2℃。这是考虑到通过添加蔗糖酯来抑制可可脂的结晶成长。还有一点卵磷脂有异味，氧化稳定性差。蔗糖酯没有卵磷脂的这些缺点，香料的添加量也很少．是适用于巧克力的较佳产品。

三、蔗糖酯在口香糖中的应用

口香糖是在胶基中加入砂糖、葡萄糖等糖类．酸味剂、香料、着色剂等并加热混合、成形而生产出的产品。

在口香糖中使用的乳化剂有甘油脂肪酸酯、蔗糖酯、山梨糖醇酐脂肪酸酯。胶基的混合是在高温中进行的．黏度降低的同时使混合在短时间内完成．这样易出现苦味。另外，若在低温中进行胶基混合，由于黏度高了．均一混合需要很长的时间，使混合条件的设定很难。但是，通过添加蔗糖酯，即使在低温，胶基的黏度低的情况下，也能在短时间内完成均一混合，并不出现苦味。

在胶基中添加蔗糖酯不仅能达到改良胶基混合性的效果，也可以改良胶基与砂糖、酸味剂、香料、着色剂的混合性．使香料、着色剂均一地分散，并且防止成品的口香糖在咀嚼时粘牙，赋予口香糖可塑性与柔软性，具有改良咀嚼的效果。蔗糖酯的添加量，相对于胶基的1％～5％。

高HLB值的蔗糖酯对防止口香糖粘牙十分有效。较多添加蔗糖酯的高HLB值的产品．在咀嚼口香糖时．口中的唾液充分分散．出现再怎样咀嚼也无法将口香糖咀嚼成一块状的情况

4.趋势和发展

80年代起，国内就有不少单位开始研制蔗糖酯。1990年国内的年生产能力已达到

2000吨。近年来，蔗糖酯的生产应用发展很快，特别是在食品工业用乳化剂方面，已成为仅次于单甘油酯、失水山梨醇酯和丙二醇酯的第四大品种。国内目前蔗糖酯的生产厂家有30余家，年生产能力达1万吨左右，其中年生产能力在1000吨以上的有广东湛江油脂化工厂、湛江食品添加剂厂，其余的苏州吴县蔗糖酯厂、大连中兴浦东皇家食品添加剂厂、浙江金华第二制药厂等厂家，年生产能力均在100～500吨之间。由于生产工艺等方面的原因，国内蔗糖酯生产成本高，产品质量与日本产品相比仍有较大的差距，在某些领域内的推广应用还比较困难。从目前国内的几个应用领域来看，蔗糖酯的市场潜力还很大。首先是在食品工业中，我国食品工业的年总产值占国民总产值的15％以上，成为国内居机电、纺织之后的第三位产业，并持续以较快的速度发展。而蔗糖酯作为食品工业中乳化剂的一大品种，每年的产量已有80％消费在食品加工业中，尽管如此，其消费量还远未趋于饱和。其他一些正在开发的应用领域内，蔗糖酯也具有乐观的市场前景。蔗糖酯在国内的需求量将保持稳定增长的趋势，年增长率为7％～10％。

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