食品中的膨松剂是什么(食品膨松剂的分类及用途)
食品中的膨松剂是什么(食品膨松剂的分类及用途)酵母是面制品中一种十分重要的膨松剂。它不仅能使制品体积膨大,组织呈海棉状,而且能提高面制品的营养价值和风味。过去食品中大量使用压榨酵母、鲜酵母,由于其不易久存,制作时间长,现在已被由压榨酵母经低温干燥而成的活性干酵母替代。活性干酵母使用时应先用30℃左右温水溶解并放置10 min左右,使酵母菌活化。2.1.2酵母发酵[1]生物膨松剂是依靠能产生C02气体的微生物发酵而产生起发作用的膨松剂。2.1.1老面发酵老面(又称老肥、面肥、老酵头等)发酵是一种比较原始的发酵方法,它是靠来自空气中的野生酵母和各种杂菌(主要是乳酸菌等)的发酵作用,由于产酸细菌较多,会使面团产生不良的酸味,面发后必须加碱来中和。而在碱性条件下维生素则极易被破坏。
随着社会的发展、食品科技的进步,人民生活水平的不断改善和提高,人们对于食品已超越对“量”的要求,转而投向到“质”的追求。膨松剂做为食品加工行业中,特别是面点中必不可少的添加剂,其研究与发展已成为一项不可忽视的项目专题。本文主要专注于介绍膨松剂的基本情况,分类及其新的发展。通过膨松剂在食品行业中的应用情况及膨松剂各方面的新型配方得出:充分提高产品的膨松效果,研究、开发和推广出能替代明矾的安全、高效、方便的蛋糕专用无铝复合膨松剂,具有十分重要的意义。无铝膨松剂在食品中的使用范围将会逐渐扩大,并最终取代有铝膨松剂。
二、膨松剂的分类:
膨松剂可分为生物膨松剂(酵母)和化学膨松剂两大类。其中,化学膨松剂可分为碱性膨松剂、酸性膨松剂、复合膨松剂3类。生物膨松剂主要是指鲜酵母、活性干酵母、活性即发干酵母等。
2.1生物膨松剂的种类
生物膨松剂是依靠能产生C02气体的微生物发酵而产生起发作用的膨松剂。
2.1.1老面发酵
老面(又称老肥、面肥、老酵头等)发酵是一种比较原始的发酵方法,它是靠来自空气中的野生酵母和各种杂菌(主要是乳酸菌等)的发酵作用,由于产酸细菌较多,会使面团产生不良的酸味,面发后必须加碱来中和。而在碱性条件下维生素则极易被破坏。
2.1.2酵母发酵[1]
酵母是面制品中一种十分重要的膨松剂。它不仅能使制品体积膨大,组织呈海棉状,而且能提高面制品的营养价值和风味。过去食品中大量使用压榨酵母、鲜酵母,由于其不易久存,制作时间长,现在已被由压榨酵母经低温干燥而成的活性干酵母替代。活性干酵母使用时应先用30℃左右温水溶解并放置10 min左右,使酵母菌活化。
酵母是利用面团中的单糖作为其营养物质。它有2个来源:一是在配料中加入蔗糖经转化酶水解成转化糖;二是淀粉经一系列水解最后成为葡萄糖。其生成过程为:
2(C6H10O5)n 2nH20 n C12H22O11(麦芽糖)
C12H22O11 H2O 2 C6H10O6(葡萄糖)
C12H22O11(蔗糖) H2O
C6H10O6 (葡萄糖) C6H10O6(果糖)
酵母菌利用这些糖类及其他营养物质,先后进行有氧呼吸与无氧呼吸,产生CO2、醇、醛和一些有机酸。
C6H10O6 6O2 6C2O 6H2O 2822KJ
C6H10O6 2C2H5OH 2CO2 100KJ
生成的CO2被面团中的面筋包围,使制品体积膨大并形成海棉状网络组织。而发酵形成的酒精、有机酸、酯类、羰基化合物则使制品风味独特、营养丰富。利用酵母作膨松剂,需要注意控制面团的发酵温度,温度过高(>35℃)时,乳酸菌大量繁殖,使面团的酸度增加。
2.2化学膨松剂
化学膨松剂分为单一成分膨松剂和复合膨松剂两类:
2.2.1单一成分膨松剂:
根据其水溶液成碱性可归类为碱性膨松剂。常用单一成分膨松剂(碱性)为NaHCO3和NH4HCO3.
(1)碳酸氢钠 NaHCO3
2 NaHCO3 CO2 H2O NaCO3
碳酸氢钠俗称“小苏打”、重碱、酸式碳酸钠,形状为白色小晶体,无臭、味碱、易溶于水,在水中的溶解度小于碳酸钠。在潮湿空气中或热空气中,碳酸氢钠开始逐渐分解,生成二氧化碳和水。温度加热到2700℃时,碳酸氢钠完全分解,失去全部二氧化碳,遇酸强烈分解产生二氧化碳。
由于钠离子为人体正常需要,一般认为无毒,ADI不作特殊规定。GB2760一2011对碳酸氢钠的使用规定参见下表。
(2)碳酸氢铵 NH4HCO3.
NH4HC03 CO2 NH3 H2O
又称食臭粉、臭粉、酸式碳酸铵。为白色粉末状结晶,有氨臭,对热不稳定。
在食品加工过程中,在食品中残留不多,因氨气比重较小,因而比碳酸氢钠作用大,上冲力较大,故多与碳酸氢钠合用,互补缺陷。ADI不作特殊规定。但因自身的局限性对热不稳定、生成的二氧化碳和氨皆易挥发、易使制品内部及表面呈大空洞。GB2760-2011对碳酸氢氨的使用规定参见下表。
GB2760-2011对碳酸氢钠、碳酸氢铵在食品中使用的规定
中文名称 |
CNS号 |
INS号 |
作用 |
在食品中使用 |
碳酸氢钠 |
06.001 |
500ii |
膨松剂、酸度调节剂、稳定剂 |
按生产需要适量使用 |
碳酸氢铵 |
06.002 |
503ii |
膨松剂 |
按生产需要适量使用 |
碱性膨松剂的特点可归纳为:价格低廉,保存性较好,使用时稳定性较高。但其膨胀力较弱,缺乏香味,有的还有残留特殊异味的缺点。
2.2.2复合膨松剂:即俗称的发酵粉、泡打粉、发泡粉。复合膨松剂一般由3部分组成:碱性剂、酸性剂和填充剂。
(1)碱性剂(碳酸盐)。也称膨松盐,主要是碳酸盐和碳酸氢盐,常用的是碳酸氢钠,用量约占20%~40%,其作用是产生C02气体。
(2)酸性剂(酸性盐或有机酸)。[2]也称膨松酸,主要是硫酸铝钾、酒石酸氢钾等,常用的是硫酸铝钾(明矾),用量约占35%~50%,其作用是与碳酸盐发生反应产生CO2气体,能降低制品的碱性,调整食品酸碱度,去除异味,并控制反应速度,充分提高膨松剂的效能。
①钾明矾
又称硫酸铝钾、明矾,作为酸性盐,它可中和碱性疏松剂,产生二氧化碳和中性盐,并且能控制产气的快慢,降低膨松剂残留物的碱性。为无色透明坚硬的大块结晶或结晶性粉末的八面晶体,无臭,可溶于水;过量使用可致呕吐,腹泻。其稀溶液有收敛作用,浓溶液有腐蚀性。本品加热至 200℃可失去结晶水而成为白色粉末的烧明矾。
②铵明矾
分子式为AlNH4(SO4)2·12H20,又称硫酸铝按,铵矾、铝铵矾。GB2760-2011对铵明矾的使用规定参见下表。
GB2760-2011对钾明矾、铵明矾在食品中使用的规定
食品分类号 |
食品名称 |
最大使用量 |
备注 |
04.04 |
豆类制品 |
按生产需要适量使用 |
铝的残留量100mg/kg(干样品,以Al计) |
06.03 |
小麦粉及其制品 |
按生产需要适量使用 |
铝的残留量100mg/kg(干样品,以Al计) |
06.05.02.02 |
虾味片 |
按生产需要适量使用 |
铝的残留量100mg/kg(干样品,以Al计) |
07.0 |
焙烤食品 |
按生产需要适量使用 |
铝的残留量100mg/kg(干样品,以Al计) |
09.0 |
水产品及其制品 |
按生产需要适量使用 |
铝的残留量100mg/kg(干样品,以Al计) |
16.06 |
膨化食品 |
按生产需要适量使用 |
铝的残留量100mg/kg(干样品,以Al计) |
③磷酸盐
磷酸盐是具有多功能性、使用广泛的食品添加剂,在食品加工中广泛用于各种肉、禽、蛋、水产品、乳制品、谷物产品、饮料、果蔬、油脂以及改性淀粉,添加后对制品品质有明显的改善作用。磷酸盐在食品加工工艺中并不直接产生气体,在焙烤食品中作为复合膨松剂中的酸式盐,与碳酸盐等作用产生气体,制成中速发酵粉,能改善面团的流变特性,具有产气均匀,膨松度好,产品中气孔大小均一等优点。其次磷酸盐还有络合、缓冲、乳化、与蛋白质作用、调节pH值(使酵母保持最高活性)及补充营养素等功效。
④酒石酸氢钾
酒石酸氢钾为白色结晶性粉末,无臭,有愉快的清凉酸味,难溶于水和乙醇,溶于热水。GB2760-2011对酒石酸氢钾的使用规定参见下表。
GB2760-2011对酒石酸钾在食品中使用的规定
食品分类号 |
食品名称 |
最大使用量 |
06.03 |
小麦粉及其制品 |
按生产需要适量使用 |
07.0 |
焙烤食品 |
按生产需要适量使用 |
(3)填充剂。主要有主要有淀粉、食盐等,用量约占10%~40%,其作用是用来控制和调节CO2气体产生的速度,使气泡产生均匀,延长膨松剂的保存性,防止吸潮、失效,还能改善面团的工艺性能,增强面筋的强韧性和延伸性,亦能防止面团因失水而干燥。
(4)分类:
复合膨松剂可根据碱式盐的组成和反应速度分类。复合膨松剂依碱性原料可分为三类:
①单一剂式复合膨松剂即以碳酸氢钠与酸性盐作用而产生二氧化碳气体。
NaHCO3 碳酸盐 CO2 中性盐 H2O
②二剂式复合膨松剂以碳酸氢钠与其他会产生二氧化碳气体之膨松剂原料和酸性盐一起作用而产生二氧化碳气体。
③氨系复合膨松剂除能产生二氧化碳气体外,尚会产生氨气。
三、复合膨松剂的配制原则
⑴根据产品要求选择产气速度恰当的酸性盐。复合膨松剂的产气速度依赖于酸性盐与碳酸氢钠的反应速度,不同的制品要求发粉的产气速度不尽相同。如蛋糕类中使用发粉应为双重发粉,使制品在焙烤前期和后期都能适当膨胀,速度适中,有良好形态。馒头、包子所用发粉由于面团相对较硬,需要产气较快。而像油条类油炸食品,需要常温下尽可能少产气,遇热产气快的发粉。
⑵根据酸性盐的中和值确定碳酸氢钠与酸性盐的比例。“ 中和值” 的概念,是指每10 份某种酸性盐需要多少份碳酸氢钠去中和,此碳酸氢钠的份数,即为酸性盐的中和值。在复合膨松剂配制中,应尽可能使碳酸氢钠与酸性盐反应彻性底,一方面可使产气量大,另一方面能使发粉之残留物为中盐,保持制品的色、味。因此碳酸盐碳酸氢钠的比例在复合膨松剂配制中需特别注意。
配制复合膨松剂常用酸性盐的性质
化学名称 |
分子式 |
反应速度 |
中和值 |
酒石酸 |
C2H6O6 |
极快 |
120 |
酒石酸氢钾 |
KHC4H4O6 |
极快 |
50 |
磷酸二氢钙 |
Ca(H2PO4)•H2O |
快 |
80 |
酸性焦磷酸钠 |
NaH2P2O7 | ||
慢 快 | |||
72 | |||
无水磷酸二氢钙 |
Ca(H2PO4)2 | ||
慢 快 | |||
83 | |||
明矾 |
KAl(SO4)2•H2O |
慢 |
80 |
烧明矾 |
KAl(SO4)2 |
慢 |
100 |
葡萄糖内酯 |
C6H10O6 |
极慢 |
55 |