食品乳化劑屬于食品添加劑的一個(gè)大類。目前國(guó)際上對(duì)于食品添加劑還沒(méi)有統(tǒng)一的定義。
國(guó)際食品法典委員會(huì)(Codex Alimentarius Commission,CAC)制定的CODEX STAN 192—1995中規(guī)定:食品添加劑是指出于生產(chǎn)、加工、制備、處理、包裝、裝箱、運(yùn)輸或貯藏等食品的工藝(包括感官)需求,有意識(shí)地添加到食品中的以期望它或其副產(chǎn)品(直接或間接地)成為食品的一個(gè)成分,或影響食品的特性的非營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。其本身通常不作為食品消費(fèi),也不用做食品中常見(jiàn)的配料物質(zhì)。該術(shù)語(yǔ)不包括污染物,也不包括為了保持或提高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值而添加到食品中的物質(zhì)。
美國(guó)食品與藥物管理局(FDA)對(duì)食品添加劑的定義為:有明確的或合理的預(yù)定目標(biāo),在生產(chǎn)、制造、加工、調(diào)配、包裝、處理、運(yùn)輸、貯存等環(huán)節(jié)有意使用的,無(wú)論直接使用或間接變?yōu)槭称返囊环N成分或影響食品特征,而不是基本的食品成分的所有物質(zhì),統(tǒng)稱為食品添加劑。
日本規(guī)定,食品添加劑系指在食品制造過(guò)程,即食品加工中,為了保存的目的加入食品中,以添加、混合、浸潤(rùn)及其他方式使用的物質(zhì)。
我國(guó)2009年6月1日正式實(shí)施的《中華人民共和國(guó)食品安全法》第九十九條規(guī)定:食品添加劑,指為改善食品品質(zhì)和色、香、味以及為防腐、保鮮和加工工藝的需要而加入食品中的人工合成或者天然物質(zhì)。
中國(guó)、日本、美國(guó)規(guī)定的食品添加劑,均包括食品營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑。
上述關(guān)于食品添加劑的定義雖然表述方式不同,但可以看出,作為食品添加劑均應(yīng)起到以下作用:
(1)便于采收、加工、保存、銷售及家庭制作;
(2)控制食品的化學(xué)變化、物理變化、微生物變化以及變質(zhì)損耗,降低微生物危害,保證食品質(zhì)量;
(3)延長(zhǎng)食品的有效保存期;
(4)改善食品的感官性能及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。
食品添加劑在食品的生產(chǎn)、加工、保藏、運(yùn)輸、貯存等各個(gè)環(huán)節(jié)所起的作用越來(lái)越重要,是發(fā)展食品工業(yè)必不可少的輔料,沒(méi)有食品添加劑就沒(méi)有現(xiàn)代食品工業(yè)。各國(guó)許可使用的食品添加劑的品種越來(lái)越多。世界上食品工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家,允許使用的食品添加劑有數(shù)千種,如今,美國(guó)已有2500種以上的不同添加劑應(yīng)用于2000種以上的食品之中,歐盟有1500~2000種,日本有1100種以上。
食品添加劑種類繁多,但如同食品添加劑的定義一樣,目前還沒(méi)有公認(rèn)一致的對(duì)食品添加劑的分類。常見(jiàn)的食品添加劑分類方法可以按其來(lái)源、功能和安全性來(lái)劃分。FAO/WHO在1983年的《食品添加劑》一書(shū)中,基本上將食品添加劑按用途分為20類;在FAO/WHO《食品添加劑分類系統(tǒng)》中按用途分為95類;美國(guó)《食品、藥品與化妝品法》中按用途分為32類,這32類按英文名稱的第一個(gè)字母的順序排列如下。
(1)抗結(jié)劑和散粒劑(Anti caking agents and free-flow agents)
(2)抗微生物劑(Antimicrobial agents)
(3)抗氧化劑(Antioxidants)
(4)色素和著色劑(Colors and coloring adjuncts)
(5)熏制劑和腌制劑(Curing and pickling agents)
(6)面團(tuán)強(qiáng)化劑(Dough strengtheners)
(7)干燥劑(Drying agents)
(8)乳化劑和乳化劑鹽(Emulsifiers and emulsifier salts)
(9)酶(Enzymes)
(10)固化劑(Firming agents)
(11)風(fēng)味增強(qiáng)劑(Flavor enhancers)
(12)香味料和香味助劑(Flavoring agents and adjuvants)
(13)小麥粉處理劑(Flour-treating agents)
(14)配方助劑(Formulation aids)
(15)熏蒸消毒劑(Fumigants)
(16)保濕劑(Humectants)
(17)膨松劑(Leavening agents)
(18)潤(rùn)滑劑和脫模劑(Lubricants and release agents)
(19)無(wú)營(yíng)養(yǎng)甜味劑(Nonnutritive sweeteners)
(20)營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑(Nutrient supplements)
(21)營(yíng)養(yǎng)甜味劑(Nutritive sweeteners)
(22)氧化和還原劑(Oxidizing and reducing agents)
(23)pH控制劑(pH control agents)
(24)操作助劑(Processing aids)
(25)空氣推進(jìn)劑、疏松劑和氣體(Propellants,aerating agents and gases)
(26)螯合劑(Sequestrants)
(27)溶劑和載色劑(Solvents and vehicles)
(28)穩(wěn)定劑和增稠劑(Stabilizers and thickeners)
(29)表面活性劑(Surface-active agents)
(30)表面光亮劑(Surface-finishing agents)
(31)增效劑(Synergists)
(32)組織改良劑(Texturizers)
關(guān)于食品添加劑的分類,各個(gè)國(guó)家都有自己的分類方法,有的分得較粗,有的分得則較細(xì)。食品添加劑在開(kāi)發(fā)和應(yīng)用過(guò)程中,其分類方法也在不斷地變動(dòng)和完善。
按照其來(lái)源的不同,食品添加劑可以分為天然食品添加劑和人工化學(xué)合成食品添加劑兩大類,而天然食品添加劑又包括天然產(chǎn)物(動(dòng)植物)的提取物、微生物代謝產(chǎn)物以及酶工程產(chǎn)物三類。人工化學(xué)合成品又可細(xì)分為一般化學(xué)合成品和人工合成天然同等物(如天然同等香料、色素等)。
我國(guó)許可使用的食品添加劑隨著時(shí)代的進(jìn)步,品種不斷增加。按照我國(guó)的《食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》(GB 2760—2011,包括以后的增補(bǔ)品種)的規(guī)定,食品添加劑分為酸度調(diào)節(jié)劑、抗結(jié)劑、消泡劑、抗氧化劑、漂白劑、膨松劑、膠基糖果中基礎(chǔ)劑物質(zhì)、著色劑、護(hù)色劑、乳化劑、酶制劑、增味劑、面粉處理劑、被膜劑、水分保持劑、營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑、防腐劑、穩(wěn)定劑和凝固劑、甜味劑、增稠劑、食品用香料、食品工業(yè)用加工助劑和其他共23個(gè)大類。
二、對(duì)食品添加劑的要求
(1)食品添加劑本身應(yīng)該經(jīng)過(guò)充分的食品安全毒理學(xué)評(píng)價(jià),證明在使用限量范圍內(nèi)長(zhǎng)期攝入對(duì)人體無(wú)毒無(wú)害。
(2)食品添加劑在進(jìn)入人體后,最好能參與人體正常的物質(zhì)代謝,或能被正常解毒過(guò)程解毒后全部排出體外,或因不被消化道吸收而全部排出體外,而不能在人體內(nèi)分解或與食品成分作用形成對(duì)人體有害的物質(zhì)或有毒物質(zhì)。
(3)食品添加劑在達(dá)到一定的使用目的后,若能在以后的加工、烹調(diào)過(guò)程中消失或破壞,避免攝入人體,則更為安全。
(4)食品添加劑應(yīng)有嚴(yán)格的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),并經(jīng)中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部正式批準(zhǔn)、公布,有害雜質(zhì)不得檢出,或不能超過(guò)允許限量。
(5)食品添加劑對(duì)食品的營(yíng)養(yǎng)成分不應(yīng)有破壞作用,也不應(yīng)該影響食品的質(zhì)量和風(fēng)味。
(6)食品添加劑要有助于食品的生產(chǎn)、加工、制造和貯藏等過(guò)程,具有保持食品營(yíng)養(yǎng)、防止食品腐敗變質(zhì)、增強(qiáng)食品感官性狀、提高產(chǎn)品質(zhì)量等作用,并應(yīng)在較低使用量的條件下有顯著的效果。
(7)價(jià)格低廉,來(lái)源充足。
(8)使用方便、安全,易于貯存、運(yùn)輸與處理。
(9)添加于食品中后,能被分析鑒定出來(lái)。
(10)不得使用食品添加劑掩蓋食品的缺陷或作為偽造的手段。
(11)不得使用非定點(diǎn)生產(chǎn)廠、無(wú)生產(chǎn)許可證以及污染或變質(zhì)的食品添加劑。
不管是天然存在的還是合成的食品添加劑,本質(zhì)上都是化學(xué)物質(zhì),不同的食品添加劑屬于不同化學(xué)物質(zhì)種類,并且由于不同的特殊功能而對(duì)食品起不同的品質(zhì)保持或改良作用。對(duì)于同樣的目的可以使用不同化學(xué)結(jié)構(gòu)的食品添加劑,相同結(jié)構(gòu)的食品添加劑也能夠因濃度、作用底物等的不同而顯示出不同的功效,食品乳化劑尤其如此。
三、食品乳化劑
乳化劑(emulsifying agent;emulsifier)是能使兩種或兩種以上互不相溶組分的混合液體形成穩(wěn)定的乳狀液的一類化合物。它能改善混合料液中各種構(gòu)成相之間的表面張力,形成均勻的乳化體系,從而穩(wěn)定食品的物理狀態(tài),改進(jìn)食品組織結(jié)構(gòu),簡(jiǎn)化和控制食品加工過(guò)程,改善風(fēng)味、口感,提高食品質(zhì)量,延長(zhǎng)貨架壽命等。其作用原理是在乳化過(guò)程中,分散相以微滴(微米級(jí))的形式分散在連續(xù)相中,乳化劑降低了混合體系中各組分的界面張力,并在微滴表面形成較堅(jiān)固的薄膜或由于乳化劑給出的電荷而在微滴表面形成雙電層,阻止微滴彼此聚集,從而保持均勻的乳狀液。從相(compentphase)的觀點(diǎn)來(lái)說(shuō),乳狀液仍是非均相體系。乳狀液中的分散相可以是水相,也可以是油相,大多數(shù)為油相。連續(xù)相可以是油相,也可以是水相,大多數(shù)為水相。
乳化劑在食品加工中應(yīng)用廣泛。我們?nèi)粘K佑|到的一些食品如焙烤食品、淀粉制品、冰淇淋、人造奶油、巧克力、糖果、口香糖、植物蛋白飲料、乳化香精等產(chǎn)品中均有使用。就所獲得的效果和所使用的數(shù)量來(lái)講,乳化劑在食品工業(yè)中占有特殊的重要地位。
食品工業(yè)中常常使用乳化劑來(lái)達(dá)到乳化、分散、起酥、穩(wěn)定、發(fā)泡或消泡的目的,從而穩(wěn)定食品的物理狀態(tài),改進(jìn)食品組織結(jié)構(gòu),改善風(fēng)味、口感,使食品的色、香、味、形構(gòu)成一個(gè)和諧體,提高食品質(zhì)量,還可以防止食品變質(zhì),簡(jiǎn)化和控制食品加工過(guò)程和保鮮,延長(zhǎng)貨架期,有助于新型食品的開(kāi)發(fā),因此乳化劑已成為現(xiàn)代食品工業(yè)中不可缺少的食品添加劑。如常見(jiàn)食品中許多成分是互不相溶的,由于各組分混合不均勻,致使食品中出現(xiàn)油水分離、焙烤食品發(fā)硬、巧克力糖起霜等現(xiàn)象,從而影響食品質(zhì)量。而食品乳化劑則可以解決上述的各類問(wèn)題或現(xiàn)象。
乳化劑分子結(jié)構(gòu)的兩親性特點(diǎn),使乳化劑具有與油、水兩相產(chǎn)生水乳交融效果的特殊功能。除具有典型的表面活性作用外,還能與食品中碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂類發(fā)生特殊的相互作用,而起到多種功效。
食品乳化劑的表面活性作用和在食品中的特殊作用相互結(jié)合,是乳化劑作為食品添加劑廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)。
目前由于食品加工技術(shù)的提升,使得乳化劑在食品加工過(guò)程中扮演著相當(dāng)重要的角色,其使用范圍和用量與其他添加劑相比均名列前茅。乳化劑在食品工業(yè)中的需用量約占食品添加劑總量的50%。
尤其是近年來(lái),由于食品加工的增加,促進(jìn)了食品加工向機(jī)械化、批量化、多樣化、高檔化等方面發(fā)展,從而使世界各國(guó)對(duì)食品乳化劑的需求量逐年增長(zhǎng)。據(jù)統(tǒng)計(jì),全世界每年大約要耗用250000t食品乳化劑。當(dāng)前,食品乳化劑的消費(fèi)量中所占比例最大的是甘油酯,占總消費(fèi)量的2/3~3/4。另外,以甘油酯為母體的各種衍生物的應(yīng)用開(kāi)發(fā)也比較活躍。目前在歐美各國(guó),甘油酯衍生物的消費(fèi)量約占甘油酯消費(fèi)量的20%,其中以聚甘油脂肪酸酯用量最大。但聚甘油脂肪酸酯在我國(guó)的乳化劑市場(chǎng)上,由于生產(chǎn)技術(shù)問(wèn)題,純度普遍不高,使其應(yīng)用受到了極大的限制。蔗糖脂肪酸酯是性能優(yōu)良的食品乳化劑,但由于產(chǎn)品的售價(jià)高,加之純度不高,也難以在高端食品中應(yīng)用和普及。
隨著食品工業(yè)的迅速發(fā)展和加工食品的多樣化,世界各國(guó)都極為重視食品乳化劑的開(kāi)發(fā)研究、生產(chǎn)和應(yīng)用,特別是致力于復(fù)配乳化劑產(chǎn)品的配方研究。在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家,食品乳化劑的開(kāi)發(fā)研究、衛(wèi)生檢驗(yàn)、生產(chǎn)銷售、市場(chǎng)和應(yīng)用已形成完整體系。當(dāng)今,食品乳化劑正向系列化、多功能、高效率、便于使用等方面發(fā)展。
食品乳化劑的種類是相對(duì)穩(wěn)定的,但新型食品和新的食品加工工藝層出不窮,而用有限的乳化劑品種科學(xué)地復(fù)配,可以得到滿足多方面需要的眾多系列化復(fù)合產(chǎn)品。從便于使用的角度出發(fā),食品乳化劑正在從塊狀產(chǎn)品向粉狀或漿狀商品過(guò)渡。例如,采用溶劑結(jié)晶法生產(chǎn)的粉狀單甘油硬脂酸酯,有效物含量可達(dá)95%,比表面積為1000~7000cm2/g,直接與粉狀食品原料混合,即可獲得良好的使用效果。將食品乳化劑單體預(yù)先溶于少量的水中,再添加適量的淀粉、膠體物質(zhì)、糖類物質(zhì)和防腐劑等,混合均勻后,經(jīng)干燥、粉碎,制成隔熔點(diǎn)商品,其有效物含量為25%~40%,可在常溫水(低于35℃)中乳化分散,故十分便于生產(chǎn)上使用。將30%~60%單甘油硬脂酸酯與39%~69.5%植物油一起熔融混合,再加入~1.00%淀粉酶和蛋白酶,即可制得在常溫條件下可以乳化分散的漿狀商品,用于面包、糕點(diǎn)、餅干等食品,具有較高的防老化效果。另外,采用高熔點(diǎn)乳化劑、膠體物質(zhì)和水為原料,制成的漿狀乳化劑商品,可在15℃以下的低溫水中乳化分散。
隨著食品加工業(yè)的發(fā)展和集約化程度的提高,食品乳化劑的應(yīng)用也逐步發(fā)展。歐美各國(guó)由于食品工業(yè)發(fā)達(dá),食品構(gòu)成中油脂、肉制品、乳制品等占有較大比例,故食品乳化劑的使用量較多,品種也較多。目前,隨著我國(guó)人民消費(fèi)水平的提高和生活節(jié)奏的加快,生活習(xí)慣也在逐漸發(fā)生變化,加工食品所占比例不斷提高,食品乳化劑的生產(chǎn)及應(yīng)用也迅速發(fā)展。同時(shí),由于我們國(guó)家地域?qū)拸V,各地消費(fèi)水平參差不齊,所以,各種檔次、各種類別的食品均具有自己的市場(chǎng)潛力,并由此形成了我國(guó)獨(dú)具特色的食品乳化劑體系。
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