泡沫是由液体薄膜或固体薄膜隔离开的气泡聚集体。啤酒、香槟、果汁、冷饮等产品需要泡沫的存在以保证其特殊的风味和质感。但在食品的加工中,并非所有的起泡作用都是受欢迎的。一些泡沫的产生往往会造成危害。在加工植物性原料时,一般先要洗涤根、茎、叶等;蔬菜在去皮、烹煮或煎炸前也要清洗,在此过程中会产生大量的泡沫(尤其是加工高淀粉、高糖分的食品原料时),物料会随泡沫溢出,造成浪费,同时也使加工车间和设备的卫生质量下降,因此必须设法消除泡沫的产生。此外,煎炸用油很容易起泡,泡沫的溢出会造成经济损失及操作工人被伤害,在明火加热时还易引起火灾。在罐头、饮料加工(特别是生产蛋白质含量高的产品),调味品、啤酒、味精等发酵食品的生产过程中也会产生大量有害的泡沫。为了消除这些有害泡沫的不良影响,应当使用消泡剂。
依照GB 2760—2014《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》,消泡剂是在食品加工过程中降低表面张力,消除泡沫的物质。
食品制造过程中产生的泡沫一般都比较稳定,为消除这类泡沫,需在溶液中加入具有破泡能力的物质。一般具有破泡能力的液体物质,其表面张力较低,且易于吸附、铺展于液膜上,使液膜的局部表面张力降低,同时带走液膜下层邻近液体,导致液膜变薄、破裂。因此,消泡剂在液面上铺展得越快,液膜变得越薄,破泡能力越强。
有效的消泡剂既要迅速破泡,又能在相当长的时间内防止泡沫生成。其应具备下述性质:①消泡力强,用量少;②加入发泡系统后不影响它的基本性质;③表面张力小;④与表面的平衡性好;⑤扩散性、渗透性好;⑥耐热性好;⑦化学性稳定,耐气化性强;⑧气体溶解性、透过性好;⑨在发泡系统中的溶解度小;⑩无生理活性,安全性好。
消泡剂可分为破泡剂和抑泡剂两类。破泡剂是直接加到形成的泡沫上使之破灭的添加剂,如低级醇、山梨糖醇酐脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯、天然油脂等。抑泡剂是在发泡前预先加入以阻止发泡的添加剂,如聚醚及有机硅等。目前,使用的消泡剂主要是聚二甲基硅氧烷、聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚等。此外,一些脂肪酸、山梨醇酐脂肪酸酯、天然油脂等也是很好的食品消泡剂。如山梨醇酐脂肪酯可用于酵母生产中的发酵工艺,在酪素蒸发过程中防止发泡。又如在煮豆浆过程中,加入蔗糖脂肪酸酯,能有效地分离豆腐渣,消除泡沫,防止溢锅,还能提高豆腐保水性和弹性,使豆腐的质地更加细腻,不易破碎,口味和口感更佳。实际应用的消泡剂种类很多,但在食品工业中应用的,除了考虑消泡能力,还必须考虑其毒性及安全性。
1.聚氧丙烯甘油醚
聚氧丙烯甘油醚又称甘油聚醚、GP型消泡剂。
(1)性状 聚氧丙烯甘油醚为无色至淡黄色非挥发性黏稠油状液体,有苦味。难溶于水,溶于乙醇等,热稳定性好。
(2)性能 聚氧丙烯甘油醚消泡能力强,是良好的食品消泡剂。用于酵母、味精等生产,消泡效率为食用油的数倍至数十倍。
(3)毒性 小鼠口服LD50>10g/kg体重。
(4)应用 依照GB 2760—2014《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》,聚氧丙烯甘油醚作为消泡剂列入表C.2需要规定功能和使用范围的加工助剂名单,用于发酵工艺。
如在味精生产时采用在基础料中一次加入的方法,加入量为0.02%~0.03%。对制糖业浓缩工序,在泵口处预先加入,加入量为0.03%~0.05%,勿过量,以免影响氧的传递。(www.xing528.com)
2.聚氧乙烯山梨醇酐单油酸酯
聚氧乙烯山梨醇酐单油酸酯,商品名吐温80;其性状、性能、毒性见模块八食品乳化剂项目二常用食品乳化剂五,聚氧乙烯山梨醇酐脂肪酸酯。其应用依照GB 2760—2014《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》,作为消泡剂列入表C.2需要规定功能和使用范围的加工助剂名单,用于制糖工艺、发酵工艺、提取工艺等。还可作为分散剂、提取溶剂。
3.蔗糖脂肪酸酯
蔗糖脂肪酸酯的性状、性能、毒性见模块八 食品乳化剂项目二常用食品乳化剂二、蔗糖脂肪酸酯。其应用依照GB 2760—2014《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》,作为消泡剂列入表C.2需要规定功能和使用范围的加工助剂名单,用于制糖工艺、豆制品加工工艺。
4.复配型消泡剂
复配型消泡剂主要是由高级脂肪酸类、食品用表面活性剂和天然油脂类等组成。如利用山梨醇酐脂肪酯、甘油单硬脂酸酯、蔗糖脂肪酸酯、大豆磷脂及硅树脂、丙二醇、甲基纤维素、碳酸钙、磷酸三钙等中的数种相互复配而成。一般用于软饮料、糖果、冷饮、焙烤食品及布丁等食品中。
以DSA—5消泡剂为例。DSA—5消泡剂是由十八醇硬脂酸酯、液体石蜡、硬脂酸三乙醇胺和硬脂酸铝组成的复配物。其主要成分为表面活性剂。
(1)性状 DSA—5消泡剂为白色至淡黄色黏稠状液体,几乎无臭,化学性质稳定;不易燃易爆,不挥发,无腐蚀性,黏度高,流动性差。1%DSA—5消泡剂水溶液的pH为8~9。
(2)性能 DSA—5消泡剂能显著降低泡沫液壁的局部表面张力,加速排液过程、使泡沫破裂。
(3)毒性 大鼠经口LD50>15g/kg体重。
(4)应用 DSA—5使用用量少,消泡效果好,消泡率可达96%~98%,且成本低,可节约豆油和液体石蜡,经济效益良好。
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