食品常用乳化剂单甘脂

单硬脂酸甘油酯1.结构性质

1.1单硬脂酸甘油酯

Glyceryl Monostearate (Monosterin)

别名单甘油酯

分子式 C

21H

42

O

4

结构式同分异构体

两种异构体都具有优良的乳化性能，前者性能更优，后者不稳定，在高温或紫外光的照射下，会转换成α型。两者在酸碱或脂肪酶的作用下，会水解成硬脂酸和甘油。

1.2 性状

1.3 多晶性

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。

1.4 表面活性

乳化剂是指能使两种或两种以上互不相容的流体（油和水）均匀地分散成乳状液的物质，是一种具有亲水基和疏水基的表面活性剂。它只需添加少量，就能显著降低油水两界面的张力，使之形成均匀稳定的分散体或乳状体。食品乳化剂在食品的加工和生产过程中占有重要的地位，可以说几乎所有的食品生产和加工均涉及乳化剂或乳化作用。

乳化剂是表面活性剂，它具有表面活性剂的分子结构特点。表面活性剂分子一般总是非极性的碳氢长链和极性的基团构成的，并且这两部分分别处于分子的两端，形成不对称的结构。

单硬脂酸甘油酯的HLB为3.8-4.0（W/O)，属于油包水型的乳化剂，是一种典型的非离子型表面活性剂。同时，由于它强大的乳化性能，同时也被用作水包油型的乳化剂。

2.单甘脂的食品工业应用

2.1 单甘脂的使用现状

单甘酯在食品乳化剂中占50％以上的份额，产量在2万t左右。但我国早期食品乳化剂的应用中单甘酯并不突出。单甘酯的发展可以归结为3个原因：

(1)原料和产品的价格优势；

(2)使用、储藏较方便；

(3)单甘酯制造技术的发展。

而且自从20世纪90年代始，我国自行研制出分子蒸馏装置。单甘酯粗制品比例逐步减少，分子蒸馏单甘酯占领国内乳化剂的主要市场，现有年产1500t分子蒸馏单甘酯的装置20多套，年产3000t分子蒸馏单甘酯的装置3套。据称已有年产5000t分子蒸馏单甘酯的装置。年产6000t分子蒸馏单甘酯的设备建设已列入国内企业的发展计划。2002年乳化剂的总销售额约4亿元(包括复配产品)，其中单甘酯及其复配产品销售额达到1.9亿元。酪蛋白钠、Span、Tween系列产品，蔗糖酯和硬脂酰乳酸盐(酯)产品的销售额约1.5亿元。

2.2 单甘脂的发展展望

单甘酯目前的发展有两方面：

(1)工艺、装备的进步；

(2)产品质量的提高，应用面的扩大。

在制造工艺方面定向合成是发展方向之一：装备产品质量3000t以上的大型生产线是发展方向之一。产品质量方面，随我国进入WTO的需要。产品达到F CC4的质量指标是发展的必然趋势。产品的应用要向国际市场发展．要向其它行

业的应用发展。

开发使用方便、多用途、多功能的乳化剂。当今，食品乳化剂正发展为具有系列化、多功能、高效率、使用方便等特点。为开发使用方便、用途多、功能多的乳化剂，乳化剂复合配方技术研究至关重要。

复配技术努力的目标应是：(1)以蔗糖酯和大豆磷脂为基础材料的复配产品；

(2)以单甘酯和蔗糖酯为主的复配乳化剂；(3)以Span、Tween和单甘酯为基础材料的复配制品；(4)由各种乳化剂和增稠剂、品质改良剂等食品添加剂复配成专用乳化剂。

我国乳化剂主要是依靠经验进行复配，带有一定的盲目性，缺乏必要的理论指导和先进测试仪器的辅助．所得产品质量和性能都不尽完善，不利于推广和应用。因此，必须加强乳化剂复配技术的理论研究。同时，这些科研工作应与食品加工企业密切协作、同市场的实际需要相结合，才能使成果迅速转化为现实生产力、更陕地拓展食品乳化剂的应用空间。

2.3单甘脂的发展所面对的问题

目前．单甘酯的应用正面临市场发展的严峻局面：使用量最大的面包业界正在发展不使用乳化剂的全新产品，出现不用添加剂的新倾向；而豆腐生产随着生产设备的改进和发展．也部分减少了对消泡剂的需要。单甘酯的需求趋于稳定或稍有下降的趋势。为此，在日本占有单甘酯市过半份额的理研维生素及花王公司都在全力以赴研发新的产品和开发新用途，以开拓新的市场。在脂肪酸甘油酯类的乳化剂中，新用途开发进展顺利的多聚甘油酯类已开发出许多种类，目前业已开发成功的有HLB值从1～20之间进行改变的各种典型的O/W型和W/O型乳化剂均能生产供应市场需求。

3. 单甘脂的食品应用实例

3.1非离子型乳化剂的功用

(1)乳化剂作用食品中含有脂肪，自然条件下它们难以与水均匀、稳定地混合，而乳化剂就可使分散后的微细脂肪球呈乳浊状态，并长久保持在水中。

(2)起泡作用使许多食品的结构膨松多孔，如发面制品、蛋奶制品，由于行业大景可见的和微细空气泡，使其变得松脆柔润，口感良好，而乳化剂所提高产品混合原料的起泡性和膨胀率，有助于提高产品质量。

(3)产品质量的稳定作用。面团制品在货架期需要保鲜，防止老化，乳化剂与淀粉的组合可以起到以上作用。当添加乳化剂后，可增加蛋、奶制品(如冰激淋)在室温下的耐热性，使产品保持预定、同有的形状。

3.2国标GB2760对单甘脂的应用规定

单硬脂酸甘油酯属于我国食品添加剂国标GB2760规定允许添加的无限定ADI值的调制类非离子型乳化剂，如今，已经是使用量最大的食品乳化剂，国际公认它安全型极高。由于它在酸碱或脂肪酶的作用下，会水解成硬脂酸和甘油，进入人体消化后没有毒副作用，因此安全可靠。现已广泛应用于食品各行各业。

单硬脂酸甘油酯应用于相应的食品，体现出乳化，发泡，消泡，防粘，防脂肪凝聚，防老化，改善食品口味，提高质量的功效。

3.3单甘脂在冰淇淋中的使用

冰淇淋口味、硬度和质地和成本都主要取决丁种原料配方比例和工艺。合理的配方设计和添加剂的使用，有助于配料的混合作用，保证质量较稳定。

首先，看一下冰淇淋工艺生产过程：原料处理一混合料配制一灭菌一均质一冷却一老化一凝冻一灌装成型一硬化一贮藏。冰淇淋混合料是将配方成分中几种原料和轴料混合在一起，乳化剂的加入降低了几种原料的表面张力，水和油都能相互混合，形成完全的乳浊液，使空气泡变小(在冷冻中小气泡很容易混入并保存在冰洪淋组织内)，使胶体变成完全的分散态，并使之均一化，乳化剂、脂肪球、非脂肪球体物及空气汇合很好结合，它本身形成一个组织，组织中包含着其他几种粒子，制品水分显得不多，赋予冰淇淋圆滑的口感和干燥性。吃起来更爽滑。通常，乳化剂除了单甘脂，还有其他的乳化剂多种混合复配使用。

乳化剂在工艺中能发生多重功效，冰激淋工艺中的乳化剂具体有三个基本作用：脂肪分散、起泡和凝结，由于这三种作用的结果，冰激淋具有所需的泡沫和组织造型。

冰淇淋中含有较多的乳脂肪。通常，乳脂肪雉以和水混合均匀，而乳化剂就可以使均质的微细乳脂肪球呈浮浊状态。一般乳化剂的使用量和脂肪含量成比

例，按重量计，乳化剂的总量不超过油脂的2％(这一含量足以使冰淇淋混合料的乳状液十分稳定)，过量使用会产生溶解缓性和形体及质地上的不足。使用乳化剂有助于冰其淋性质的稳定，混合料均质后，脂肪球成为微细均匀的粒子，乳化剂和脂肪球有密切关系，可使脂肪彻底分散与冰淇淋混合物中，在冷冻混合过程可经受用机械搅拌，改善搅打性质。

使用乳化剂除了乳化的作用外，还有起泡作用。在冷冻过程将空气搅拌入冰淇淋混合物中，而乳化剂能在凝结过程中控制充气，形成泡沫，提高冰淇淋混合料的起泡性和膨胀率，可使体积增大。乳化剂对冰淇淋的气泡膜起保护作用，有助于提高产品质量。冰激淋的气泡具有稳定性和阻止热传导的作用，可增加在室温下的耐热性，使产品保持预定特有的形状。冰淇淋由于含有大量微绌空气泡，使其变得更加柔润和松软，口感好。

在凝冻过程中，乳化剂小使微细均匀的脂肪球中的液态脂肪破乳析出，有利丁脂肪的附聚和凝聚作用，这些脂肪会附聚在搅打时形成的气泡的周围，与空气混合，获得期望的超出量。乳化剂在冰淇淋凝冻中所起的功能，像在许多其他食品体系中的那样，使两个相溶的相互发生乳化，而且起着控制脂肪球迁移的作用。混合料进行冷却后要老化，进入老化阶段时，由于冰淇淋含有较多的牛乳蛋白质，乳化剂对蛋白质的功能随即发挥中，当脂肪开始结晶时，乳化剂便会促使蛋白质从水一脂界面上移去，这种乳蛋白的解吸附作用，部分是由于乳化剂降低了界面张力所致。此时，乳化剂会迁移到脂肪粒子的表面，取代蛋白质所处的位置，产生类似网络状的结构，产生冰激淋的起泡性和膨胀率。乳化剂还可以防粗大冰晶的形成，赋予冰淇淋细腻、疏松的结构和好的干燥性。在冰淇淋中使用乳化剂，可使冰淇淋从冷却器中出来后变硬，这样可以便进行包装。

3.4单甘脂对于面粉面团及其制品的改良功效

3.4.1 面条

面条中加入单硬脂酸甘油酯可改善面团强度和加工性能，特别是质地和组织结构，从而易于加工，减少落面率，提高面条的弹性和吸水性，降低粘性，使面条制作品在煮食时不易糊汤和粘连，食用时有较好的嚼食感。此外单硬脂酸甘油酯还能防止面条的老化和氧化变质，延长贮藏期。使用量一般为0.1%-0.3% 。

3.4.2 面制糕点

在由面团制作的糕点中，单硬脂酸甘油酯可改善面粉性能和油脂乳化，改善面团耐受性，增大体积，节省油脂。

在由面糊制作的糕点中，单硬脂酸甘油酯在分散的油滴或起酥油滴周围形成界面膜，从而阻止了有消泡作用的油脂成分与由蛋白质稳定的蛋糕面糊泡沫之间的接触，增大糕点体积，改善糕点的综合件能，并延长保质期。添加量为面粉重量的0.2%-0.5% 。

3.4.3 面包

面包制作过程中添加单硬脂酸甘油酯可以改善面包的体积，匀称性和组织结构，使面包内气孔细密均匀，增大体积，质地细腻柔软，颜色增白，口感更好。还能提高面包的弹性和切片性能，减少"成球"和"掉渣"。此外，单硬脂酸甘油酯还可以延长面包的贮藏保鲜期，有效地防止面包的发干、发硬、霉变，拉丝和发粘，具有显著的防老化效果，平均可延长贮藏期0.6-1倍以上。常用添加量为面粉重量的0.1%-0.5%。

3.4.4 饼干

在饼干中加入单甘脂可以使油脂及其他添加物料在面团中分散均匀并均匀乳化，改善面团的疏松度，调节面团膨胀性能，提高饼干的口感和品质。同时使面粉的糊化度降低，降低面团粘度，便于成型后脱模。

添加量随饼干的种类不同通常为面粉重量的0.3%-0.7%，对于含油较多的酥脆性饼干，如奶油曲奇饼干，为防止油脂的渗出，提高酥性，保水性和防老化性能，减少在贮藏、运输、销售中的破损，可取用量的上限。

3.5 单甘脂在奶油、黄油中的应用

同样是降低表面张力改善油相与水相的混合程度，使形成的乳浊液更加稳定，避免由乳浊液的稳定性和结晶转化而引起的“砂质感”而造成的人造奶油质量下降。黄油中也大量添加单甘脂，增加乳化稳定性的同时增加可塑性，改善口感和风味。添加量：0.2%-0.4% 。主要用的是乳化性能。

3.6 单甘脂在香肠红肠加工中的应用

在香肠加工中，单硬脂酸甘油酯能防止由于肉过度绞碎和与此相联的蛋白质的结构破坏而发生的脂肪和肉冻离析，改进脂肪分布和提高肉糜对机械负载和热负荷的稳定性，使产品持脂肪性和持水性提高，香肠具有良好的保形性和丰满度，而且更耐加热。使用量一般为0.2%-0.5%。

在红肠加工中，为了提高红肠制品的质量和提高制品的弹性，淀粉的使用量要降低，而脂肪的添加量要提高。淀粉的添加量一般控制在7%以下，而脂肪的添加量提高到5%以上。使用单硬酸甘油酯能有效地将脂肪原料乳化分散，改善制品的风味和口感。使用量一般0.2%-0.3%。

3.7 单甘脂在糖果中的应用

在乳酯类糖果如奶糖、太妃糖生产过程中，添加单硬脂酸甘油酯不仅可使糖和脂肪类原料迅速均匀混合，而且冷却后也不分离，从而防止起纹、粒化和走油等质量问题的发生。由于脂肪类原料不能渗透到糖果的表来，所保持糖果的新鲜不变味。此外在熬糖时又能抑制泡沫，防止粘着，从而提高了生产效率。同时还能防止制品粘牙、粘附、变形，提高制品的防潮性，一般使用量为

0.3%-0.5%。

在糯米糖、饴糖等软糖中，因含有大量的淀粉而易老化。添加单硬脂酸甘油酯可有效地防止老化，而且还可降低熬糖时的粘度，防止食用时粘牙。

3.8 单甘脂在豆制品加工中的应用

豆制品生产过程中，泡沫的产生影响了产品的产量和质量，妨碍生产操作。加入大豆重量0.2%-0.3%的单硬脂酸甘油酯不仅可以有效地消除泡沫，作为消泡剂的单甘脂有利于豆渣分离，防止溢锅，而且能提高豆腐产率9%～13%，改善豆腐的质量，使加工的豆腐保水性好，富有弹性，质地细腻，不易破碎，口味好。

3.9 单甘脂在其他食品加工中的应用

单甘脂的应用面非常广，而且应用面的拓展一直是研究的一个热点，像在方便面，饮料，甜面酱，色素，香料等加工工业中都有应用，鉴于它安全性高，使用储藏方便，生产成本低的特点，相信它的应用前景会越来越开阔。

4 参考文献

[1] 孙保国主编. 食品添加剂[M]. 北京:化学工业出版社，2008.

[2] 张亮，徐宝财. 食品乳化剂的安全性及JECFA评价结果. 精细与专用化妆品，2007,15 (13)：5-8.

[3] GB2760-2014,单双脂肪甘油酸酯，CNS:147.

[4] 张万福主编，食品乳化剂[M]. 北京：中国轻工业出版社，1993：39.

[5] 周路，红梅等. 单硬脂酸甘油酯的应用现状及其生产工艺现状[J]. 化工时刊，2013,5 (27):45-49.

[6] 张洪.单硬脂酸甘油酯在食品中的应用[J]. 食品与机械，2000,6(72):6,20.

[7] 徐荧，董伟亮. 冰淇淋乳化剂新进展[J]. 商品与质量，2011，8():63-65.

[8] 冰淇淋生产过程中的乳化剂和稳定剂[J]. 内蒙古科技与经济，2002,3:101-102.