4品质改良设计（PPT54页)

模块四品质改良设计1主要内容•品质改良原理•增稠设计•乳化设计•水分保持设计•膨松设计•催化设计•品质改良设计注意事项•设计举例2一、品质改良原理•1.食品质构的概念•品质改良设计是在主体骨架设计的基础上进行的设计，目的是为了改善食品的质构。•IFT（美国食品科学学会）：食品的质构是指眼睛、口中的黏膜及肌肉所感觉到的食品的性质，包括粗细、爽滑、颗粒感等。•食品质构与食品的密度、黏度、表面张力以及其他物理性质相关。342019/8/21食品的质构是与以下三方面感觉有关的物理性质：手或手指对食品的触摸感目视的外观感觉摄入食品到口腔后的综合感觉，包括咀嚼时感到的软硬、黏稠、酥脆、滑爽感等。食品质构是食品的物理性质通过感觉而得到的感知。42.食品质构的特点•是由食品的成分和组织结构决定的物理性质；•属于机械和流变的物理性质；•是多因素决定的复合性质；•主要由食品与口腔、手等部分的接触而感觉；•与气味、风味无关；53.食品质构的分类64.改良的方式•通过生产工艺改良：均质在牛奶制品加工中的使用•通过配方设计进行改良：增稠、乳化、水分保持、膨松、催化、氧化、上光、抗结、保湿7二、增稠（胶凝）设计•增稠（凝胶）设计通过食品胶进行。•食品胶一般都是亲水性高分子物质，能溶解或分散在水中，并在一定条件下能充分水化形成黏稠的溶液或凝胶。81.食品胶的分类•植物胶（半乳甘露聚糖）•动物胶（蛋白质）•微生物胶（黄原胶）•海藻胶•化学改性胶（CMC、HPMC）91.食品胶的分类102.食品胶的功能特性•对于大多数食品胶而言，最重要的功能特性是其增稠性或黏度性能，其次是凝胶特性。•大多数食品胶在很低浓度（1%）时就能获得高粘度的流体。•食品胶中主要的增稠剂有：瓜尔豆胶、黄原胶、刺槐豆胶、卡拉胶、CMC-Na等，优先使用瓜尔豆胶、黄原胶。112.食品胶的功能特性•胶凝剂主要包括：琼脂、明胶、海藻酸钠、结冷胶、卡拉胶和果胶等，其中琼脂的凝胶强度较高，结冷胶、卡拉胶的凝胶透明度较好。•用作悬浮剂的食品胶主要有：琼脂、黄原胶、羧甲基纤维素钠、卡拉胶、海藻酸钠等。12来源食品胶名称主要功能植物胶瓜尔豆胶增稠刺槐豆胶增稠亚麻籽胶增稠、稳定他拉胶增稠阿拉伯胶增稠、稳定、乳化黄蓍胶增稠高酯果胶增稠、稳定、胶凝低酯果胶胶凝魔芋胶胶凝、增稠大豆蛋白胶凝动物胶明胶胶凝酪蛋白酸盐胶凝乳清蛋白胶凝微生物胶黄原胶增稠、稳定、胶凝结冷胶胶凝海藻胶琼脂胶凝卡拉胶胶凝、稳定海藻酸盐胶凝、增稠、稳定化学改性胶羧甲基纤维素钠增稠微晶纤维素稳定2.食品胶的功能特性13产品体系选用增稠剂所需考虑的因素产品形态产品加工产品储存经济性凝胶、流动性、硬度透明、浑浊度悬浮颗粒能力、稠度、风味、原料类型焙烤、油煎、冷冻、再热时间、风味稳定、水分和油分迁移2.食品胶的功能特性14抗酸性海藻酸丙二醇酯食品增稠剂的特性（按次序排列）抗酸CMC果胶黄原胶海藻酸盐卡拉胶琼脂淀粉增稠性瓜尔胶黄原胶槐豆胶魔芋胶果胶海藻酸盐卡拉胶CMC琼脂阿拉伯胶明胶2.食品胶的功能特性15溶液假塑性黄原胶卡拉胶瓜尔胶海藻酸盐海藻酸丙二醇酯吸水性瓜尔胶黄原胶凝胶强度琼脂海藻酸盐明胶卡拉胶果胶凝胶透明度卡拉胶明胶海藻酸盐2.食品胶的功能特性16凝胶热可逆性卡拉胶琼脂明胶低酯果胶冷水中溶解性阿拉伯胶瓜尔胶海藻酸盐快速凝胶性琼脂果胶乳化托附性阿拉伯胶黄原胶口味果胶明胶卡拉胶乳类稳定性黄原胶槐豆胶阿拉伯胶卡拉胶2.食品胶的功能特性173.食品胶的复配相乘效应两种增稠剂混合溶液经过一定的时间后，体系的黏度大于体系中各组分黏度的总和，或者在形成凝胶后为高强度的凝胶。卡拉胶和槐豆胶黄原胶和槐豆胶卡拉胶和魔芋胶黄原胶和黄蓍胶18叠加减的效应两种增稠剂混合溶液经过一定的时间后，体系的黏度小于体系中各组分黏度的总和，或者在形成凝胶后为低强度的凝胶。如：瓜尔胶可降低琼脂的黏度。3.食品胶的复配194.增稠剂举例：卡拉胶CNS号20.007含于红海藻类海生植物细胞间质内，属多糖类，在文献中常称为角叉菜胶或鹿角菜胶•具有稳定酪蛋白胶束的能力，主要应用于奶类和肉类产品中，如在可可牛奶中悬浮稳定可可粉；•在牛奶蒸发过程和婴儿食品配方冰淇淋中，对胶束和胶团起稳定作用，防止奶油分离；•在火腿肠中用于黏结稳定。•卡拉胶形成的凝胶能在口中溶化，且具有口感好、外观好、光泽发亮的特点。可在各类食品中按生产需要适量使用玉米汁──卡拉胶卡布奇诺可可冲饮粉•配料：葡萄糖浆、白砂糖、植脂末、椰蓉、食品添加剂（卡拉胶、红豆香精、盐、胭脂红、亮蓝）三、乳化设计1、乳浊液及其稳定性乳浊液是两种以上不相溶的溶液形成的混合物。将油分散在水中，得到水包油型乳状液（O/W）将水分散在油中，得到油包水型乳状液（W/O）乳浊液是热力学不稳定状态，因此用“稳定”词来指乳浊液的寿命。为了制备稳定的乳浊液，需要加入乳化剂。242、乳化剂的HLB值•乳化剂，也称为表面活性剂。是能够改善乳浊液中各种构成相之间的表面张力，使之形成均匀稳定的分散体系或乳浊液的物质。•乳化剂是表面活性物质，分子中同时具有亲水基和亲油基，它聚集在油/水界面上，可以降低界面张力和减少形成乳状液所需要的能量，从而提高乳状液的能量。2526•HLB值，亲水亲油平衡值，也称水油度。是衡量表面活性剂在溶液中的性质的一个定量指标。•HLB值越大，亲水性越强；HLB值越小，亲油型越强。27乳化剂的HLB值和相关性质一般用“亲水亲油平衡值”（HydrophilytyandLipophilytyBalance，简称HLB值）表示乳化剂乳化能力的差别亲油性为100%者：HLB=0亲水性100%者：HLB=20石蜡十二烷基磺酸钠05101520乳化剂亲油性增强乳化剂亲水性增强易形成w/o型体系易形成o/w体系作用:消泡乳化(w/o)湿润乳化(o/w)去污助溶消泡剂w/o型乳化剂湿润剂o/w型乳化剂除垢剂增溶剂或铺展剂表面活性剂名称:HLB值与表面活性剂性质不同HLB值的不同乳化剂有一定的加和性，利用这一特性，可制备出不同HLB值系列复配乳液。在实际工作中，往往将几种乳化剂复合使用，以得到比单一使用乳化剂更好的效果。复合乳化剂的HLB值可由组成的各种乳化剂的HLB值，按重量百分比计算如某一复合乳化剂的组成：HLB4.7的山梨醇酐单硬脂酸酯（斯潘60）45%HLB14.9的聚氧乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯(吐温60)55%则复合乳化剂的HLB值为：HLB=4.7×45%+14.9×55%=10.3［使用乳化剂的注意事项］不同HLB值乳化剂可制备不同类型的乳液，选择合适的乳化剂是取得最佳效果的基本保证。由于复合乳化剂具有协同效应，通常多采用复配型乳化剂，但在选择乳化剂“对”时，要考虑HLB高值与低值相差不要大于5，否则得不到最佳稳定效果。乳化剂加入食品体系之前，应在水或油中充分分散或溶解，制成浆状或乳状液。3.使用乳化剂的食品(1)面包、蛋糕类防止小麦粉中直链淀粉的疏水作用，从而防止老化、回生；降低面团黏度，便于操作；促使面筋组织的形成；提高发泡性，并使气孔分散、致密；促使起酥油乳化、分散，从而改善组织和口感。(2)饼干类提高面团亲水性，便于配料搅拌；使起酥油乳化、分散，改善组织和口感；提高发泡性，使气孔分散，致密。(3)面条类减少成品水煮时淀粉的溶出，降低损失；增强弹性、吸水性和耐断性；提高面团的亲水性，降低面团黏度、便于操作。(4)鱼肉糜、香肠等使所添加的油脂乳化、分散；提高组织的均质性；有利于表面被膜的形成，以提高商品性和保存性。(5)糖果类使所添加的油脂乳化、分散，提高口感的细腻性；使制品表面起霜，防止与包装纸的粘连；防止砂糖（水相基）结晶。(6)胶姆糖提高胶基的亲水性，防止粘牙；使各组分均质；防止与包装纸的粘连。(7)果酱、果冻类防止析出(8)冷冻食品改善疏水组分的析水现象，从而防止粗大冰结晶的形成。(9)豆腐抑制发泡；提高豆浆的亲水性，使与豆渣充分分离，并由于保水性的增强而使出浆率提高；提高固化成型后的保型能力。康元早餐饼4、常用的乳化剂我国食品添加剂使用卫生标准（GB2760-2007）批准使用的品种有33种。1、单，双，三甘油脂肪酸酯2、改性大豆磷脂3、蔗糖脂肪酸酯4、山梨醇酐脂肪酸酯类(1)单硬脂酸甘油酯是我国批准使用的食品乳化剂中用量最大的乳化剂，占乳化剂总用量的近70%以上。•其分子式C21H42O47，分子量为358.57。具有良好的亲油性，HLB值为3.8，为油包水型乳化剂。•作乳化剂；稳定剂；消泡剂；涂层剂。用于巧克力、糖果制品、冰淇淋，可以防止砂糖结晶和油水分离，增加细腻感和光泽；用于面包，可改良面包组织结构和保存性能，能增加其柔软性和体积。卡布奇诺可可冲饮粉（2）变性大豆磷脂该产品在糖果、饼干、面包、糕点、威化饼等食品的加工中具有良好的乳化性，可充分地可善面团品质，及制品的表面纹理，改进油脂乳化。对饼干加工而言，可增加饼干的酥脆性，防止烧色，并降低饼干破碎率。使用范围：糖果、巧克力、饼干、面包、糕点、威化饼等。使用量：0.2-0.5％（1000kg面粉添加2-5kg)。使用方法：按比例混于原料液中（糖果），或加入和面水中搅拌均匀。早餐饼四、水分保持剂设计•水分保持剂：指在食品加工过程中，加入后可以提高产品的稳定性，保持食品内部持水性，改善食品的形态、风味、色泽等的一类物质。•使用目的和种类♣提高肉制品、水产品的持水性，保持营养成分和柔嫩性♣磷酸盐（15种）、糖醇、多元醇等41正磷酸盐：磷酸三钠、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾、磷酸钙、磷酸二氢钙焦磷酸盐：焦磷酸钠、焦磷酸二氢二钠。聚磷酸盐：三聚磷酸钠偏磷酸盐：六偏磷酸钠掌握：常用的磷酸盐•使用范围:1.pH调节剂（缓冲作用）；2.营养强化剂（强化矿物质）；3.酸性膨松剂；4.水分保持剂（保水）；5.品质改良剂（乳化分散）；6.金属螯合剂•使用量：一般在0.2~5mg/kg,可单独使用，但更多的时候是复合使用。总磷酸盐量最大不得超过5mg/kg。磷酸盐的使用范围和使用量注意饮食当中的钙磷比失调问题磷酸盐的主要应用•在肉制品中*作水分保持剂，提高肉的持水性*利用其金属离子螯合作用，具有抗氧化作用*防腐作用（如磷酸三钠、三聚磷酸钠）*软化肌肉组织，使肌肉的嫩度和弹性增强（焦磷酸盐特有的功能）•在焙烤制品中：*作酸剂，与碱性碳酸盐反应产生气体。（主要作用）。*面团改良作用，能改善面团的流变特性。*防腐作用（聚磷酸盐）。•在饮料中：*利用其金属离子螯合作用，可防止饮料氧化、变败、色调变化，防止沉淀形成。五、膨松设计1、定义（疏松剂）添加于生产焙烤食品的主要原料小麦粉中，并在加工过程中受热分解，产生气体，使面胚起发，形成致密多孔组织，从而使制品具有膨松、柔软或酥脆的一类物质。消化快，营养吸收好2.膨松剂种类单一膨松剂（碱性膨松剂）：碳酸盐类NaHCO3、NH4HCO3。复合膨松剂：碳酸盐、酸性物质及淀粉等物质。碳酸氢盐产气原理：高温受热分解，产生大量气体NaHCO3——CO2↑+H2O↑+Na2CO3NH4HCO3—CO2↑+NH3↑+H2O优点：价格低廉、保存性好、使用方便,安全性高，可按生产需要适量使用。缺点：反应速度快，有时无法适应食品工艺的要求；反应产物有时不为中性。*NaHCO3：受热分解后呈强碱性，易使制品出现黄斑，且影响口味，所以一般与碳酸氢氨或酸性物质配成复合膨松剂。*NH4HCO3：产气多而快，但有氨残留，使制品过于疏松，带有异臭，影响口感。一般也是复合使用。3.单一膨松剂的优劣势碱剂（碳酸氢盐）：准备与酸剂释放出气体用量占20%~40%酸剂：用量占35%~50%准备与碱剂反应；控制放气速度；调节食品酸碱度填充剂或脂肪酸：玉米淀粉，控制酸剂、碱剂提前反应，调节放气速度4.复合膨松剂的组成常用的酸性物质为:•酒石酸、酒石酸氢钾•明矾:硫酸铝铵，铵明矾；硫酸铝钾，钾明矾•葡萄糖酸内酯•酸性磷酸盐常用的复合膨松剂商业化产品名称：泡打粉、发粉（BP）、发酵粉、吉士粉。一般泡打粉成分：碳酸氢钠、明矾（或硫酸铝铵）、麦粉、香兰素碳酸氢钠