植物蛋白饮料研制中乳化剂的选择

植物蛋白饮料研制中乳化剂的选择 " # 广 西 轻 工 业 N O *A> B/ / / 71 PC % # 年第 ’期 #% 植 物 蛋 白 饮 料 研 制 中 乳 化 剂 的 选 择 黎海彬 刘唐森 南宁!## ) "#$ (广西大学生物技 术与糖业工程学院 摘要: 本文介绍以 ) +法为基础， 对应用于植 物蛋白饮料 的 * 乳化剂进行了选择， 确定最 佳配比， 对复合 乳化剂 的制 备 并 和使用作一叙述。 关键词: 植物蛋白饮料; 复合乳化剂; * 值 )+ 分类号:-./ 文献标识码: , %!$ + 文章编号: # & 0"%# ) & ## # ( ’ " %. #%# #" & " # ’ !# & : 1 2 472 :;<= > @A : 2 9 2 C B6 " %’ , 2 3589 ;5: 2 ? 22 = ;?7 9 D $ $ 67 6 7 5 >5 >B 7 E96 2 2 ? >2 :6 8) + 3>? B 2BC?> : 2 2< C B 1 =6 ? * 21C:CC 7 2 5> 7 8 2 ; 35 7 3 >9 9 7G,2; ; :? B 6 82 472 7 4 7 4 :? 1 9 : > B:C4 F 2 > 2 97 2? 35893F 9 6 7 >2 E9 C672 G 2 29 C 2 <= (*+%#HA : 2 9 2 9 D I 35 3589 ) + ) ,-:22 = ;?7 7 ; ? ; F2 472; * >5 > BCB 2 67 @4 :2 5 良好的乳化剂还能使产品口感细腻、 色泽光亮， 而且 其营养成分也更容易被人体吸收。 % 乳化理论依据和选择原则 植物蛋白饮料是一个由水、 油脂、 蛋白质、 碳水 化合物等物质组成的复杂多相体系。该体系的形成 和保持稳定， 受多种因素的影响。为了简化研究过 程但又抓住事物的主要矛盾， 我们将植物蛋白饮料 看作由油脂和水形成的水包油 J K) ( , 型乳状液。 %’ 乳状液的形成及其稳定性 G 水包油 J K) ( , 型乳状液是与水不溶的 油以微 ’ 前言 植物蛋白饮料是以富含蛋白质和油脂的核果类 及植物种籽为原料加工调制而成的。如豆奶、 椰子 奶、 花生奶、 芝麻乳等。近年来由于食品饮料工业的 发展， 植物蛋白饮料的发展十分迅速。随着人们生 活水平不断提高， 人们对饮料的需求观念也在不断 地变化。植物蛋白饮料所具有的植物蛋白的纯香风 味， 是其他饮料所不能比及的。所以， 口感独特， 风 味明显， 回味绵长。是具有开发前途的饮料。由于 植物蛋白饮料不同于一般的酸性饮料， 具有自身的 特点， 因此其生产加工相对来说比较复杂。植物种 籽富含油脂， 其油脂含量使其在水中难以形成稳定 的乳浊液， 这是制造植物蛋白饮料的难之一。要 解决这个难题， 就必须选择适当的乳化剂进行均质 乳化， 使其达到稳定状态。本文在阐述乳化剂选择 理论和原则的基础上， 进行了植物蛋白饮料乳化剂 的选择。对复合乳化剂的配比进行了实验研究， 掌 握了一些规律， 也摸索出少许经验。实践证明， 食品 乳液如果乳化得好， 不仅油脂能被均匀而稳定地分 散在水中， 形成良好的乳浊液， 可有效地防止油水分 离， 而且还能起到防止蛋白 质凝聚和沉淀 的作用。 收稿日期: # & ’ % % % #&( # 黎海彬， 广西苍梧人， 男， 华南理工大学博士研究生。 滴形式分散在水中形成的。在油微滴分散于水中时 需要做功。此功 K) ( 等于液体面积增大值 ! 乘 L 以界面张力 " 即 KM! " ， 降低界 L 。由以上看出， 面张力可以使机械功明显减少。在生产中， 使用均 质机将油乳化分散， 所做的机械功就转变为乳状液 的界面能。这样的体系在热力学上是不稳定的， 它 总是力图减少界面面积， 从而使体系能量降低， 最终 发生破乳， 油水分层。加入乳化剂后， 一方面降低了 界面张力， 使乳状 液易于形成， 并且界面能 大为降 低， 提高了乳状液的稳定性; 另一方面， 乳化剂在进 行乳化作用时， 包围在油微滴四周形成界面膜， 防止 了乳化粒子因相互碰撞而发生的聚集作用， 使乳状 液稳定。理论和实践都证明， 界面膜的形成与界面 膜的强度是乳状液稳定性最主要的影响因素。而界 面张力的降 低与界面膜的强度对乳状液稳定性的影 响有相辅相成的作用， 并且都与乳化剂在界面上的 吸附直接相关。要得到比较稳定的乳状液， 首先应 考虑乳化剂在界面上的吸附性质， 吸附作用愈强， 表 面活性剂吸附分子在界面的吸附量也愈大， 表面张 力降得愈低， 界面分子则排列愈紧密， 界面膜的强度 愈高。实验证明， 当乳状液中加入脂肪醇、 脂肪酸和 脂肪胺等极性有机物时， 界面膜的强 度显著增高。 碳酸钙、 二氧化硅和氢氧化铁等固体粉末的加入也 能增强 J K 型 乳状液的界面膜。此外， , 乳状 液的 ! & 年第’ 期 &! 广 西 轻 工 业 7 8 $4; =2 2 2 9: <> * ’ 粘度对其稳定性也有一定影响。加入适当的增稠稳 定剂可以提高乳状液的粘度， 对油微滴的布朗运动 起到阻碍作用， 减缓了微滴间的碰撞， 使体系保持稳 定; 同时， 这些高分子稳定剂还能形成坚固的膜， 使 乳状液更稳定。 ( $ 及其应用 ! ! 乳化剂的亲水亲油平衡 # % 值) " 乳化剂的亲水亲油平衡值 (简称 # % 值)指的 ， $ 是乳化剂分子中亲水亲油这两个相反基团的大小和 力量的平衡。乳化剂分子亲水或亲油倾向， 取决于 两类基团作用比较， 是二者亲合力平衡后， 分子所表 现的综合效果。 对于非离子型乳化剂， 完全亲油的乳化剂 # % $ 值为& 而 ’& 亲水的乳化剂， # % 值为! ， ， &( 其 $ &其 他乳化剂的 # % 值范围介于 ’ ! 间。从经验， 可 $ !& 以得出一个 # % 值的大致范围和应用性质的关系 $ (见表’ 。 ) 表’ 乳化剂 # %值范围与应用 $ # %值 $ ’ * ) * + ) . / ) 0 ’ )0 ’ )1 * ’ ’ )0 1 ’ 应用 消泡剂 油包水 , - 型乳化剂 ( , ) 润湿剂 水包油 - ,) ( , 型乳化剂 洗涤剂 增溶剂 更好的乳化效果和更佳的乳化稳定性。这是因为混 合乳化剂吸附在油 ) 水界面上时， 分子间发生相互 作用， 甚至形成络合物。由于分子间强烈作用， 界面 张力降得更低， 乳化剂在界面的吸附量增大， 形成更 加紧密的排列， 界面膜强度增大， 乳状液的稳定性增 高。混合乳 化剂 的 # % 值可 由各 组 份乳 化剂 的 $ 值乘以其在混合乳化剂所占质量百分数， 再相 #% $ 加得到， 即: ( %&’! # " &( % ’! # (% ’! # ( ……) # "# ) ") ! #混 $ " % (% & #( % ( … ) 在 应用时 应当注 意， 当混 合乳化 剂各 组份 的 可按上式计算， 当混合 乳化剂 # % 值相差较小时， $ 各组份的 # % 值相差较大时， 则不能用上式计算， $ 若以该计算结果的 # % 配制成的乳化剂制备乳化 $ 液， 所得的乳状液体系是不稳定的。这可能是由于 单个乳化剂间的 # % 值相差太大时， 它们的极性大 $ 不相同， 乳化剂分子间作用