乳化剤を添加する目的は何ですか

日付:2024-04-08

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乳化剤は食品における多様な用途で広く知られています。今日のブログ投稿では、14 の重要な機能の簡潔な概要を説明します。乳化剤食品に使用され、それらを効果的に利用するための重要なガイドラインを提供します。

食品における乳化剤の働き

1.乳化：すべての乳化剤は界面活性剤であり、同じ分子内に親水基と親油基を持ち、油相と水相の乳化を促進します。 HLB 値が低い乳化剤は油中水エマルジョン (W/O) を安定させ、HLB 値が高い乳化剤は水中油エマルジョン (O/W) を安定させます。

2. デンプンの複合体形成 (ベーカリーの鮮度):ほとんどの乳化剤は分子内に直鎖脂肪酸鎖を含んでおり、デンプン中のアミロースと複合体を形成する可能性があります。この機能は非常に重要です。インスタントマッシュポテトやインスタントラーメンなどの還元澱粉製品のベタつきを軽減し、パンやケーキの硬さやパサつきを防ぎ、食品の美味しさを長持ちさせます。

3. タンパク質の相互作用:乳化剤はグルテンタンパク質と複合体を形成してグルテンタンパク質の分子を拡大し、しっかりとした緻密な構造のグルテンネットワークを形成します。これらはグルテンの機械的強度を高め、生地の空気保持特性を改善し、それによって製品の体積を増加させることができます。

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4. 粘度の向上:脂肪中に分散した砂糖の結晶を含む食品に添加される特定の乳化剤は、砂糖の結晶上に被覆層を形成して粘度を下げることができます。この機能は、溶けたチョコレートの流動性を向上させるのに役立ちます。

5. 泡立ちと発酵:飽和脂肪酸鎖を含む食品用乳化剤は、水中で泡を安定させることができるため、インスタントデザート、ケーキの混合材料（ケーキミックス）、デコレーション材料、その他インスタント食品の発泡剤として使用できます。不飽和脂肪酸を含む乳化剤は泡を抑制することができ、乳製品や卵の加工において消泡剤として使用できます。

6. 質感の向上:デンプンと複合した乳化剤は凝集を軽減し、一貫性と均一性を向上させることができます。乳化剤は、パスタ、乾燥ジャガイモ、パン、ケーキ、その他の食品に適しています。

7. 潤滑:押出デンプン製品に使用される飽和モノグリセリドおよび飽和ジグリセリドは、優れた潤滑性を提供し、プロセス制御を容易にします。キャラメル製品に 0.5% ～ 1% のモノグリセリドおよびジグリセリドを添加すると、切削工具、包装材、歯への付着を軽減できます。食品乳化剤は、菓子やチューインガムの粘着性を軽減するためにも使用できます。

8. クリスタルの改善:マーガリン、ペストリー、チョコレート、ピーナッツバターなどの脂肪食品では、特定の乳化剤を最適な加工条件と組み合わせて使用することで、多形結晶化、形状、脂肪結晶化の生産速度を向上させることができます。これらの脂肪の最適な結晶化によりクリーミーさが増し、ベーキング性能が向上します。これらの機能は砂糖製品や塩製品にも応用できます。

9. 濡れ:乳化剤は一般に優れた湿潤剤です。乳化剤の選択は、ワックスが塗られた表面の湿潤、毛細管湿潤、または粉末湿潤など、必要な湿潤の形態に基づいて行われます。乳化剤の湿潤機能は、液体と固体表面の間の界面張力を低下させ、液体が表面上でより速く均一に分散できるようにすることです。乳化剤は、スプレードライデザート、コーヒー、飲料、インスタント朝食、ココア、その他の食品などのインスタント食品を湿らせるためにも使用できます。

10. 可溶化: 食品用乳化剤液体中の液体の分散能力を向上させ、透明な溶液を形成できます。乳化剤は、さまざまな色や香りの溶解を助けるために必要です。

11. 消泡（消泡剤）：乳化剤は一般に、製品中のエマルジョンを安定させるために使用されます。ただし、特定の用途、特に加工中に、脱乳化または脱泡が必要になる場合があります。ほとんどの場合、脱乳化が必要な場合は、逆の形態の乳化剤や、乳化系のバランスを崩す乳化剤が使用されることがよくあります。乳化剤の選択は泡の形状によって異なります。たとえば、アイスクリームの製造では、脱乳化を制御するために適切な乳化剤が選択され、脂肪粒子が最終製品で最適な形に融合することが保証されます。

12. 風味の向上:乳化剤は、アラビアゴム、糖衣、キャンディー、コーティングなどの脂肪ベースのシステムの乳化を促進し、それによっておいしさを改善し、味の質を高めます。

13. サスペンション：懸濁液は、液体媒体中にしっかりと分散された非常に細かい不溶性粒子から構成されます。乳化剤の懸濁作用は、特に乳化剤が懸濁系で安定剤または増粘剤と組み合わされている場合、湿潤時の不溶性成分の再分散に主に役立ち、製品の保存期間にわたって最適な性能を達成します。チョコレートは食品に含まれる最も一般的な懸濁物質です。

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14. 分散:固体、液体、気体の分散性は、界面エネルギーを低減する乳化剤の能力に依存します。アイスクリーム、コーヒー、マーガリン、香料入り飲料などの食品は、この現象を利用して均一な分散を実現します。

乳化剤の最適使用形態

乳化剤の最適な使用形態は、製品の特定の要件、製造プロセス、望ましい結果などのさまざまな要因によって異なります。ただし、一般的に言えば、乳化剤は完全に水和した状態のときに最も効果的です。

乳化剤の物理的形状は、その機能性と有効性にとって非常に重要です。食品中の乳化剤は、粉末、ペースト、液体など、さまざまな物理的形態で存在できます。これらの形態の中で、完全に水和された乳化剤は、多くの場合、最高の機能性と有効性を示します。完全に水和された乳化剤は、製品マトリックス中でより容易に分散できるため、均一な分散が保証され、その機能が最大限に発揮されます。

例えば、モノグリセリドでんぷんの複合体形成やタンパク質の結合による泡の生成など、油に溶けた状態または水和した状態である必要があります。同様に、粉末モノグリセリドの粒径も製品の結果に大きく影響します。一般にメッシュサイズが大きいほど他の製品との接触面積が大きくなり、効果が大きくなります。粉末改良剤のメーカーにとって、粉末が細かいほど分散性が良く、接触面積が大きいため、効果が向上します。

したがって、多くの用途において、メーカーは、完全に水和した乳化剤を使用すると、エマルジョンの安定性、テクスチャーの強化、および全体的な製品品質の点で最良の結果が得られることに気づく場合があります。

乳化剤を使用する際の注意点

乳化剤の効果を最大限に発揮させるためには、次の点に注意して使用してください。

(1) 乳化剤の効果を最大限に発揮するために、乳化剤は使用前にα結晶化前処理を行う必要があります。
(2) 使用前に乳化剤を水和状態にすることにより、乳化剤の効果を大幅に向上・強化できますが、結晶前処理ほどの効果はありません。
(3) 粉末乳化剤を直接使用すると、特に粒子が粗大になると効果が最も悪くなります。
(4) 異なる乳化剤を混合すると、互いの長所と短所を補い、相乗的に効果を高めることができます。

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