表面活性剂是什么？在食品烘焙中有什么作用？

什么是表面活性剂？

在烘焙行业，表面活性剂（surfactant）被用作发泡剂和润湿剂、在发酵和烘焙过程中增强面团的乳化剂、蛋糕面糊的稳定剂、质地改进剂和保质期延长剂。

烘焙工业中使用的表面活性剂的实例包括：

♦ DATEM、CSL、SSL、卵磷脂→ 酵母发酵面团

♦ 琥珀酰化单甘油酯（SMG）

♦ 乙氧基单甘油酯（EMG）

♦ 丙二醇单酯（PGME）、聚甘油酯（PGE）、聚山梨醇酯→ 甜烘焙食品

起源

表面活性剂可以通过化学合成生产，也可以从生物材料中提取，如葵花籽和鸡蛋中的卵磷脂。

作用

表面活性剂是在同一分子内具有极性（亲水性）和非极性（疏水性）部分（区域）的两亲性化合物。亲水性头部与水相结合，疏水性尾部与脂质或空气相结合。

溶血磷脂酰胆碱——一种来自卵磷脂的天然表面活性剂

表面活性剂的作用是降低胶体系统中气体、固体和液体之间的界面张力。胶体系统由分散相和连续相组成。

胶体系统示例

►液体中的气体（泡沫）

♦ 蛋糕面糊：空气/CO2气体混合并分散在连续水包油乳液中

♦ 啤酒

♦ 海绵蛋糕用烘焙泡沫：空气/气体被捕获并分散在未折叠和交联的蛋清蛋白的连续相中

►固体中的气体（固体泡沫）

♦ 面包面团：空气/CO2气体混合并分散在连续固体但高度水合的面筋淀粉基质中

►液体中的液体（乳液）

♦ 蛋黄酱

♦ 牛奶：分散在连续水相中的脂肪球

►固体中的液体（固体乳液）

♦ 黄油：分散在固体和连续脂肪相中的水滴

♦ 人造奶油：分散在固体和连续脂肪相中的水滴

应用

在烘焙食品中使用表面活性剂的好处：

♦ 在校对和烘焙过程中增加面团强度并改善面团处理

♦ 增加对导致面团塌陷的机械冲击的耐受性

♦ 通过促进均匀和精细的气泡结构来改善碎屑结构

♦ 通过保持胶体稳定性来提高面包卷的体积

♦ 延缓淀粉老化延长面包保质期

♦ 提高无麸质和高纤维烘焙食品的产品质量

表面活性剂具有不同的亲水性头部和疏水性尾部。它们通常根据亲水性基团与亲脂性基团的比例（亲水性-亲脂性平衡，或称为HLB）进行分类。

HLB值决定亲水性基团（即极性部分）还是亲脂性基团（如非极性基团）占主导地位。HLB的值范围从0到20，表明乳化剂对油或水的亲和力。如果乳化剂表现出低HLB值，这表明它是强亲脂性的（不溶于水），表现出抗泡沫功能。高HLB值意味着乳化剂是亲水性的（水溶性的），表现出O/W乳液的稳定性能。

在烘焙过程中，高HLB值对应于出色的面团强化功能。另一方面，低HLB值与较差的面团强化效果高度相关。高直链淀粉络合指数对应于优异的面包屑软化功能（防老化效果）。

选定表面活性剂的关键参数及其功能：

乳化剂	HLB 值 (Hydrophilic-to-lipophilic balance)	直链淀粉络合指数(ACI)
乳酸钠 / SSL / E481	10 – 13 (中/高极性)	72 (很好)
DATEM / E472e	9 – 10 (中极性)	49 (恰当)
脂肪酸乙氧基单甘油酯和二甘油酯	10 – 12 (中极性)	差
卵磷脂	常规卵磷脂3-6 (中极性) 酶改性卵磷脂 10 – 12 (中/高极性)	差
单硬脂酸甘油酯 / E471 / GMS	3 – 4 (低极性)	最低90%单酯   (87 – 92) (优秀) 最低40%单酯 (40 – 45) (差)
脂肪酸聚甘油酯 / PGE / E475	5 – 13 (中极性)	30 – 34 (差)
聚山梨醇酯/PEG20山梨醇酯/吐温	10 – 16 (高极性)	28 – 32 (差)
脂肪酸丙二醇酯 / PGMS / E477	3 – 4 (低极性)	< 20 (差)

食品监管

在美国，用于烘焙行业的表面活性剂被美国食品药品监督管理局视为GRAS。

在欧盟，具有E号的表面活性剂被批准用于食品应用。

责任编辑：邓老师