抗结剂的种类和作用机理 / 


抗结剂的种类和作用机理

  1.可应用于食品的抗结剂的种类
  根据1983年美国联邦政府有关法规,有多类物质可作为抗结剂应用在食品加工中,它们是:
  (1)硅酸盐类常用二氧化硅和硅酸钙作为抗结剂,最大用量被规定≤2% ,硅酸钙如用于烘烤方面,用量可≤5% ;另外有硅酸铝钠,硅酸镁,硅铝酸钠,硅铝酸钙钠。
  (2)硬脂酸盐类。这类抗结剂主要为:硬脂酸镁,硬脂酸钙,硬脂酸铝和硬脂酸锌。但硬脂酸锌被作为一种营养成分而不作为一种抗结能力的主要提供者。
  (3)铁盐类。柠檬酸铵铁,氰铁钠[Na4Fe(CN)6·10H2O]均被允许作为食品级抗结剂用,其中前者最大用量≤25 mg/kg(以盐计),后者最大用量≤13 mg/kg(以无水氰铁钠计)。
  (4)磷酸盐类。磷酸钙和磷酸镁不光作为抗结剂用,还可作为一种营养成分,其中TCP[3Ca3(PO4)2·Ca(OH)2]被应用最广泛。
  (5)其他。其他种类的抗结剂有碳酸镁、二氧化锌、解聚淀粉和微晶解聚纤维素等多聚糖类。
  上述抗结剂已被广泛应用在香味物质、香料、人工甜味剂、蛋粉、盐、干胶浆和香基、可可粉、糖、柠檬酸、酱油、洋葱和大蒜盐、肉的干熏混合物以及粉末油脂制品如干酪粉、咖啡伴侣、粉末起酥油等方面。而且由于粉末起酥油配方复杂,它常常采用复合抗结剂来改善它的流动性。
  2.抗结剂产生抗结作用的机理
  通常抗结剂微粒必须能粘附在主基料颗粒的表面上,从而影响主基料颗粒的物性。这种粘附作用的程度可以是覆盖住颗粒的全部表面,到星星点点地覆盖住颗粒的部分表面。但不管怎样,抗结剂颗粒和主基料颗粒之间存在亲和力,它们将形成一种有序的混合物。一旦抗结剂颗粒与主基料颗粒粘附,就会通过以下途径来达到改善主基料流动性和提高抗结性的目的。
  (1)提供物理阻隔作用。当主基料颗粒表面被抗结剂颗粒完全覆盖住以后,由于抗结剂之间的作用力较小,形成的抗结剂层自然成了一种阻隔主基料颗粒相互作用的物理屏障。这种物理屏障将导致几种结果,其一是抗结剂阻隔了主基料表面的亲水性物质,因吸湿或因制备时尚剩的游离水分所形成的颗粒间的液桥;其二是抗结剂吸附在主基料的表面后,使其更为光滑,从而降低了颗粒间的摩擦力,增加了颗粒的流动性,这一作用常被称作润滑作用。由于各种抗结剂自身性质各异,所以它们提供的润滑作用也不同。
  (2)通过与主基料颗粒竞争吸湿,而改善主基料的吸湿结块倾向。一般来说,抗结剂自身具有很大的吸湿能力,从而在与主基料竞争吸湿的情况下,会减少主基料因吸湿性而导致的结块倾向。
  (3)通过消除主基料表面的静电荷和分子作用力来提高其流动性。微胶囊化粉末颗粒带有的电荷一般相同,因此,它们之间会相互排斥,防止结块。但是这些产品上的静电荷常会与生产装置或包装材料的摩擦静电相互作用而带来许多麻烦。当添加抗结剂后,抗结剂会中和主基料颗粒表面的电荷,从而改善主基料粉末的流动性。这种作用常用来解释当抗结剂与主基料颗粒之间的亲和力不是很大,抗结剂只是零星分散在主基料颗粒的表面时却能很好地改善其流动性的原因。
  (4)通过改变主基料结晶体的晶格,形成一种易碎的晶体结构。当主基料中能结晶的物质的水溶液中或已结晶的颗粒的表面上存在有抗结剂时,它不仅能抑制晶体的生长,还能改变其晶体结构,从而产生一种在外力作用下十分易碎的晶体。使原本易形成坚硬团块的主基料的结团现象减少,改善其流动性。

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