焙烤烘焙食品与面米制品添加剂在食品加工中的作用
首发|杜德春
食品添加剂是现代食品工业不可缺少的元素。在符合卫生质量标准,满足工艺要求的前提下,开发和利用食品添加剂是粮油食品行业现代化的标志之一。
在日常生活中购买的好多加工食品里面都含有食品添加剂,无论饮料或糕点制品。
方便面中的主要成分有面饼和调味包。其中面饼主要有食用盐、特制小麦粉、鸡蛋、维生素E、维生素C、精制油以及添加剂。
添加剂主要有以下成分:
乙酰化二淀粉磷酸酯:变性淀粉,增稠剂、稳定和凝固剂。
谷氨酸钠,5-呈味核苷酸二钠:增味剂。
碳酸钾、碳酸钠:膨松剂。
三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠:品质改良剂,加强面粉筋力,使面团具有良好的粘弹性,表面光滑、白嫩、细腻,另外还提高面团的持水力。
瓜尔胶和羧甲基纤维素钠:黏结剂,使面条表面光滑,不易断条,并可以起到疏油剂的作用,减少面条吸油率。
单硬脂酸甘油酯、聚甘油脂肪酸酯:乳化剂。
栀子黄、姜黄、核黄素、红花黄:染色剂。
黄原胶、瓜尔胶;增稠剂。
为了使面米制品味道更加鲜美以及保质期得到延长,方便面中就必须加入一些食品添加剂。
然而,经常食用方便面就会给身体带来一些危害。例如磷酸盐,它可用来改善面条的加工性能以及方便面的味道。但是,人体摄磷过多,会使体内的钙无法充分利用并使钙质加速排出,容易引起骨质疏松、牙齿脱落、骨骼变形,甚至是骨折。
多数方便面都用油炸过,油炸后可减去面中水分,延长保存期。但这些油脂经过氧化后变为“过氧化脂质”,它积存于血管或其他器官中,加速人的老化速度,并引起动脉粥样硬化,易导致脑溢血、冠心病、肾病等。食品添加剂超过一定浓度或剂量,就会显现毒害作用。
由于食品添加剂的用途相当广泛,在食品中的地位也相当重要。食品添加剂用来改善食品的外观、风味、组织结构以及为防腐和加工工艺的需要。而复合食品添加剂由于比单体食品添加剂或普通食品添加剂具有明显的优势,近几十年来,在世界范围内正在逐渐成为食品添加剂行业主流产品。
复配食品添加剂是将几种乃至几十种食品添加剂按照一定比例复配而成的食品添加剂。食品添加剂以不同形式复配以后具有很多优点,例如,具有协同增效的作用,具有改善风味、口味的作用,使用方便,降低成本、节约资源的好处等等。
面米制品中复配添加剂变性淀粉、复合磷酸盐、谷朊粉、食用碱、瓜尔豆胶等。这些复配食品添加剂可明显改变面团的流变学性能以及蒸煮性质。
随着人们生活水平和食品安全意识的提高,天然绿色食品已成为一种时尚,天然复配食品添加剂以及生物技术发展迅速。
天然食品配料是指利用动物、植物或微生物产物等为天然原料,利用物理化学或生物加工方法制造的食品配料。食品应以方便营养为主,因此食品添加剂也应该如此。
天然复合增稠剂在面米中的应用:
在方便面、方便米、米粉面条中,黄原胶、瓜尔胶、海藻酸钠是常用到的增稠剂,天然的食品增稠剂有植物源食品增稠剂(罗望子胶、海藻酸钠、魔芋粉)、动物源食品增稠剂(明胶、甲壳素)以及微生物食品增稠剂(黄原胶)等都得到广泛的应用。
例如海藻酸钠又名褐藻酸钠、海带胶、褐藻胶、藻酸盐,是由海带中提取的天然多糖碳水化合物,它几乎无臭无味(稍微带有海腥味),不溶于乙醇、乙醚氯仿和酸,是亲水性高分子,水和能力强,有吸湿性,溶于水形成黏稠状胶体凝胶。
海藻酸钠与蛋白质形成可溶性络合物,使粘度增大,可抑制蛋白质沉淀,还能形成纤维和薄膜,且易与蛋白质、果胶、蔗糖、甘油等共溶。
海藻酸钠的水合性使其在挂面、粉丝、米粉制作中可改善制品组织的粘结性,使其拉力强、弯曲度大、减少断头等,特别是对面筋含量较低面粉或米面,效果更为明显。
黄原胶是黄单胞菌利用碳水化合物产生的胞外多糖。由于黄原胶具有良好水溶性、增黏性、假塑性,并且耐碱、酸以及酶解,作为增稠剂、乳化剂、稳定剂在食品中应用广泛。
复合食品胶是食品胶按一定的比例复合而成的食品添加剂,利用亲水胶体的协同增稠凝胶作用,减少亲水胶体的用量,从而降低生产成本。复合增稠剂能使增稠剂的性能得到更佳的改善。
魔芋是天南星科魔芋属多年生草本植物,主要分布在亚洲和非洲的热带及亚热带的一些国家和地区,总体上可分为白魔芋和花魔芋两大类。
魔芋的主要成分是葡甘聚糖,它是一种非离子型水溶性高分子多糖,和绝大多数阳离子型、阴离子型和非离子型食用胶类都有互溶性、协同性或增效性。魔芋葡甘聚糖是一种非离子型水溶性高分子多糖,含有丰富的羟基(-OH),易溶于水,吸水后可膨胀80~100倍,具备非牛顿流体的特征,因此是一种优良的食品。
研究表明,2%魔芋精粉溶胶的粘度达到数十帕斯卡·秒(Pa·s),高者达到20万MPa·s以上,是目前所发现植物类水溶性食用胶中粘度最高的一种,它与黄原胶、瓜尔胶、刺槐豆胶等增稠剂相比,由于其属于非离子型,因此受食品体系中盐的影响很小。
如将其用于食品,能改善食品的物理性质、增加食品的黏稠性、赋予食品以柔滑适口感、且具有稳定乳化状态和悬浊状态作用,是一种新兴的增稠剂。魔芋的主要成分是葡甘聚糖,它是全球稀有的膳食纤维、世界公认的天然健康食品和食品添加剂,欧盟规定魔芋粉的最大使用量为10g/kg。国内动物和人体试验表明葡甘聚糖的摄入不会影响对钙、铁、锌、铜等元素的吸收。
天然复配抗氧化剂在面米中的应用:
现今天然的食品抗氧化剂应用也很广泛,例如一些天然物质,黄酮类、大豆多肽、抗坏血酸、生育酚、茶多酚等都具有氧化活性。
例如VC(抗坏血酸)广泛存在于水果及蔬菜中,抗坏血酸易氧化脱氢形成L一脱氢抗坏血酸。因其在体内可还原为L一抗坏血酸,故仍有生物活性。其活性约为L一抗坏血酸的80%。
抗坏血酸因有抗坏血病的作用而得名。此外还具有以下生理功能:抗坏血酸的作用与其激活梭化酶,促进组织中胶原蛋白抗体的形成,因胶原蛋白能够包围癌细胞,因此,它具有抗癌作用;抗坏血酸能将胆固醇转化为胆汁酸,因此大量维生素C可使高胆固醇血症患者的胆固醇下降;抗坏血酸还参与体内氧化还原反应,这与谷胧甘肤密切有关,体内的氧化型谷胧甘肤可使还原型抗坏血酸氧化成脱氢抗坏血酸,而后者又可被还原型谷胧甘肤变成还原型抗坏血酸。
此外,抗坏血酸可将运铁蛋白中的Fe3 还原为Fe“ ,促进铁的吸收,对缺铁性贫血有一定的辅助疗效。
食品中常用的抗氧化剂为BHA、BHT、TBHQ等,这些化学合成的添加剂比天然的抗氧化剂具有较好的抗氧化效果,但是食用过量对人体的肝,脾、肺等组织有不良影响。
天然的复配食品添加剂是两种以上的天然抗氧化剂混合以提高抗氧化功能,以发挥协同作用,便于应用。例如以茶多酚、大豆磷脂、抗坏血酸和大蒜提取物为基本组成复配成的天然复配抗氧化剂,其抗氧化性增强,并且作用明显优于茶多酚、BHA、BHT。天然复配抗氧化剂在发挥抗氧化作用的同时,各组分间可能发生一系类复杂的反应,表现为协同作用,从而大大提高其抗氧化性。
而且一定程度上能使已氧化为过氧化物的多不饱和脂肪酸还原。
天然的添加剂有天然食品抗氧化剂、天然食品增味剂、天然食品增稠剂等,从动植物中提取以及利用微生物发酵的方法制取,利用天然食品添加剂代替化学合成的添加剂,避免了合成添加剂对人体健康带来的危害,并且有的对人体健康有益。
例如天然抗氧化剂维生素类、类胡萝卜素类、多酚类以及黄酮类,是人体所需要的生物活性物质和营养成分,在清除人体自由基,延缓人体衰老,改善心、脑血管健康等方面都发挥重要作用。在方便面中使用天然添加剂,使食品更加安全。
天然的添加剂以一定的比例方法复配后具有很多优越性,例如,具有协同增效作用,具有改善风味的作用,使用方便并且降低成本等等。在方便面加工中,用天然的复配添加剂来代替一些单个的化学合成的添加剂,以降低方便面中合成的添加剂带来的危害,同时使单个的天然添加剂的效果增强,并且这样减少了食品种添加剂的剂量。
例如谷氨酸钠与5%的5’一肌昔酸二钠复合,其鲜味强度可提高到谷氨酸钠的8倍。谷氨酸钠与肌昔酸钠以1,1混合时,鲜味强度可达到谷氨酸钠的16倍。
面米制品或焙烤食品改良剂包括无机盐类、营养强化剂类、凝胶多糖类、淀粉和变性淀粉类、乳化剂类、膨松剂、增酥剂、酶制剂类、抗氧化剂类、增味增色剂类和复合添加剂类。
面米条品质改良剂的特点:
一是改变面条的流变学特征,如筋力、弹性、拉伸性、滑爽感等;
二是使面条具有独特风味和色泽;
三是增加或弥补面条中某种或某些营养成分的不足。
无机盐类
常用的无机盐类面条品质改良剂有食盐、碱类和复合磷酸盐等。将它们添加在面团中,能使面筋蛋白和淀粉之间发生酯化反应,进行架桥结合,形成较为稳定的复合体,增加淀粉与面筋蛋白的结合力,减少淀粉溶出物,使面条筋力增强,光滑且耐煮。
食 盐
食盐的主要成分是氯化钠,添加量为%~%时,能明显影响面团的流变学特性及成品面条的质构和蒸煮品质,同时增强面团中湿面筋的黏弹性和延伸性,提高糊化率,减少断条率,改变面条口味。
随着食盐添加量的增加,面条表面亮度增大,最佳蒸煮时间逐渐减少,当添加量为%时,面条整体品质最佳。
碱 类
碱类的主要成分是碳酸钠和碳酸钾,一般将两者以6∶4的比例混合搭配使用,添加量为%~%;添加过量会严重破坏面条中的B族维生素等营养成分。
碱类能够作用于面粉中的蛋白质和淀粉,强化面筋网络结构,使面团的拉力和延伸率显著提高,从而增强面条的弹性、韧性和强度,改善面条的品质;能促进淀粉糊化,提高面条的复水性且不易浑汤,增进面条的口感。
碱性试剂还可中和面粉中游离的脂肪酸,减少其对面筋的损害作用,并能使面条产生独特风味和颜色。通常与磷酸盐配合使用,效果更佳。
复合磷酸盐
复合磷酸盐的主要成分是偏磷酸钠、三聚磷酸钠、焦磷酸钠和磷酸二氢钠,添加量为%~%时,能增加面筋筋力,减少淀粉溶出物,增强黏弹性;可以有效改善面条的色泽、风味和口感,提高面条表面光洁度。
在复合磷酸盐按偏磷酸钠%、三聚磷酸钠%、焦磷酸钠%、磷酸二氢钠%配比的情况下,添加量为%时,制作的面米制品条黏弹性和韧性最佳,且久煮不浑汤。
营养强化剂类
常用的营养强化剂类面条品质改良剂有小麦蛋白粉、大豆蛋白粉、鸡蛋液和酪蛋白等。它们能直接提高面粉中蛋白质的含量,促进形成面团网络结构和骨架,使面条强度增大,烹煮损失减少。
小麦蛋白粉
小麦蛋白粉又称小麦活性面筋或谷朊粉。它是由小麦经粉碎、水洗得到生面筋,再经酸(一般用醋酸)、碱(一般用氨)液化后,喷雾干燥制成的未变性的小麦蛋白粉末。小麦蛋白粉所富含的化学成分有蛋白质、淀粉、脂肪、糖类和矿物质,加水后具有面筋特有的黏弹性。
使用时应预先将面粉和小麦蛋白粉完全混合;添加量%~%时,能使面团的筋力提高,柔性增加,触感得到改良且能增强面条的天然口味等。
大豆蛋白粉
大豆蛋白粉是将大豆去皮、粉碎、脱脂、去腥等后加工制成的淡黄色粉末。添加量为%~5时,能使面团吸收并保持较多的水分;大豆蛋白粉的蛋白质含量高,添加适量大豆蛋白粉的面条更有营养且色泽好,耐煮,有筋力和弹性。
鸡蛋液
鸡蛋液添加量为%~%时,具有良好的乳化性、起泡性、持水性、热凝固性等特性,能大大提高面条的弹性、筋道、拉力、爽滑性和耐泡性,煮泡面条后不易糊汤,不发糟,不粘连;能使面条营养丰富,色泽亮黄;能明显改善面条的色、香、味、形。因此,鸡蛋液是一种很好的纯天然面条品质改良剂。
酪蛋白
酪蛋白是一种含磷钙的结合蛋白,可以代替鸡蛋液,改善面条品质。添加量为%~%时,可以增加面条的吸水率,增强面条的抗张力。
凝胶多糖类
常用的凝胶多糖类面条品质改良剂有瓜尔豆胶、黄原胶、沙蒿胶、海藻酸钠和羧甲基纤维素钠等。将它们添加在面粉中,能与面筋网络交叉贯穿,提高面粉的吸水率和糊化度,增强面团的强度,使制成的面条复水性好,烹煮时间缩短,黏弹性得到提升。
瓜尔豆胶
瓜尔豆胶又称瓜尔胶,是从瓜尔豆中提取的一种可食用的多糖化合物和亲水胶体,呈黄褐色粉体。添加量为%~%时,能提高面团的加工特性,使制作的面条表面光滑、抗拉强度增大且不易起毛。瓜尔豆胶是面条理想的黏结凝胶剂。
黄原胶
黄原胶又叫汉生胶或黄杆菌胶,是由微生物发酵提取制成的,主要成分为酸性杂多糖。添加量为%~%时,能提高面粉的吸水能力和面团的加工性能,使面条质构紧密,表面光滑。
黄原胶和大豆磷脂的比例配制使用,既可提高面条的筋力,使之富有黏弹性,又可增加面条的营养。因此,黄原胶是一种比较理想的面条品质改良剂。
沙蒿胶
沙蒿是菊科蒿属野生半灌木植物,产于我国西北荒漠地区。沙蒿籽粒的表皮有一层蜡样胶质,遇水后溶胀成黏稠而滑腻的胶凝体,即沙蒿胶。添加量为%~%时,可以提高面条的筋力,减少游离淀粉的析出,使面条口感滑爽。
海藻酸钠
海藻酸钠,又称褐藻酸钠或海带胶,是一种以海带、巨藻等褐藻为原料提取分离精制而成的多糖类生物高分子,为白色或淡黄色粉末。添加量为%~%时,能使面条表面光滑,韧性好,口感细腻。
羧甲基纤维素钠
羧甲基纤维素钠,简称CMC-Na,是一种安全性高的增稠剂。添加量为%~%时,能使面条表面光滑,耐煮,不浑汤,能延长面条的贮藏时间。
淀粉和变性淀粉类
常用的淀粉和变性淀粉类面条品质改良剂有玉米淀粉、马铃薯(变性)淀粉和木薯(变性)淀粉等。添加淀粉或变性淀粉制作而成的面条,外观好,表面光滑,透明感强,口感筋道,滑爽,面条组织结构细腻,贮存时间相对更长,水煮时可抑制面条吸水量,缩短煮面时间,防止面条断条。
淀粉类
淀粉是从某些谷物或根茎植物中提取的一种白色至淡黄色粉末,通常在面条中添加的淀粉有玉米淀粉、马铃薯淀粉和木薯淀粉,添加量一般为%~%。
添加玉米淀粉制作的面条质量较好,成品颜色白,筋力强,放置后很少出现断条发粘的现象,但谷物口味重;
添加马铃薯淀粉制作的面条口感滑爽,组织细腻,透明感强,咬嚼性好,随着添加量增加颜色加深。
添加木薯淀粉制作的面条口感较好,滑爽,组织细腻,但筋力稍逊于添加玉米淀粉制成的面条,且颜色较深。
试验对比后发现,添加%的马铃薯淀粉对面条的品质有较好的影响,能改善面条与馒头的抗老化性,使面条或馒头口感最佳。
变性淀粉类
变性淀粉分为单一变性淀粉和复合变性淀粉。单一变性淀粉是以天然淀粉为原料,通过化学、物理或生物的方法,使其改变原有的理化性能,以满足应用要求;复合变性淀粉兼具两种或多种变性淀粉的优良品质。
通常面条中使用的变性淀粉以木薯淀粉和马铃薯淀粉为原料,添加量为%时,能改善面团的流变特性,使面团成条过程不易断条,有一定韧性;能增强面条的抗冻性,大大提高面条的抗老化性能。
乳化剂类
面条中常用的乳化剂类品质改良剂有蔗糖脂肪酸酯、硬脂酰乳酸钠、硬脂酰乳酸钙和卵磷脂。添加量为%时,能与小麦粉中的蛋白质和淀粉产生结合作用,从而达到增强面条筋力、弹性和韧性的作用,避免出现面条间的粘连和浑汤、胀条及发糟等现象。
酶制剂类
酶制剂作为一种绿色环保的食品添加剂,添加在面团中可以提高面条的营养品质、风味和质构特性,改善面条的筋道、色泽、口感。与传统的面条品质改良剂相比,酶制剂具有显著的优势:
一是它不存在有害的残留物质;
二是酶的催化反应具有高度专一性和高效性;
三是酶反应条件温和,营养成分损失少,易操作,能耗低。面条中常用的酶制剂有转谷氨酰胺酶、葡萄糖氧化酶、木聚糖酶、脂肪酶、脂肪氧合酶,添加量一般为0.00001%。
转谷氨酰胺酶
转谷氨酰胺酶又称谷氨酰胺转氨酶,是一种催化酰基转移反应的转移酶,广泛存在于动植物和微生物体内。添加在面团中能促进非面筋蛋白与面筋蛋白之间的交联,加强面筋网络结构,改善面团的流变学性质,延长粉质稳定时间,改善面团的延伸性、弹性及持水率,增大面筋网络的持气性,进而提高面条品质。
葡萄糖氧化酶
将葡萄糖氧化酶添加在面团中,可以改善面团的粉质拉伸及动态流变学特性,加强面团的网络骨架,提高面团的持水性。制作面条时,添加适量的葡萄糖氧化酶,能使面条口感筋道,增加面条的耐煮性,使表面不塌陷,不糊汤。
木聚糖酶
木聚糖酶是一种存在于植物细胞壁中的异质多糖。添加在面团中,可以改善面团的弹性稳定性和对过度发酵的耐受性,增加面条制品的抗老化作用,改善面条的延展性及品质。
脂肪酶
脂肪酶又称为甘油三酯水解酶。添加在面团中,可以使小麦类脂与面筋蛋白质相互作用,形成更好的面筋网络,延缓淀粉的老化,制作而成的面条柔软,有弹性,有咬劲;能对面条起到乳化和增白效果。
脂肪氧合酶
脂肪氧合酶是一种含非血红素铁的蛋白,主要存在于豆科植物中。在制作面条时添加,可以与面团中的面筋蛋白聚合,降低面条加工储存过程中的断条率和损失率,并能使面条的色泽得到很好的改善。
抗氧化剂类
面条工业化生产首先要解决的是流通中的贮藏保鲜问题。实验研究结果显示,抗氧化剂按抗坏血酸%、异抗坏血酸%、植酸%配比,能有效防止面条褐变及被杆菌等污染。
增味增色剂类
增味和着色的主要目的是突出面条的个性,增加面条的营养价值,进而增加面条的商品价值。
增味剂
增味剂主要是包括食盐在内的各种调味料。有时还在面条中添加花椒汁、葱汁、香菇粉和蒜粉等以增香。
增色剂
增色剂以天然色素(栀子黄、β-胡萝卜素、姜黄素、红曲素、辣椒红素、焦糖色素和可可粉)、新鲜有色蔬菜汁(菠菜汁、南瓜汁和紫苏叶汁)和食用藻汁液等为主。添加在面条中,能使面条制品花色形态各异,更好地满足消费者的需求。
复合添加剂类
常用的复合添加剂类面条品质改良剂包括无机盐及营养添加剂类复合、凝胶多糖类及淀粉和变性淀粉类复合、乳化剂类及酶制剂类复合、抗氧化剂类等。它们能够明显提高面团的稳定时间,增加面粉的吸水率,提高面条的筋力,改善面条的色泽、烹调性及断条率。
面米制品是一种复杂的高分子有机化合物。加工过程涉及的问题很多,只添加一种或几种改良剂来改良米面制品品质,有时很难见效。为了使产品口感最佳,应采用复合添加剂对面条品质进行改良。
当然、在整个焙烤食品、烘焙食品、面米制品中都会根据需要来匹配复配添加剂改良剂的比例;已达到品质改良优化升级配方工艺技术的目标;或成本很低或防腐与抗氧化。
杜德春:焙烤食品工艺技术首席工程师博士杜德春。