食品添加劑是指為了改善食品品質(zhì)和色、香、味，以及為了防腐和加工工藝需要加入食品中一些化學(xué)合成或者天然提取的物質(zhì)，由于食品工業(yè)的快速發(fā)展，食品添加劑已經(jīng)成為現(xiàn)代食品工業(yè)的重要組成部分。但是公眾談食品添加劑色變，更多的原因是混淆了非法添加物和食品添加劑的概念，把一些非法添加物的罪名扣在食品添加劑的頭上顯然是不公平的，所以我們要理性看待各種添加劑，隨著國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的出臺，食品添加劑的生產(chǎn)和使用必將更加規(guī)范。
蔗糖脂肪酸酯是一種高效而安全的乳化劑，可以被用在一些乳制品、飲料、面制品等，是一種較為常見的食品添加劑。
01、什么是蔗糖酯
蔗糖脂肪酸酯（source esters of fot tyacids）又稱脂肪酸蔗糖酯、蔗糖酯，簡稱SE，是一種非離子型的表面活性劑，由蔗糖和脂肪酸（主要是硬脂酸、棕櫚酸、油酸、月桂酸）經(jīng)過酯化反應(yīng)而成。蔗糖具有8個不同的羥基，在參與酯化或者酯交換反應(yīng)時均可以與脂肪酸結(jié)合，形成不同酯化度的蔗糖酯，所以蔗糖酯可以被細(xì)分為單脂肪酸酯、雙脂肪酸酯和三脂肪酸酯[1]。
蔗糖酯一般為白色至淺黃色的粉末或者液體，無味或略帶油脂味，易溶于乙醇、丙酮，單酯可溶于熱水，但是二酯或三酯難溶于水。蔗糖酯中親水、親油基團(tuán)間的平衡通常用親水親油平衡值（HBL值）來衡量，而蔗糖酯的HBL值根據(jù)其所結(jié)合的脂肪酸側(cè)鏈的多少來確定，糖基不變，結(jié)合的脂肪酸鏈越多，HLB值越低，蔗糖酯親油性越強(qiáng)，反之越高。HBL值的范圍一般在3-16之間。蔗糖酯在120℃以下穩(wěn)定，加熱至145℃以上則分解。無毒，可以被分解為葡萄糖、果糖和脂肪酸，并被人體吸收，對眼睛、皮膚和粘膜無刺激。
圖1蔗糖脂肪酸酯分子式 圖源：GB 1886.27 《食品添加劑 蔗糖脂肪酸酯》
02、蔗糖酯的制備
蔗糖脂肪酸酯的合成可以分為兩類，一類是化學(xué)合成法，包括酰氯酯化法、有機(jī)溶劑法、微乳法、無溶劑法，另外一類是酶合成法。酰氯酯化法反應(yīng)速度快、產(chǎn)率高，但是體系中的鹽酸無法完全除凈，所以質(zhì)量較差；有機(jī)溶劑法是最常用的方法之一，反應(yīng)充分、操作簡便、酯化產(chǎn)率高，試劑可回收重復(fù)利用；微乳法是在有機(jī)溶劑法基礎(chǔ)上改良的一種方法，分為丙二醇法和水溶劑法，丙二醇法反應(yīng)溫度較溫和、操作簡單，但易發(fā)生焦糖化反應(yīng)，使產(chǎn)物顏色加深；水溶劑法又稱水乳化法，反應(yīng)條件溫和且無有毒試劑的參與，但是產(chǎn)物高溫下易水解，導(dǎo)致產(chǎn)率降低，顏色加深；無溶劑法又包括熔媒法、相溶法及非均相法等，操作簡便、合成速度快、原材料和催化劑成本低廉，符合無毒低成本綠色化學(xué)合成方向的要求，是目前工業(yè)上生產(chǎn)蔗糖酯最常用的方法；酶法合成具有專一性強(qiáng)、特異性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，但是酶易失活，且反應(yīng)條件比較苛刻，不適合工業(yè)化生產(chǎn)。
03、蔗糖酯相關(guān)法規(guī)
蔗糖酯由于其特殊性質(zhì)，已經(jīng)被批準(zhǔn)用于食品、化妝品和醫(yī)藥行業(yè)中，以下是其在食品中應(yīng)用的限量要求。
表一GB 2760-2014規(guī)定蔗糖脂肪酸酯使用要求
|
使用范圍
|
最大使用量（g/kg）
|
|
飲料類（14.04包裝飲用水除外）；冷凍飲品（03.0食用冰除外）；雜糧罐頭；經(jīng)表面處理的鮮水果；肉及肉制品；鮮蛋；風(fēng)味發(fā)酵乳
|
1.5
|
|
調(diào)制乳；焙烤食品
|
3.0
|
|
生濕面制品（如面條、餃子皮、餛飩皮、燒賣皮）；果凍；生干面制品；方便米面制品
|
4.0
|
|
果醬；專用小麥粉（如自發(fā)粉、餃子粉等）；面糊（如用于魚和禽肉的拖面糊）、裹粉、煎炸粉；調(diào)味糖漿；調(diào)味品；其他（僅限即食菜肴）
|
5.0
|
|
稀奶油（淡奶油）及其類似品；基本不含水的脂肪和油；水油狀脂肪乳化制品；02.02類以外的脂肪乳化制品，包括混合的和（或）調(diào)味的脂肪乳化制品；可可制品、巧克力和巧克力制品（包括代巧克力及制品）以及糖果；其他(僅限乳化天然色素)
|
10.0
|
|
消泡劑（制糖工藝、豆制品加工工藝）
|
加工助劑
|
|
|
04、蔗糖酯的應(yīng)用
蔗糖酯可以作為乳化劑、起泡劑、穩(wěn)定劑和抗老化劑、抗菌劑、保鮮持水劑、黏度調(diào)節(jié)劑、潤滑劑、增溶劑等等在食品中應(yīng)用。表2為蔗糖酯發(fā)揮作用的原理及其應(yīng)用，表3為主要蔗糖酯的分類及應(yīng)用。
表2蔗糖酯發(fā)揮相應(yīng)作用的原料及應(yīng)用
|
作用
|
原理
|
一般應(yīng)用食品品類
|
|
乳化劑
|
蔗糖酯根據(jù)其親水親油特性，可以形成油包水型(W/O,HLB值為3-8)或水包油型（O/W型，HBL值為8-16）乳液穩(wěn)定油水體系。
|
飲品、冰淇淋、甜點(diǎn)、乳制品
|
|
起泡劑
|
特殊的兩親性能夠使液體表面張力有效降低，攪拌時空氣滲入形成緊密細(xì)小的結(jié)構(gòu)
|
蛋糕、奶油
|
|
穩(wěn)定劑和抗老化劑
|
蔗糖酯能夠進(jìn)入淀粉顆粒螺旋結(jié)構(gòu)中，與其相互作用形成絡(luò)合物，防止淀粉結(jié)塊
|
面包
|
|
抗菌劑
|
蔗糖酯可以改變細(xì)胞膜的通透性，一定程度上抑制細(xì)菌的生長
|
按照法規(guī)使用在各類食品中
|
|
保鮮持水劑
|
特殊兩親性，使其能夠在食品表面形成可食用的半透明膜，減少氧氣的流入和水分的流失
|
雪糕、果凍、豆乳
|
|
黏度調(diào)節(jié)劑
|
蔗糖酯的低HLB值可以降低糖果、巧克力生產(chǎn)過程中的黏度
|
糖果、巧克力
|
|
潤滑劑
|
單酯含量較低的蔗糖酯潤滑效果較好，可以降低組分之間的摩擦
|
藥片、糖果
|
|
增溶劑
|
高HBL值的蔗糖酯可以作為增溶劑增加粉質(zhì)原料的溶解性
|
香精、香料、可可粉、代乳粉溶解過程中
|
表3主要蔗糖酯的分類及應(yīng)用
|
蔗糖酯
|
HLB值
|
組成/%
|
一般應(yīng)用品類應(yīng)用
|
|
單酯
|
多酯
|
|
F-10
|
1
|
0
|
100
|
起酥油
|
|
F-20
|
2
|
10
|
90
|
巧克力
|
|
S-370
|
2-3
|
20
|
80
|
巧克力
|
|
S-570
|
5
|
30
|
70
|
保鮮持水劑
|
|
F-50
|
6
|
30
|
70
|
水果、雞蛋的涂膜保鮮
|
|
S-770
|
7
|
40
|
60
|
糖果
|
|
F-90
|
9.5
|
45
|
55
|
口香糖
|
|
S-1170
|
11
|
55
|
45
|
飲料
|
|
F-140
|
13
|
60
|
40
|
面包等面制品
|
|
S-1570
|
14-15
|
70
|
30
|
蛋糕等面制品
|
|
P-1570
|
14-15
|
70
|
30
|
蛋糕等面制品
|
|
P-1670
|
16
|
75
|
25
|
洗滌劑、冰淇淋
|
|
|
|
|
|
05、蔗糖酯發(fā)展現(xiàn)狀
隨著時代的發(fā)展，人們對食品口味的要求逐漸增加，人們對表面活性劑的需求量不斷增大，目前世界范圍內(nèi)生產(chǎn)蔗糖酯的廠家主要有日本三菱株式會社、英國禾大公司、美國寶潔公司、德國贏創(chuàng)工業(yè)、中國浙江合糖科技有限公司、中國廣西高通食品科技有限公司等等。目前我國生產(chǎn)的蔗糖酯顏色發(fā)黃、單酯含量普遍較低，最高單酯含量只有53%，而日本生產(chǎn)的蔗糖酯顏色呈白色，且單酯含量可達(dá)73%[2]。因此，市面上的蔗糖酯大部分被日本所壟斷，未來仍需要食品行業(yè)相關(guān)技術(shù)人員在使用更符合綠色化學(xué)合成方法的基礎(chǔ)上，不斷探索生產(chǎn)高純度蔗糖酯的路線。
參考文獻(xiàn)：
[1]P?ＲEZ B，ANANKANBIL S，GUO Z．Synthesis of sugar fatty acid esters and their industrial utilizations［M］// AHMAD M U．Fatty acids:chemistry，synthesis，and applications．Champaign:AOCS Press，2017:329－354．
[2]劉偉康,藍(lán)平,陳龍.蔗糖脂肪酸酯的制備及應(yīng)用研究進(jìn)展[J].中國油脂,2022,47(03):32-37+70.DOI:10.19902/j.cnki.zgyz.1003-7969.210219.
來源：食品伙伴網(wǎng)食品研發(fā)創(chuàng)新服務(wù)中心
手機(jī)版
