食品新產(chǎn)品開發(fā) 課件 第三章 第六節(jié) 質(zhì)構(gòu)改良設(shè)計(jì)

1——3.6質(zhì)構(gòu)改良設(shè)計(jì)新產(chǎn)品開發(fā)配方設(shè)計(jì)食品新產(chǎn)品開發(fā)——學(xué)習(xí)目標(biāo)

了解食品質(zhì)構(gòu)的定義以及分類；

熟悉常用的食品改良劑的類型；掌握食品改良劑在各類食品中的應(yīng)用。新產(chǎn)品開發(fā)配方設(shè)計(jì)質(zhì)構(gòu)改良設(shè)計(jì)一、質(zhì)構(gòu)改良原理（一）食品質(zhì)構(gòu)定義食品質(zhì)構(gòu)，在食品物性學(xué)研究中，被描述成消費(fèi)者對(duì)食品的入口、接觸、咀嚼、吞咽產(chǎn)生的一系列綜合感受，在消費(fèi)者用語中普遍稱之為口感，也稱為食品質(zhì)地，是食品的重要屬性。3新產(chǎn)品開發(fā)配方設(shè)計(jì)質(zhì)構(gòu)改良設(shè)計(jì)4新產(chǎn)品開發(fā)配方設(shè)計(jì)質(zhì)構(gòu)改良設(shè)計(jì)機(jī)械特性的一次特性包括硬度、凝聚性、黏性、彈性、黏附性等，二次特性包括酥脆性、咀嚼性、膠著性等。幾何特性指粒子的大小、形狀和方向，主要指顆粒感、細(xì)膩度等。其他特性包括物料的水分、脂肪含量等，主要指油性感、爆汁感等。（二）食品質(zhì)構(gòu)的分類食品質(zhì)構(gòu)通常可以分為機(jī)械特性、幾何特性和其他特性。（三）食品質(zhì)構(gòu)改良方式改良食品質(zhì)構(gòu)有兩種常用途徑：一是通過生產(chǎn)工藝進(jìn)行改良，例如在乳飲料生產(chǎn)中采用均質(zhì)的手段處理，起到細(xì)化乳脂肪、防止脂肪上浮、避免分層，達(dá)到品質(zhì)改良的效果；二是改進(jìn)配方設(shè)計(jì)，這是食品配方設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一。食品質(zhì)構(gòu)改良設(shè)計(jì)的方式主要包括增稠（膠凝）、乳化、持水、膨松等。5新產(chǎn)品開發(fā)配方設(shè)計(jì)質(zhì)構(gòu)改良設(shè)計(jì)6新產(chǎn)品開發(fā)配方設(shè)計(jì)質(zhì)構(gòu)改良設(shè)計(jì)二、改良劑的類型與應(yīng)用（一）改良劑類型1.增稠（膠凝）劑增稠（膠凝）劑通常指能溶解于水中，并在一定條件下充分水化后形成黏稠、滑膩溶液的大分子物質(zhì)，主要是食品膠類物質(zhì)。7新產(chǎn)品開發(fā)配方設(shè)計(jì)根據(jù)來源不同，食品膠主要分為植物膠、動(dòng)物膠、微生物膠、海藻膠、化學(xué)改性膠等。常見的植物膠有瓜爾膠、槐豆膠、羅望子膠、阿拉伯膠等。常見的動(dòng)物膠有明膠、殼聚糖、乳清濃縮蛋白等。常見的微生物膠有黃原膠、結(jié)冷膠、酵母多糖等。常見的海藻膠有海藻酸（鹽）、瓊脂、卡拉膠、紅藻膠等。常見的化學(xué)改性膠有羧甲基纖維素鈉、微晶纖維素、甲基纖維素等質(zhì)構(gòu)改良設(shè)計(jì)各種食品膠的特性比較如表所示8新產(chǎn)品開發(fā)配方設(shè)計(jì)調(diào)味設(shè)計(jì)特性食品膠種類抗酸性抗酸性海藻酸丙二醇酯、抗酸型羧甲基纖維素鈉、果膠增稠性瓜爾豆膠、黃原膠、槐豆膠、魔芋膠、果膠、海藻酸鹽、吸水性瓜爾豆膠、黃原膠溶解度（冷水中）黃原膠、阿拉伯膠、瓜爾豆膠、海藻酸鹽凝膠強(qiáng)度瓊脂、海藻酸鹽、明膠、卡拉膠、果膠凝膠透明度卡拉膠、明膠、海藻酸鹽凝膠熱可逆性卡拉膠、瓊脂、明膠、低酯果膠快速凝膠性瓊脂、果膠假塑性卡拉膠、黃原膠、槐豆膠、瓜爾豆膠、海藻酸鹽、乳化穩(wěn)定性卡拉膠、黃原膠、槐豆膠、阿拉伯膠懸浮性瓊脂、黃原膠、羧甲基纖維素鈉、卡拉膠、海藻酸鈉口味果膠、明膠、卡拉膠9新產(chǎn)品開發(fā)配方設(shè)計(jì)2.水分保持劑水分保持劑作為有助維持食品中水分穩(wěn)定的一類食品添加劑，多指用于肉類和水產(chǎn)品加工中增強(qiáng)水分穩(wěn)定和提高持水性的磷酸鹽類，磷酸鹽的持水性與其種類、添加量、產(chǎn)品的pH值、離子強(qiáng)度等因素有關(guān)。質(zhì)構(gòu)改良設(shè)計(jì)磷酸鹽的主要應(yīng)用在肉制品中

*作水分保持劑，提高肉的持水性*利用其金屬離子螯合作用，具有抗氧化作用*防腐作用（如磷酸三鈉、三聚磷酸鈉）*軟化肌肉組織，使肌肉的嫩度和彈性增強(qiáng)（焦磷酸鹽特有的功能）

對(duì)肉制品而言，持水能力最好的是焦磷酸鹽，其次為三聚磷酸鹽，隨著鏈伏的增加，多聚磷酸鹽的持水能力逐漸減弱，正磷酸鹽的持水能力較差。新產(chǎn)品開發(fā)配方設(shè)計(jì)質(zhì)構(gòu)改良設(shè)計(jì)11配方創(chuàng)新設(shè)計(jì)質(zhì)構(gòu)改良設(shè)計(jì)3.膨松劑面包，蛋糕，饅頭等食品受到消費(fèi)者的青睞，其中一個(gè)主要特點(diǎn)是具有海綿狀多孔組織，口感柔軟。研究如何保持氣泡的穩(wěn)定性也成為了現(xiàn)在的行業(yè)熱點(diǎn)問題。

我國規(guī)定允許使用的膨松劑有9種，分別為碳酸氫鉀、碳酸氫鈉、碳酸氫銨、輕質(zhì)碳酸鈣（碳酸鈣）、硫酸鋁鉀（鉀明礬）、硫酸鋁銨（銨明礬）、磷酸氫鈣、酒石酸氫鉀、焦磷酸二氫二鈉。12配方創(chuàng)新設(shè)計(jì)膨松劑是指添加于以面粉為主要原料的焙烤食品中，可使食品具有膨松、柔軟或酥脆感的一類食品添加劑。生產(chǎn)中常用的膨松劑：生物膨松劑：主要指酵母?；瘜W(xué)膨松劑堿性膨松劑：主要為碳酸氫鹽，如碳酸氫鈉、碳酸氫銨等。酸性膨松劑：主要是磷酸氫鈣、酒石酸氫鈣等。質(zhì)構(gòu)改良設(shè)計(jì)復(fù)合膨松劑：由碳酸鹽類、酸性鹽（或有機(jī)酸）和助膨劑（淀粉、脂肪酸）等物質(zhì)復(fù)配而成。13新產(chǎn)品開發(fā)配方設(shè)計(jì)4.乳化劑

乳化劑是一類添加于食品后可使體系形成穩(wěn)定狀態(tài)的食品添加劑。親水親油平衡值（HLB）是衡量食品乳化性的重要指標(biāo)，親油性100%者HLB值為0，親水性100%者HLB值則為20，其間分為20等份以表示其親水、親油性的強(qiáng)弱和用途。HLB值越大則親水性越強(qiáng)，反之則親油性越強(qiáng)質(zhì)構(gòu)改良設(shè)計(jì)14新產(chǎn)品開發(fā)配方設(shè)計(jì)食品乳化劑一般有以下四種作用：乳化作用、助溶作用、抗老化作用、發(fā)泡及消泡作用。（1）乳化作用：顯著降低油水兩相界面張力，提高乳濁液的穩(wěn)定性。當(dāng)表面活性劑吸附在乳滴界面時(shí)，可起到屏障的作用，阻礙液滴之間相互聚集。（2）助溶作用：當(dāng)體系中小分子乳化劑的含量大于臨界膠束濃度時(shí)，表面活性劑分子聚集后形成膠束，將溶劑體系劃分為疏水區(qū)域和親水區(qū)域。（3）抗老化作用：食品乳化劑在谷物食品中可作為抗老化劑，能與食品中的直鏈淀粉反應(yīng)，從而降低淀粉溶脹能力，抑制淀粉重結(jié)晶，以防老化，最終提高面制品的軟度。（4）發(fā)泡及消泡作用：含有飽和脂肪酸鏈的乳化劑可用作發(fā)泡劑,通過在食品內(nèi)部產(chǎn)生氣泡，使外觀具有蓬松感；而含有不飽和脂肪酸鏈的乳化劑可用作消泡劑，抑制或消除氣泡，且不影響產(chǎn)品口感。質(zhì)構(gòu)改良設(shè)計(jì)常用的乳化劑我國食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（GB2760-2007）批準(zhǔn)使用的品種有33種。1、單，雙，三甘油脂肪酸酯2、改性大豆磷脂3、蔗糖脂肪酸酯4、山梨醇酐脂肪酸酯類新產(chǎn)品開發(fā)配方設(shè)計(jì)質(zhì)構(gòu)改良設(shè)計(jì)16新產(chǎn)品開發(fā)配方設(shè)計(jì)5.抗結(jié)劑抗結(jié)劑是一類添加于顆?；蛘叻勰畹氖称分?，能夠防止顆?；蚍蹱钍称肪奂Y(jié)塊并且保持松散或自由流動(dòng)狀態(tài)的食品添加劑?？菇Y(jié)劑的原理主要是吸收多余水分或者附著在顆粒表面使其具有疏水性。質(zhì)構(gòu)改良設(shè)計(jì)17新產(chǎn)品開發(fā)配方設(shè)計(jì)6.消泡劑消泡劑是一類在食品加工過程中降低表面張力、消除泡沫的食品添加劑。常用的消泡劑有兩類：消除已產(chǎn)生的氣泡，如乙醇等；抑制氣泡的形成，如乳化硅油等。質(zhì)構(gòu)改良設(shè)計(jì)18新產(chǎn)品開發(fā)配方設(shè)計(jì)（二）改良劑的應(yīng)用1.增稠（膠凝）劑以馬蹄糕為例，市面上出售的馬蹄粉通常含有5%-40%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的淀粉，造成在蒸煮時(shí)，容易出現(xiàn)上下分層的現(xiàn)象，難以形成爽口且富有彈性的糕體。馬蹄糕冷卻后有析水現(xiàn)象，不利于制成冷凍方便食品。然而，在馬蹄粉中加入適量羅望子膠可以制出潤(rùn)滑爽口、有彈性、有咬勁的產(chǎn)品。質(zhì)構(gòu)改良設(shè)計(jì)19新產(chǎn)品開發(fā)配方設(shè)計(jì)下面列舉一些增稠劑的常見應(yīng)用：（1）海藻酸鈉（鉀）：按生產(chǎn)需要適量添加于各類食品；（2）瓊脂：用于糖果、果醬、冰淇淋、豆餡、果凍等食品中；（3）卡拉膠：用于冰淇淋、可可乳糕、可可牛奶、可可糖、面包等食品中；（4）羅望子膠：用于果汁乳飲料、果醬、馬蹄糕等食品中。質(zhì)構(gòu)改良設(shè)計(jì)20新產(chǎn)品開發(fā)配方設(shè)計(jì)2.水分保持劑以肉制品為例，在生產(chǎn)禽肉產(chǎn)品中添加卡拉膠-磷酸鹽復(fù)配添加劑，主要用于增強(qiáng)禽肉的持水性，提高產(chǎn)品的成品率。此外，它還可增加蒸煮禽肉的產(chǎn)品體積，具有保香、改良質(zhì)構(gòu)等特點(diǎn)。質(zhì)構(gòu)改良設(shè)計(jì)21新產(chǎn)品開發(fā)配方設(shè)計(jì)3.膨松劑以焙烤食品為例，可在食品中加入適量碳酸氫鈉，經(jīng)烘烤加熱產(chǎn)生二氧化碳，在食品內(nèi)部形成均勻、致密的孔性組織，體積增大，使面包、蛋糕等食品柔軟富有彈性，使餅干酥松，口感好。質(zhì)構(gòu)改良設(shè)計(jì)部分膨松劑的常見應(yīng)用：碳酸氫鈉（鉀）：在需添加膨松劑的各類食品中，按生產(chǎn)需要適量使用；碳酸氫銨：在需添加膨松劑的各類食品中，按生產(chǎn)需要適量使用；輕質(zhì)碳酸鈣：在需添加膨松劑的各類食品中使用，如作為面粉改良劑；22新產(chǎn)品開發(fā)配方設(shè)計(jì)4.乳化劑在冰淇淋中添加適量酪蛋白酸鈉可使產(chǎn)品中氣泡穩(wěn)定，防止返砂及收縮；在面包中添加適量卵磷脂可作為面包組織軟化劑，有保鮮作用，并能節(jié)省起酥油，明顯改善成品質(zhì)量。質(zhì)構(gòu)改良設(shè)計(jì)部分乳化劑的常見應(yīng)用：?jiǎn)胃手商砑佑诤椭虻鞍踪|(zhì)的飲料中和冰淇淋中；蔗糖脂肪酸酯可主要用于面包、餅干、冰淇淋、巧克力、油脂等；山梨醇酐脂肪酸酯很少單獨(dú)使用，一般與其他乳化劑協(xié)同增效使用。235.抗結(jié)劑在植脂末中添加適量硅鋁酸鈉、微晶纖維素等可以防止其聚集結(jié)塊、保持松散的特性，這主要是由于抗結(jié)劑微粒產(chǎn)生的粘附作用。新產(chǎn)品開發(fā)配方設(shè)計(jì)質(zhì)構(gòu)改良設(shè)計(jì)部分抗結(jié)劑的常見應(yīng)用：硬脂酸鎂一般用于糖果的加工；亞鐵氰化鉀用于食鹽的生產(chǎn)；硅鋁酸鈉用于植脂性粉末的生產(chǎn)。24新產(chǎn)品開發(fā)配方設(shè)計(jì)6.消泡劑消泡劑是抑制泡沫最經(jīng)濟(jì)、最簡(jiǎn)單的方法。在味精生