乳化剂在饼干生产中的应用

乳化剂是重要的食品添加剂，属表面活性剂，其分子两端由亲水基团和亲油基团组成。它可介于油和水之间使两者能很好分散而形成稳定的乳浊液。除具有典型的表面活性作用外，它还能与食品中的碳水化合物、蛋白质、脂类等发生特殊的相互作用而显示出多种功能。目前, 在制作面包、蛋糕、饼干等烘焙食品时，为了使产品制作更快捷，质量更好，货架期更长，都普遍使用了乳化剂。

乳化剂因其亲水亲油平衡值(HLB)的不同,应用领域也有所不同。HLB值是分子中亲水和亲油的两个相反基团的大小和力量的平衡值。HLB值越小,乳化剂的亲油性越高;HLB值越大,乳化剂的亲水性越高。HLB值在3.5~6的,适合作为油包水(W/O)型乳浊液的乳化剂;HLB值在8~18的,适合用作水包油 (O / W)型乳浊液的乳化剂。但这只是一般的经验估计, 与事实往往有较大的偏离。实际应用时还是要根据实验来确定使用种类和配比。以下以实际应用领域分类来说明乳化剂在烘焙食品中的应用。

在面包面团中，乳化剂可以促使面筋组织的形成，增强面筋的保气性。它与面筋蛋白相互作用时，其亲水键与麦醇溶蛋白的分子相结合，疏水键与麦谷蛋白分子相结合，从而强化了面筋的网络结构，防止因油水分离所造成的硬化，使面团保气性得到改善，同时也可增加面团的耐揉合性和提高其机械加工性。　　

在面粉成团过程中，面筋形成网络状结构。如果该结构较为脆弱，则由酵母产生的CO2很容易走失。而当面团中添加了乳化剂，如单硬脂酸甘油酯、硬脂酰乳酸钙、硬脂酰乳酸钠、二乙酰酒石酸甘油单、二酸酯时，面筋结构得以加强，从而将产生的CO2很好地保持住，使面包形成较大的体积。　

乳化剂还可作为面包组织软化剂(抗老化剂)，长时间保持烘焙产品的柔软度及可口性。分子蒸馏单甘酯是最具代表性的面包组织软化剂。小麦面团中淀粉老化被认为是造成面团硬化的重要原因。淀粉中的直链淀粉遇水膨胀，烘焙受热后糊化成为可溶性状态，冷却初期形成相对稳定的凝胶状态以形成面包结构，并保持柔软状态。而随温度降低、时间延长，直链淀粉会变回不溶状态，进而变硬、变脆，从而使面包的柔软度大大降低，此过程即面包的老化。而当在面团中加入单甘酯等乳化剂后，经搅拌而与淀粉分子结合。在面团达到约55℃时，它会与直链淀粉作用形成螺旋状复合体。这种复合体将会提高淀粉的糊化温度，并防止已经糊化(α化) 的淀粉分子又自动排列成序，结晶成不溶性的淀粉分子微束，并从淀粉颗粒内部阻止支链淀粉凝聚，防止淀粉的老化、回生; 还可减少淀粉的结合水分流失。从而可使面包组织在较长时间内能保持柔软状态。乳化剂还可在面筋与淀粉之间形成一层光滑薄膜结构。此结构给予面筋一种束缚，并使得面团黏度下降，从而提高面筋的延展性，使产品更加柔软而易于整形。在这方面以硬酯酰乳酸钠(钙)的效果最为理想。

应用于蛋糕生产的乳化剂通常是被称作蛋糕油、乳化膏或起泡剂的膏状复合乳化剂，主要由甘油单、二脂肪酸酯、失水山梨醇脂肪酸酯、丙二醇脂肪酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯等乳化剂和水、丙二醇、山梨醇等溶剂中的几种调配而成。将蛋糕油加入蛋糕浆中可以使蛋糕浆搅打时快速起发, 在短时间内使蛋糕浆包裹入大量的空气, 形成细腻丰富的泡沫, 再经烘烤得到体积大、组织细密而松软的蛋糕。另外, 乳化剂可以与蛋糕中的淀粉相互作用形成不溶性复合物, 从而有效地抑制了淀粉的老化, 使蛋糕在长货架期内保持柔软的口感。乳化剂同样会与蛋糕中的脂肪和蛋白质发生相互作用, 从而提高起发程度和改善口感。

蛋糕油多以单硬脂酸甘油酯(简称单甘酯)为主要原料。而单甘酯具有多晶型性，α型晶体较不稳定，容易转变为稳定的β型晶体，但只有α型晶体才有良好的乳化活性和表面活性,表现在蛋糕浆中就是快速发泡和充气能力。当α型晶体转变为β型晶体，就会发现在蛋糕油表面出现白点，甚至成片变白。白点出现得越多越快，就说明这种转变进行得越快, 蛋糕油越不稳定。另一方面，蛋糕油的适应性也很重要。蛋糕浆的打发受很多客观因素的影响，打发时间的长短、原材料质量的优劣、温度的高低、蛋糕配方的好坏等都有可能左右打发的效果。好的蛋糕油并不是万能的，但它对不同的打发时间、原材料质量、温度、蛋糕配方应该具备较好的适应能力，可减小客观条件的影响, 并可使烘焙师的一些小的操作失误不影响蛋糕的品质。如：搅打时间过长或搅打程序错误等等。

在饼干制作中，乳化剂一般可先直接加入面粉中或加入起酥油中，然后再混入面团中，用于改善饼干的品质和操作性能。常用于饼干生产的乳化剂有单硬脂酸甘油酯、硬脂酰乳酸钠(钙)、卵磷脂、二乙酰酒石酸甘油单和二酸酯、蔗糖酯等。乳化剂能够提高饼干面团的亲水性，使配料更易于搅拌混合，对改善饼干面团的延展性，提高饼干的直径和厚度，增加饼干的块数都有一定的作用。使用乳化剂还可以乳化起酥油，使起酥油更均匀分散于面团中，从而改善饼干的组织和口感，并且能明显减少起酥油的用量，大大降低了生产成本。对于生产过程需要搅打起泡的饼干来说，乳化剂可以提高发泡性，使细密的气孔均匀地分散在饼干中,从而获得松脆的口感。此外，乳化剂能够延长饼干的货架期，使饼干长时间保持新鲜的口感。