食品用乳化剤の特徴と選び方

日付:2024-03-04

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乳化剤は、エマルションを安定化し、味と質感を高め、保存期間を延長することにより、食品業界で重要な役割を果たしています。これらは製品の品質と市場競争力を高めるために不可欠な添加剤として機能します。このブログでは、食品用乳化剤の 4 つの主要な特性を調査し、ベーキングに最適な乳化剤を選択するためのガイダンスを提供します。

乳化剤の4つの特徴

1. エマルションシステム

食品システムでは、相容れない 2 つの相を含むエマルションが頻繁に発生します。 2 つの相を均一かつ安定にするために、界面エネルギーを低減する 3 番目の成分である乳化剤を添加する必要があります。乳化剤は界面活性剤であり、その典型的な機能は乳化です。液体の状態で存在するエマルジョン中の相は、分散相（または内部相、不連続相）と呼ばれます。もう一方の相は、分散媒 (または外部相、連続相) と呼ばれる 1 つの部分に接続されています。一般的なエマルジョンは水と油で構成されています。乳化剤による 2 つの相の乳化後、水中油 (O/W) 系または油中水 (O/W) 系が形成されます。たとえば、牛乳は O/W システムです。人工クリームはW/Oシステムです。

2. 乳化剤の乳化力

食品乳化剤の乳化能力は、乳化剤分子の親油性および親水性の能力に関連しています。多くの場合、HLB 値と呼ばれる親水性と親油性のバランス値で表されます。つまり、乳化剤中の親油基の親油能力と親水基の親水能力とのバランスの取れた関係を反映している。親水性の高い乳化剤は (O/W) エマルジョンを生成し、親油性の高い乳化剤は (W/O) エマルジョンを生成します。各種乳化剤のHLB値は乳化剤を選択する際の参考データです。
食品中のポリソルベート80

3. 乳化剤のHLB値

一般的に使用される食品用乳化剤のHLB値は0～20です。一般的に、100%親油性の乳化剤のHLB値は0です。これは、最も親油性が高く、親水性がないことを意味します。 100% 親水性の乳化剤の HLB 値は 20 で、これは最も親水性が高く、親油性がないことを意味します。 HLB 値の範囲は 0 ～ 10 で、値が小さいほど親油性が高くなります。 HLB 値は 10 ～ 20 であり、値が大きいほど親水性が高くなります。 HLB値が小さい乳化剤が油中水型乳化剤であり、その逆が水中油型乳化剤です。

4. 用途の特性と乳化剤のHLB値に影響を与える要因

乳化剤は、溶液中で乳化、湿潤、分散、可溶化、発泡、消泡などの一連の界面活性機能を果たします。ノニオン性乳化剤のHLB値と適用性の関係は下表のとおりです。

HLB値	水の中の自然	適用性
1-3	飛散していない	消泡剤
3-6	わずかに散らばっている	W/O型乳化剤(最適3.5)
7-9	激しく泡立てると乳状になり、分散します。	保湿剤
8-18	HLB値8～10、安定した乳状分散	O/W型乳化剤（ベスト12）
13-15	HLB値10～13、透明で分散しやすい	洗剤
15-18	HLB値13～20、溶解した透明なコロイド液体の形態	可溶化剤

HLB 値では分子構造の特異性が省略されているため、乳化剤の特性と有効性は、その親水性基と親油性基の種類、分子構造、および相対分子量にも依存します。

構造的には、親油鎖の末端に親水基を有する乳化剤は、親油鎖の中間近くに親水基を有する乳化剤よりも優れた親水特性を示します。

相対分子量に関しては、分子量の高い乳化剤は、分子量の低い乳化剤よりも優れた分散能力を示します。直鎖乳化剤の場合、炭素原子数が 8 を超えると顕著な乳化特性が現れ、炭素原子数が 10 ～ 14 の乳化剤はより優れた乳化および分散特性を示します。

したがって、最適な乳化剤を選択する必要がある場合、HLB 値だけでは十分ではありません。複数の要素も考慮し、特定の実験と組み合わせて選択する必要があります。

ベーキングに適した乳化剤の選択

乳化剤は親水性末端と疎水性末端を持つ分子であり、少量であっても重要な役割を果たします。ペストリーにおけるそれらの主な機能には、水との結晶間構造の形成、タンパク質との相互作用の強化または低減、デンプンとの複合体の形成、および脂肪の結晶化の促進または阻害が含まれます。

ベーキングに使用される一般的な食品乳化剤には、モノグリセリドおよびジグリセリド、ポリグリセロールエステル、スクロースエステル、DATEM (モノグリセリドのジアセチル酒石酸エステル)、プロピレングリコールエステル、レシチン、アセチル化モノグリセリド、ステアロイル乳酸ナトリウム、ステアロイル乳酸カルシウム。
食品中のポリソルベート80

理解を容易にするために、数値を使用して特定の乳化剤の性能を定量化し、その有効性をより具体的に示しています。

名前	HLB値	タンパク質との相互作用の程度	アミロースによる複合体形成指数
デートム e472e	8.0-8.2	100	49
ストロイル乳酸ナトリウム(SSL)	8.0-10.0	95	72
ステアロイル乳酸カルシウム (CSL)	5.0-6.0	95	65
モノステアリン酸グリセリル (GMS)	3.0-5.0	15	87-92
ポリソルベート60	15	--	30

上の表から、次のことが推測できます。モノグリセリド (GMS)直鎖デンプンとの最も高い複合体形成能力を示し、優れた老化防止能力を示しています。一方、モノグリセリドのジアセチル酒石酸エステル (DATEM) はタンパク質と最も強い相互作用を示し、その並外れた強化能力を強調しています。

結論

CHEMSINO Firm は中国にあり、以下を専門としています。食品用乳化剤の供給および製造。食品用乳化剤が必要な場合は、無料サンプルと価格見積もりをご希望の場合はお気軽にお問い合わせください。当社がオンラインで販売する乳化剤は、Hala、Koser、およびその他の関連認証を取得しています。したがって、当社の製品の品質を信頼していただけます。

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