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什么是蔗糖脂肪酸酯?一文讀懂甜點(diǎn)面食的明星添加劑

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2023-11-17  來源:食品伙伴網(wǎng)食品研發(fā)創(chuàng)新服務(wù)中心  作者:功能食品圈
核心提示:食品添加劑是指為了改善食品品質(zhì)和色、香、味,以及為了防腐和加工工藝需要加入食品中一些化學(xué)合成或者天然提取的物質(zhì),由于食品工業(yè)的快速發(fā)展,食品添加劑已經(jīng)成為現(xiàn)代食品工業(yè)的重要組成部分。但是公眾談食品添加劑色變,更多的原因是混淆了非法添加物和食品添加劑的概念,把一些非法添加物的罪名扣在食品添加劑的頭上顯然是不公平的,所以我們要理性看待各種添加劑,隨著國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái),食品添加劑的生產(chǎn)和使用必將更加規(guī)范。
食品添加劑是指為了改善食品品質(zhì)和色、香、味,以及為了防腐和加工工藝需要加入食品中一些化學(xué)合成或者天然提取的物質(zhì),由于食品工業(yè)的快速發(fā)展,食品添加劑已經(jīng)成為現(xiàn)代食品工業(yè)的重要組成部分。但是公眾談食品添加劑色變,更多的原因是混淆了非法添加物和食品添加劑的概念,把一些非法添加物的罪名扣在食品添加劑的頭上顯然是不公平的,所以我們要理性看待各種添加劑,隨著國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái),食品添加劑的生產(chǎn)和使用必將更加規(guī)范。
 
蔗糖脂肪酸酯是一種高效而安全的乳化劑,可以被用在一些乳制品、飲料、面制品等,是一種較為常見的食品添加劑。
 
01、什么是蔗糖酯
 
蔗糖脂肪酸酯(source esters of fot tyacids)又稱脂肪酸蔗糖酯、蔗糖酯,簡(jiǎn)稱SE,是一種非離子型的表面活性劑,由蔗糖和脂肪酸(主要是硬脂酸、棕櫚酸、油酸、月桂酸)經(jīng)過酯化反應(yīng)而成。蔗糖具有8個(gè)不同的羥基,在參與酯化或者酯交換反應(yīng)時(shí)均可以與脂肪酸結(jié)合,形成不同酯化度的蔗糖酯,所以蔗糖酯可以被細(xì)分為單脂肪酸酯、雙脂肪酸酯和三脂肪酸酯[1]。
 
蔗糖酯一般為白色至淺黃色的粉末或者液體,無味或略帶油脂味,易溶于乙醇、丙酮,單酯可溶于熱水,但是二酯或三酯難溶于水。蔗糖酯中親水、親油基團(tuán)間的平衡通常用親水親油平衡值(HBL值)來衡量,而蔗糖酯的HBL值根據(jù)其所結(jié)合的脂肪酸側(cè)鏈的多少來確定,糖基不變,結(jié)合的脂肪酸鏈越多,HLB值越低,蔗糖酯親油性越強(qiáng),反之越高。HBL值的范圍一般在3-16之間。蔗糖酯在120℃以下穩(wěn)定,加熱至145℃以上則分解。無毒,可以被分解為葡萄糖、果糖和脂肪酸,并被人體吸收,對(duì)眼睛、皮膚和粘膜無刺激。
微信圖片_20231115090009
圖1蔗糖脂肪酸酯分子式 圖源:GB 1886.27 《食品添加劑 蔗糖脂肪酸酯》
 
02、蔗糖酯的制備
 
蔗糖脂肪酸酯的合成可以分為兩類,一類是化學(xué)合成法,包括酰氯酯化法、有機(jī)溶劑法、微乳法、無溶劑法,另外一類是酶合成法。酰氯酯化法反應(yīng)速度快、產(chǎn)率高,但是體系中的鹽酸無法完全除凈,所以質(zhì)量較差;有機(jī)溶劑法是最常用的方法之一,反應(yīng)充分、操作簡(jiǎn)便、酯化產(chǎn)率高,試劑可回收重復(fù)利用;微乳法是在有機(jī)溶劑法基礎(chǔ)上改良的一種方法,分為丙二醇法和水溶劑法,丙二醇法反應(yīng)溫度較溫和、操作簡(jiǎn)單,但易發(fā)生焦糖化反應(yīng),使產(chǎn)物顏色加深;水溶劑法又稱水乳化法,反應(yīng)條件溫和且無有毒試劑的參與,但是產(chǎn)物高溫下易水解,導(dǎo)致產(chǎn)率降低,顏色加深;無溶劑法又包括熔媒法、相溶法及非均相法等,操作簡(jiǎn)便、合成速度快、原材料和催化劑成本低廉,符合無毒低成本綠色化學(xué)合成方向的要求,是目前工業(yè)上生產(chǎn)蔗糖酯最常用的方法;酶法合成具有專一性強(qiáng)、特異性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),但是酶易失活,且反應(yīng)條件比較苛刻,不適合工業(yè)化生產(chǎn)。
 
03、蔗糖酯相關(guān)法規(guī)
 
蔗糖酯由于其特殊性質(zhì),已經(jīng)被批準(zhǔn)用于食品、化妝品和醫(yī)藥行業(yè)中,以下是其在食品中應(yīng)用的限量要求。
 
表一GB 2760-2014規(guī)定蔗糖脂肪酸酯使用要求
 

使用范圍

最大使用量(g/kg)

飲料類(14.04包裝飲用水除外);冷凍飲品(03.0食用冰除外);雜糧罐頭;經(jīng)表面處理的鮮水果;肉及肉制品;鮮蛋;風(fēng)味發(fā)酵乳

1.5

調(diào)制乳;焙烤食品

3.0

生濕面制品(如面條、餃子皮、餛飩皮、燒賣皮);果凍;生干面制品;方便米面制品

4.0

果醬;專用小麥粉(如自發(fā)粉、餃子粉等);面糊(如用于魚和禽肉的拖面糊)、裹粉、煎炸粉;調(diào)味糖漿;調(diào)味品;其他(僅限即食菜肴)

5.0

稀奶油(淡奶油)及其類似品;基本不含水的脂肪和油;水油狀脂肪乳化制品;02.02類以外的脂肪乳化制品,包括混合的和(或)調(diào)味的脂肪乳化制品;可可制品、巧克力和巧克力制品(包括代巧克力及制品)以及糖果;其他(僅限乳化天然色素)

10.0

消泡劑(制糖工藝、豆制品加工工藝)

加工助劑

 

04、蔗糖酯的應(yīng)用
 
蔗糖酯可以作為乳化劑、起泡劑、穩(wěn)定劑和抗老化劑、抗菌劑、保鮮持水劑、黏度調(diào)節(jié)劑、潤滑劑、增溶劑等等在食品中應(yīng)用。表2為蔗糖酯發(fā)揮作用的原理及其應(yīng)用,表3為主要蔗糖酯的分類及應(yīng)用。
 
表2蔗糖酯發(fā)揮相應(yīng)作用的原料及應(yīng)用
 

作用

原理

一般應(yīng)用食品品類

乳化劑

蔗糖酯根據(jù)其親水親油特性,可以形成油包水型(W/O,HLB值為3-8)或水包油型(O/W型,HBL值為8-16)乳液穩(wěn)定油水體系。

飲品、冰淇淋、甜點(diǎn)、乳制品

起泡劑

特殊的兩親性能夠使液體表面張力有效降低,攪拌時(shí)空氣滲入形成緊密細(xì)小的結(jié)構(gòu)

蛋糕、奶油

穩(wěn)定劑和抗老化劑

蔗糖酯能夠進(jìn)入淀粉顆粒螺旋結(jié)構(gòu)中,與其相互作用形成絡(luò)合物,防止淀粉結(jié)塊

面包

抗菌劑

蔗糖酯可以改變細(xì)胞膜的通透性,一定程度上抑制細(xì)菌的生長

按照法規(guī)使用在各類食品中

保鮮持水劑

特殊兩親性,使其能夠在食品表面形成可食用的半透明膜,減少氧氣的流入和水分的流失

雪糕、果凍、豆乳

黏度調(diào)節(jié)劑

蔗糖酯的低HLB值可以降低糖果、巧克力生產(chǎn)過程中的黏度

糖果、巧克力

潤滑劑

單酯含量較低的蔗糖酯潤滑效果較好,可以降低組分之間的摩擦

藥片、糖果

增溶劑

高HBL值的蔗糖酯可以作為增溶劑增加粉質(zhì)原料的溶解性

香精、香料、可可粉、代乳粉溶解過程中


表3主要蔗糖酯的分類及應(yīng)用
 

蔗糖酯

HLB值

組成/%

一般應(yīng)用品類應(yīng)用

單酯

多酯

F-10

1

0

100

起酥油

F-20

2

10

90

巧克力

S-370

2-3

20

80

巧克力

S-570

5

30

70

保鮮持水劑

F-50

6

30

70

水果、雞蛋的涂膜保鮮

S-770

7

40

60

糖果

F-90

9.5

45

55

口香糖

S-1170

11

55

45

飲料

F-140

13

60

40

面包等面制品

S-1570

14-15

70

30

蛋糕等面制品

P-1570

14-15

70

30

蛋糕等面制品

P-1670

16

75

25

洗滌劑、冰淇淋

       
05、蔗糖酯發(fā)展現(xiàn)狀
 
隨著時(shí)代的發(fā)展,人們對(duì)食品口味的要求逐漸增加,人們對(duì)表面活性劑的需求量不斷增大,目前世界范圍內(nèi)生產(chǎn)蔗糖酯的廠家主要有日本三菱株式會(huì)社、英國禾大公司、美國寶潔公司、德國贏創(chuàng)工業(yè)、中國浙江合糖科技有限公司、中國廣西高通食品科技有限公司等等。目前我國生產(chǎn)的蔗糖酯顏色發(fā)黃、單酯含量普遍較低,最高單酯含量只有53%,而日本生產(chǎn)的蔗糖酯顏色呈白色,且單酯含量可達(dá)73%[2]。因此,市面上的蔗糖酯大部分被日本所壟斷,未來仍需要食品行業(yè)相關(guān)技術(shù)人員在使用更符合綠色化學(xué)合成方法的基礎(chǔ)上,不斷探索生產(chǎn)高純度蔗糖酯的路線。
 
參考文獻(xiàn):
[1]P?REZ B,ANANKANBIL S,GUO Z.Synthesis of sugar fatty acid esters and their industrial utilizations[M]// AHMAD M U.Fatty acids:chemistry,synthesis,and applications.Champaign:AOCS Press,2017:329-354.
[2]劉偉康,藍(lán)平,陳龍.蔗糖脂肪酸酯的制備及應(yīng)用研究進(jìn)展[J].中國油脂,2022,47(03):32-37+70.DOI:10.19902/j.cnki.zgyz.1003-7969.210219.
 
來源:食品伙伴網(wǎng)食品研發(fā)創(chuàng)新服務(wù)中心

編輯:fmt1592210117

 
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