乳化
取自 食品百科全书
emulsification
把一种液体变成微小的微粒,分散在另一种液体中,使原来不能互溶的两种液体混合 的过程。
我国食品掭加剂的发展很快。在“八、五一九、五”这一期阐，从1991年的52亿元产值发展到2000年的近200亿元的产值。作为食品工业的一个重要组成部分，食品添加剂在食品工业中扮演了重要的角色。现代食品工业不能没有食品添加剂，是它推进了食品工业的发展。但我国的食品舔加剂与世界的先进水平相比，在技术水平、品种、质量、应用上还有一定的差距，还落在后面。如在食品乳化剂方面，世界上总量约为25万吨／年，而我国这样一个大国只占约2万吨／年，品种约20多种，也只占世界食品乳化剂品种的1／3左右。
食品添加剂产品的开发倡导：天然、营养、多功能。我国的食品乳化剂是以酯类产品为主的。如单甘酯，蔗糖酯，山梨醇酯等，天然的有磷酯及衍生物，淀粉糖酯也是一种酯类产品，属食品乳化剂一类，是有待开发的新型乳化剂、增稠剂。在本文中就这一类产品的开发与应用进行论述。
1 淀粉糖酯品种
以淀粉为原料，经生物酶解而制得的淀粉糖或糖饴，再经醋化而形成的淀粉糖酯是一类很重要的具有优良乳化增稠性能的，有生物降解的，安全性好的表面活性剂。淀粉糖酯它不但具有单甘酯、蔗糖酯相同的乳化作用，而且还有增稠作用。特别是它的乳化稳定性有其独特的性能，可用来取代动、植物胶。而且更多的是它还有调节人体的生理机能的作用，因而它的开发迎合了人们期待的天然、 营养、低热量、多功能作用的要求。淀粉糖酯可作为食品工业、药品工业、化妆品行业的分散剂、乳化剂、稳定剂、悬浮剂、增稠剂、混浊剂、粘结剂和增泡剂、洗涤剂用。淀粉糖酯的开发可为乳化剂系列增添一类新的酯类产品，丰富了乳化剂的品种。是有着很好前景的一类产品。
淀粉由于品种不同，有直链和支链淀粉，在生产中可选用不同的酶解方法或化学方法的工艺来制取不同类型的淀粉糖，如有葡萄糖、麦芽糖和淀粉糖饴等等。在生产中其DE值也可以控制的不同。这样淀粉糖的粘度、稠度都可以进行调节，也就可以用来制取不同粘度和稠度的淀粉糖酯。可选择的范围就大大优于其它类型的乳化剂。淀粉糖酯可分为下列几类：
脂肪酸类的淀粉糖酯。这类脂肪酸有：已酸、辛酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、油酸、亚油酸、硬脂酸、花生酸、山嵛酸等天然脂肪酸。烯基琥珀酸类的淀粉糖酯。这类有机酸有：辛烯基、癸酸基、十二碳烯基、十四碳烯基、十六碳烯基、十八碳烯基的琥珀酸(酐)。其它有机酸的淀粉糖酯。这些有机酸有：醋酸、琥珀酸、水杨酸、柠檬酸等。
无机酸的淀粉糖酯。如磷酸类的淀粉糖酯。不同酸与不同的淀粉糖酯化后组成的淀粉糖酯，有着不同的性能和功能。其品种也是很多的。在我国淀粉糖酯类的产品也是有的，但还没有引起注意。如：烯基琥珀酸类的淀粉糖酯，脂肪酸类的淀粉(麦芽或葡萄)糖醇酯，磷酸淀粉糖酯和柠檬酸或醋酸与淀粉糖反应得到的淀粉糖酯等。
在淀粉糖的选择上，有麦芽糖、葡萄糖以及淀粉经酶解DE值较低的淀粉糖饴。淀粉还可以分为直链和支链淀粉，由于淀粉品种不同，其性能也有差异。像支链淀粉有其独特的性能，由此而制成的糖酯就有其特定的性能，在使用中有着很大的作用，有些使用性能是无法取代的。
2 淀粉糖酯产品的性能和用途
2．1 淀粉（麦芽糖醇）糖脂肪酸酯
这是一类新型的非离子的乳化剂，它不但有好乳化性能，还有好的润湿性能和较强的去污能力。无毒，有生物降解性，可作为食品添加剂，用于食品的乳化，粘度的调节及油脂的分散。特别适合用于含油食品。对人体无刺激，在食品工业和化妆品行业中可用于取代蔗糖酯。它是由麦芽糖醇与脂肪酸经缩合酯化而成，采用的工艺有溶剂法和无溶剂法。也可以与醋酸酯的反应一样利用酸的无水物或酸的氯化物来制取。选用的脂肪酸可以是低碳酸、中碳酸，也可以用高碳酸，碳链长短在性能有一些差异区别。产品呈现粘稠液体，产品随脂肪酸碳链的减少而外观的粘度随之降低。在应用上如：中碳链的脂肪酸(月桂酸)麦芽糖醇酯，取代度为2。该产品是口香糖胶基的一种很好的原料，可用来取代单甘酯。同样也可以用葡萄糖或糖饴来制取这类产品。
2．2 烯基琥珀酸淀粉糖酯
这类淀粉糖酯分子量大，在油水界面处形成一层强度很大的薄膜，可以稳定水包油型乳浊液。但它又与乳化剂不同，可用于稳定所需粘度的乳浊液。这类产品广泛用于食品、香精、制药及化妆品工业，在食品工业中可用于无醇饮料中稳定香料香味。用于色拉调味油的稳定剂时，可使油有效地分期，使产品精润而呈稀奶油状。在乳化香精中烯基琥珀酸淀粉糖酯中的一种--辛烯基琥珀酸淀粉酯钠是一种还没有可取代的乳化稳定剂。
WHO／FAO、FDA 和我国都已批准辛烯基琥珀酸淀粉糖酯在食品中的应用，用量可以不受限制。其应用的范围有：(1)饮料中作乳浊液用。如百事可乐等一些碳酸饮料及橙浊类混浊型的饮料中均使用了这一产品。在无醇饮料中可用于稳定 香味，为此在乳化香精中就大量使用了这一产品。(2)调味色拉油中的使用。高粘度的辛烯基琥珀酸淀粉糖酯是高粘度油系列的优良稳定剂，可使调味油脂产生一定的粘度，使油能有效分散，得到的产品呈稀奶油状，口感滑润。(3)有馓油脂的包胶作用。可用于包胶水不溶性的挥发型或非挥发性物质，如混浊剂、香精、维生素、化妆品用油，包胶效果优于阿拉伯胶、糊精和麦子芽糊精等所包胶的产品。(4)有优良的自由流动的疏水性，能防止淀粉颗粒的附聚。在水的乳液中能均匀分散，稳定规定的淀粉含量和所需粘度的乳浊液，并且有很好的流动性。这是它特有的功能和性质。该类产品还可用于微胶囊的粉末制品，奶类产品，海产制品，肉类产品中。高取代度的产品特别适用于化妆品中。烯基琥珀酸淀粉糖酯的制取是将淀粉糖溶解在适量的水或水与醇或丙酮等混合的溶剂中，添加烯基琥珀酸(酐)，并添加碱或碱金属的醇盐或醇胺进行反应而得。产物是在反应中使烯基琥珀酸酐作开环反应，与淀粉糖(饴)结合而形成的片酯。根据糖类的羟基数决定导人的烯基琥珀酸酯的最大数量。但是即使导人的数量没有达到全部的羟基也能达到所希望的效果．因而可选择与淀粉糖适宜的烯基琥珀酸(酐)的添加量。产品的粘度和稠度，可通过酶解或其它方法来调节所用淀粉糖(饴)的DE值，以达到所需的粘度和稠度，用于不同的产品。所用淀粉品种的选择对产品的性能也是很重要的。现国内使用的都是从美国国民淀粉化学有限公司进口的。预计在不长的时间里，我们也能推出和生产这类的产品，填补这一国内空白。
2．3 磷酸淀粉糖蘸
这是一类阴离子型的淀粉糖酯产品。利用磷酰氯的方法制得的产品是一、二、三酯的混舍物，采用干法生产可以得到单酯型的磷酸淀粉糖酯。也可以采用湿法(如漫渍法)来生产。在淀粉糖的水溶液中加人磷酸或磷酸钾或三聚磷酸钠酯化反应而得。或在有叔烷基胺的存在下用四聚磷酸进行作用来翻取单酯型的磷酸淀粉糖酯。这类产品属阴离子，由于在淀粉糖中引人了阴离子P0i一基，使其性能发生了变化，具有良好的分散性，较高的溶胶稳定性，有好的透明度及抗逼解作用，可在食品中得到应用。淀粉糖与磷酸酯化，只需很低的取代度就可以改变原淀粉的性质．有单酯和双酯两种，一般取代度在0．02—0．2之间。这类产品是一种良好的乳化荆．与其它动、植物破能相混，有很好的分期稳定性，常常作为食品乳化剂用。单酯型的产品随着取代度的增高，糊化也就越为容易，当取代度0．05时．产品就可以冷水中润胀了。产品有好的透明度，能表现出其特有的高粘度和结构粘性。并有很好的耐老化性能，即时取代度在O．01，其糊液亦很难老化。糊的稳定性高，凝沉性弱，冷却和长期贮存也不致凝结成胶冻，其分期液对冻结十分稳定。生产的罐头食品在40度贮存数月或冷冻．无任何收缩、凝结、变混浊或出水现象的发生。它耐冻结解冻的能力，有乳化和保护胶体的性能。在食品中作乳化增稠剂，稳定剂和粘结剂用。双酯型的糖酯是在淀粉糖液中与三偏磷酸钠或磷酰氯或三聚磷酸钠加三偏磷酸钠在碱性条件下交联反应后得到。这类产品有较高的粘度，耐高温．耐剪切力，耐酸碱，在食品中作乳化增稠剂．稳定剂和粘结荆用。
磷酸淀粉糖酯在食品中还可用于中性或弱酸性的食品，如作为奶油、奶酪、色拉油的添加剂，用于提高低温贮藏的稳定性。在果冻布丁、冰淇淋、果子酱、冷饮、罐头中．能用来改善稠度。并在纺织、造纸等行业得到应用。
用单酯、双酯的磷酸淀粉糖酯与醋酸淀粉糖酯混合后经特别处理可制取磷酸化的双淀粉糖酯产品。
2．4 有机酸的淀粉糖碡
有机酸的淀粉糖酯有：柠檬酸、丁二酸、马来酸、醋酸与淀粉糖醋化反应制取。单酸类的糖酯一般采用酸的羧酸酐或氯化物来制取 利用羧酸酐的酯化反应是典型的亲核取代反应(Ns反应)，通常用碱基作触媒。这种反应有以毗睫之类有机碱基为触媒生成高取代度的酯和以碱基为触媒生成低取代度的酯。二羧酸单酯的钠盐亲水性极强，有很好的表面活性和疏水性。如琥珀酸一酯可作为极佳的耐老化性的增粘剂使用。这些二羧酸一酯还可利用酸的无水物采用干法来制得。醋酸淀粉糖酯在食品中的应用已很广泛。它的制备可采用醋酸酐在弱碱性水的淀粉糖液中直接反应来得到。
其特点是溶液在电的方面是中性的．凝沉性低，对酸、碱热的稳定性高，透明度高，冻溶稳定性好，即使冷却也不会发生凝胶现象，而且呈有耐老化性能。其干燥薄膜是透明的，有光泽．富有柔软性。这是低取代度中性酯的特性。随着取代度的增高会产生相应的特性。FDA 已批准取代度2．5以下的低取代物在食品上的应用。所以它已广泛用作食品的乳化增稠剂和赋型剂。用醋酸酐和已二酸酐与淀粉糖酯化可制取乙酰化已二酸双淀粉糖酯。在食品中作稳定剂，增稠剂，牯结剂，充填剂用。用柠檬酸与淀粉糖反应可采用干法来生产。葡萄糖内酯也是一种淀粉糖酯。是由葡萄糖与其0．丙内酯、 丁内酯、戊内酯反应形成淀粉糖的羟烷基酯或葡萄糖羧基烷基醚或两者都有的混合产物。它具有改善冷胶体分散液稳定性和豆制的凝固改善作用。
3 淀粉糖蘸的展望
淀粉糖酯在国内外的开发还刚刚起步．还没有形成一个系列，有待我们去研究和开发。以淀粉糖(饴)为原料翻取的酯类产品．其性能和功能优于用甘油或蔗糖制取的醋类产品。淀粉糖酯的开发，特别是烯基琥珀酸、脂肪酸与淀粉糖反应的酯类产品的开发，有着很大的市场和好的前景。它们为食品乳化剂系列增添了新的品种，使食品乳化剂系列更加完善，这有利于食品添加剂(乳化剂)和食品工业的发展。在其它行业如化妆品、洗涤剂、涂料、造纸等行业都将会得到推广和应用。我们在这方面已经做了一些工作，还将不断地努力，在淀粉糖酯品种开发和应用技术上不断开发。使其成为企业发展的一个新的增长点。
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