小麥?zhǔn)俏覈?guó)大面積種植的一種農(nóng)作物 ，長(zhǎng)期以來(lái)，小麥粉制成的各種面食就是我國(guó)北方人民所喜好的主食。

隨著食品工業(yè)的發(fā)展，面粉作為一種主要的基料不斷得到廣泛的應(yīng)用，各種花色品種的面制品以其營(yíng)養(yǎng)豐富、風(fēng)味獨(dú)特、方便快捷的特點(diǎn)被越來(lái)越多的人們接受。

然而，面制品的質(zhì)量受小麥的產(chǎn)地和品種的影響，我國(guó)小麥粉的質(zhì)量存在諸多問(wèn)題，生產(chǎn)面制品時(shí)常常需要添加一些改良劑來(lái)改善產(chǎn)品的品質(zhì)。

單甘酯是目前世界上使用量最大的一種乳化劑，也是我國(guó)食品工業(yè)中常用的乳化劑。

將其用于面包、餅干、糕點(diǎn)、面食等面制品的生產(chǎn)加工當(dāng)中，可以起到乳化作用并和小麥粉中的主要成分發(fā)生相互作用，賦予面制品良好的外觀和口感 。

01 單甘酯的分類(lèi)和性質(zhì)

單甘酯的全稱(chēng)為單脂肪酸甘油酯 (或甘油單脂肪酸酯)，英文名為Monoglycerides(MG)，按照主要組成脂肪酸的名稱(chēng)可以將單甘酯進(jìn)一步分為單硬脂酸甘油酯(Glycerolmonostearate)、單月硅酸甘油酯(Glycerolmonolaurate)、單油酸甘油酯(Glyc— erolmonooleate)等，其中產(chǎn)量最大應(yīng)用最多的是單硬脂酸甘油酯。

單甘酯一般可為油狀、脂狀或蠟狀，色澤為淡黃或象牙色，油脂味或無(wú)味，這與脂肪基團(tuán)的大小及飽和程度有關(guān)，具有優(yōu)良的感官特性，單甘酯不溶于水和甘油，但能在水中形成穩(wěn)定的水合分散體，其HLB值為2～3。

通過(guò)改變組成單甘酯的脂肪酸碳鏈的長(zhǎng)度和飽和性，可以調(diào)整其HLB值。與油脂相似，單甘酯以多種晶型或變晶型存在。

02 單甘酯的功能特性

單甘酯除具有典型的表面活性作用外，在食品中還具有許多其它功能。這些表面活性作用和在食品中的特殊作用相結(jié)合，是單甘酯應(yīng)用于面制品加工的基礎(chǔ)。

在此基礎(chǔ)上，單甘酯不僅能提高食品質(zhì)量，延長(zhǎng)食品貯藏期，改善食品的感官性狀，而且還可以防止食品變質(zhì)，便于食品加工和保鮮，有助于新型食品的開(kāi)發(fā)。

2.1 單甘酯的表面活性

單甘酯是非離子表面活性劑，具有兩親分子結(jié)構(gòu)。其親油基團(tuán)由脂肪酸組成，親水基團(tuán)由甘油基組成。

這種兩親分子結(jié)構(gòu)是產(chǎn)生表面活性作用的前提，并使單甘酯能夠容易富集于溶液表面發(fā)生吸附，而且在表面和界面上定向排列，產(chǎn)生表面活性和界面活性，降低了表面或界面張力。

此外，單甘酯定向排列在氣一液或氣一脂的界面上，使氣泡的機(jī)械強(qiáng)度和彈性提高，從而使空氣泡能更大地?cái)U(kuò)張而不破裂。

最常用的單硬脂酸甘油酯，有兩個(gè)親水的羥基，一個(gè)親油的十八碳烷基，因此能分別吸附在油和水兩種相互排斥的相面上，形成薄分子層，降低兩相的界面張力，從而使原來(lái)互不相溶的物質(zhì)得以均勻混合，形成均勻狀態(tài)的分散體系，改變了原料的物理狀態(tài)，進(jìn)而改善食品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提高 質(zhì)量。

2.2 單甘酯和面粉成分的相互作用

在生產(chǎn)面制品的復(fù)雜過(guò)程中，碳水化合物、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)起著決定性的作用。各種面粉成分的作用決定于它們的組成或相互作用的產(chǎn)物。單甘酯與面粉成分可能發(fā)生很多方面的相互作用，并能夠相應(yīng)地影響產(chǎn)品的質(zhì)量。

2.2.1 單甘酯與淀粉的相互作用

當(dāng)?shù)矸凼軣岷⑴蛎?，單甘酯與水一起形成液體結(jié)晶的層狀分散相向淀粉粒中浸透，與溶出淀粉粒外的直鏈淀粉和淀粉粒外的直鏈淀粉相互作用。

單甘酯被緊緊地包在直鏈淀粉螺旋結(jié)構(gòu)里形成強(qiáng)復(fù)合物，即直鏈淀粉在淀粉粒中被固定下來(lái)，向淀粉粒周?chē)杂伤腥艹龅闹辨湹矸蹨p少，單甘酯的親油基進(jìn)入直鏈淀粉螺旋結(jié)構(gòu)形成不溶性復(fù)合物，防止了淀粉粒之間的再結(jié)晶而發(fā)生老化。

哪些分子能夠嵌入淀粉，決定于化學(xué)和幾何學(xué)因素。同系單甘酯的復(fù)合體形成能力很大程度上取決于脂肪酸基團(tuán)的鏈長(zhǎng)，其中以接帶16個(gè)和18個(gè)碳原子的烴鏈為好。

不飽和脂肪酸單甘酯的復(fù)合率較低，主要是因?yàn)槠浞肿硬皇蔷€形的，存在空間位阻，不能順利地進(jìn)入淀粉結(jié)構(gòu)中。從能量學(xué)觀點(diǎn)來(lái)看，淀粉螺旋結(jié)構(gòu)內(nèi)存在的空腔是一種不利的構(gòu)型，但通過(guò)嵌入合適的配體可以使這種構(gòu)型穩(wěn)定。

因?yàn)榈矸勐菪w的內(nèi)徑只為約4.5～6*10^-10m，所以只能優(yōu)先與親油基團(tuán)也具有相似數(shù)量級(jí)直徑的乳化劑形成閉環(huán)化合物。在飽和脂肪酸單甘酯時(shí)，這一條件可以得到最佳實(shí)現(xiàn)。R．Cui，C．G． Oates_6研究發(fā)現(xiàn)復(fù)合物不易被淀粉酶所分解，也是證明上述觀點(diǎn)的理由。支鏈淀粉的直鏈狀螺旋結(jié)構(gòu)少，極不容易形成復(fù)合物。

單甘酯除與直鏈淀粉形成不溶性復(fù)合物而產(chǎn)生抗老化作用外，還直接影響面團(tuán)中水分分布，間接延緩老化。

在面團(tuán)攪拌階段，單甘酯被吸附在淀粉表面，產(chǎn)生水不溶性物質(zhì)，抑制了水分的移動(dòng)和淀粉粒的膨脹，阻止了淀粉粒之間的相互連接。由于淀粉的吸水溶脹能力被降低，糊化溫度被提高，從而使更多的水分向面筋轉(zhuǎn)移，因而增加了產(chǎn)品的柔軟度，延緩了老化。

2.2.2 單甘酯與蛋白質(zhì)的相互作用

面粉中存在兩種非水溶性蛋白質(zhì)，即麥谷蛋白和麥膠蛋白。在面粉加水形成面團(tuán)的操作工程中，這兩種蛋白質(zhì)吸水脹潤(rùn)。麥膠蛋白形成一種具有很強(qiáng)粘性而無(wú)彈性的單鏈小分子物質(zhì)；麥谷蛋白形成一種具有很好彈性而無(wú)粘性的大分子多鏈物質(zhì)。

面團(tuán)加工過(guò)程中，小分子麥膠蛋白分散到大分子麥谷蛋白中，形成一種既有彈性，又有粘性的特殊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，即面筋。而加入單甘酯后，單甘酯能與面筋蛋白質(zhì)相互作用，形成復(fù)合物，即單甘酯的親水基與麥膠蛋白結(jié)合，親油基與麥谷蛋白結(jié)合，使加工過(guò)程中因機(jī)械攪拌散落的面筋蛋白質(zhì)分子相互連接起來(lái)，小分子變成大分子，進(jìn)而形成牢固、緊密的面筋網(wǎng)絡(luò)。正是由于這種很好的“架橋作用”，使面團(tuán)中游離蛋白質(zhì)明顯減少，而結(jié)合蛋白質(zhì)明顯增加。

2.2.3 單甘酯與脂質(zhì)的相互作用

油脂的α一晶型是最不穩(wěn)定的，并且熔點(diǎn)很低，而β一晶型和β'一晶型都很穩(wěn)定，并具有較高的熔點(diǎn)，β'一晶型狀態(tài)的油脂還具有良好的加工性能。

要使油脂保持β’一晶型狀態(tài)，就具有加入晶體改良劑。當(dāng)單甘酯與油脂共晶時(shí)就能得到的穩(wěn)定的β'一晶型狀態(tài)。β'一晶型狀態(tài)的油脂，具有高的熔點(diǎn)，良好的可塑性和涂抹性。

單甘酯能提高油脂之間的凝聚作用和與脂肪互相結(jié)合成晶體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的能力，從而改善了油脂的晶體結(jié)晶，提高了油脂的穩(wěn)定性，這對(duì)于重油類(lèi)糕點(diǎn)和餅干的生產(chǎn)十分有利，可防止面團(tuán)或制品因放置時(shí)間過(guò)久而出現(xiàn)油水分離的現(xiàn)象，即“走油”現(xiàn)象的發(fā)生，提高了貯藏期，保證了質(zhì)量。