天然的食品乳化剂卵磷脂
卵磷脂的概述
卵磷脂(1ecithin)自1843年被法国科学家发现以后，即风靡整个世界，尤其是近几十年来的应用越来越广泛。“lecithin”的字源来自希腊文“lekithos”，原意为“蛋黄”，这是因为最初是在蛋黄中发现卵磷脂。
世界医学界早在60年代就已认识到卵磷脂对人体健康的作用，生物化学、生理解剖、药剂学等方面的证据已阐述了卵磷脂是构成人体细胞膜的主要物质，是目前全球医学界唯一认定有健脑、健智、增强记忆功效的产品，享有“血管清道夫”的美誉，也是一种“天然解毒剂”。
卵磷脂在其绿色保健食品的“光环”之下，作为食品乳化剂的应用价值一直不被重视，直到最近几年由于食品行业崇尚“绿色、天然”的潮流，才使这种天然食品乳化剂的价值得以逐渐体现，其技术价值也越来越受到人们的重视。实际上，卵磷脂能显著降低油水间的表面张力，作为乳化剂在食品工业可用于制备良好的油/水（O/W）型乳剂，它是我国最早批准作为食品乳化剂的两个品种之一，其消耗量仅次于甘油脂肪酸酯。
卵磷脂是面包制作中使用时间最长的乳化剂。早在1924年人们就已经知道，面粉中加少量卵磷脂能对面筋以及面团产生作用。试验研究不同磷脂对面筋的作用证明：磷脂对谷蛋白纤维起到润滑作用，从而使谷蛋白纤维更好地相互滑动，赋予面团较高的延伸性，添加0.5%～1.0%的磷脂就能提高面团的延伸性。自1930年以来，美国面包工业中就普遍使用卵磷脂作为乳化剂。卵磷脂可以减少面团的揉和时间，改进面团性能，特别是使面团有良好的坚度和工艺性能，并能够改善面包内部组织和增大面包体积。
商业上的卵磷脂一般来源于蛋黄和大豆，故有蛋黄卵磷脂和大豆卵磷脂称谓之别。大豆卵磷脂是以大豆油生产中的副产品(大豆油脚)为原料提炼出的卵磷脂，含有胆碱、维生素、矿物质、亚麻酸、及次亚麻酸等成分，其中胆碱是人体必需的营养素，而卵磷脂的主要化学成分就是磷脂酰胆碱(PC) ，PC也是主要起生理功能的卵磷脂成分。两种来源的卵磷脂没有本质上的区别，在蛋黄卵磷脂中的PC含量比大豆卵磷脂高3倍左右；蛋黄卵磷脂的产品纯度高，其氧化稳定性较大豆卵磷脂好。但因大豆卵磷脂的来源广泛，目前商业用的卵磷脂主要为大豆卵磷脂或以此作为原料进一步精制、改性或深度加工的磷脂。
在美国和欧洲，各种精制磷脂产品以10％的速度递增，磷脂的精制技术和产品应用已是今非夕比。钟旭东曾对日本的食品乳化剂市场做过统计，日本乳化剂市场中主要是以脂肪酸甘油酯（约占40%）、卵磷脂类（约25%）以及蔗糖脂肪酸酯类（约15%）为主。这三大类加起来占整个乳化剂市场的份额的90%。在2003～2005年三年中，日本对作为乳化剂的卵磷脂类产品的需求量在7800吨/年左右，其中以大豆磷脂的需求量为最大，占卵磷脂类全部的84%左右，蛋黄卵磷脂占1%左右，高纯度磷脂占15%左右。目前中国的卵磷脂年消费量约1 万吨, 但生产符合食品级的卵磷脂数量很少。
欧洲、美国、日本等发达国家和地区对磷脂的生产已普遍很重视，每年消费磷脂量占世界年消费磷脂量的70％以上，国外生产磷脂产品的著名企业也主要分布在美国、德国和日本。这些公司历史悠久，品种多，质量好，出口量大：原德国Lucas Meyer公司（曾更名为Degussa，现并入Evonik公司旗下）作为世界上著名的磷脂专业公司，生产历史悠久，产品质量好，以生产药用、保健食品用和化妆品用卵磷脂所著称，是向全世界供应磷脂总消费量30%的最大厂商，在全球有8个分公司；Natterman Phospholipid是罗纳一普朗公司设在德国的专业公司，采用层析法分离和富集大豆磷脂中磷脂酰胆碱；荷兰的Kirvitbv主要生产乳制品用的喷雾干燥卯磷脂产品，产品有较好的湿润性和溶解性，与干性组分混台性良好；日本的日清制油于1991年设立生产高纯度卵磷脂的公司；日本的真磷脂公司一直是有名的磷脂生产公司；其它还有英国的Quest international、John F Seyfried、K＆k Greef、Porum Holdings，日本的丸善药品、昭和产业、太阳化学、大日本制药等也均有大豆磷脂产品。
而在中国，磷脂生产是近二三十年的新兴工业，大部分企业仍采用1994年针对磷脂作为食品添加剂产品而发布的SB/T10206—94行业标准，只能生产磷脂类复合物，所含的磷脂成分比较低，仅有少数几个企业能生产纯度较高的卵磷脂，如上海太伟药业可以生产注射用大豆卵磷脂。
天然的食品乳化剂
所谓乳化作用就是使乳制品或冰淇淋等食品中水和油两种本来不具混合性质的物质成为混合状态。从界面活性的作用看，乳化剂不仅是单纯的乳化，还有分散、浸透、洗净、起泡、游离型等功效。卵磷脂作为食用乳化剂广泛应用于食品加工行业，其主要的应用领域有以下几个方面。
1. 在乳浊液中的应用
卵磷脂分子中的亲水(极性的)和亲油(非极性的)基团能在两种非互溶的液体交接面共同作用，从而使它们相互混合，生产出油水均匀化的乳浊液。众所周知，亲水亲油平衡值(HLB)反映乳化剂对某一特定乳浊液的稳定能力，HLB常为1~20，1表示亲油性最大，HLB值低的乳化剂最适于油包水(W/O )型乳浊液，HLB高的则是气种很高的水包油(O/W )型乳化剂。
天然卵磷脂的HLB值一般在4左右，改性卵磷脂的HLB为4~12，脱脂粒状卵磷脂的HLB值还要高。因此，天然卵磷脂在制作类似人造黄油、巧克力等产品时，被用作W/O 型乳化剂。例如，它用于人造黄油中，可使其中的脂肪具有某种特点，如生产医用人造黄油、高级人造黄油以及商业用人造黄油。改性卵磷脂包括乙酰化、水解化以及羟基化卵磷脂。与天然卵磷脂相比，改性卵磷脂具有较好的亲水能力，在水包油（O/W）型乳浊液(如奶、色拉调味汁、蛋黄酱、冰淇淋以及婴儿配方食品)中所起的效果最好。在色拉调味汁中，改性卵磷脂不仅能够阻止胶体脱水收缩和分离，改善产品储藏的稳定性，而且能够使产品具有特定的比重和松散度。
卵磷脂单独使用时，它的乳化效果受乳浊液本身粒度所限制。因此，在许多乳浊液中，卵磷脂要同其他稳定剂(最常用的是甘油二酸酯)一起使用，但是采用机械方法(如高度剪切或超声波)降低粒度后的微粒乳浊液，卵磷脂单独使用就可起到较好的乳化效果，因为在一般情况下，机械能输入得越多，则乳化剂使用的量就越少。
2、在糖果中的应用
卵磷脂大量应用于糖果制品中，尤其是巧克力产品中使用最多。卵磷脂具有再乳化性、防粘结、释放性和粘度调节能力，对糖果产品性能产生重要影响，可控制粘度、降低发粘及控制结晶。
国外常将0.2％～0.3％的卵磷脂用于巧克力生产，可以提高巧克力的柔脆性，降低粘性并阻止表面起霜；它还能够降低可可酱以及植物油表面的张力从而降低产品的粘度。在可可酱中，每加入0.1％的卵磷脂，其粘度可降低2%；在糖色、乳脂糖以及勿奇糖中，卵磷脂起乳化作用，使产品质地均匀，无粘连现象；在类似雪花软糖及夹心糖果等高糖含量的糖果中，卵磷脂能够阻止糖果在储存期间吸收水分，发生相互粘连现象，还起到风味保护剂以及抗氧化剂的作用，在某些糖果中添加0.5％，能使奶油类糖果防止渗油，改善口感，使硬糖类糖果口感既硬又脆，在加工切块过程中不粘刀，改善加工条件；在月饼中，可防止产品干硬。
3、在速溶产品中的应用
卵磷脂经常用于速溶化粉状产品中，如在可可粉、早餐饮品、咖啡、代乳品、布丁等制作过程中加入适量的卵磷脂，以使产品在水相中迅速彻底地湿润、溶解。这是由于卵磷脂分子的表面活性能够降低粉状产品与液体固液界面的表面张力，从而促进粉状产品在液相中的分散。在生产中，应根据速溶产品的不同特性选用不同的卵磷脂，如水溶性产品（如蛋白粉)需要一种低极性的亲油卵磷脂，因在吸水湿润时，它能减缓并控制产品的水解速率；表面为油质的产品(如巧克力、高脂肪奶粉)需要高极性的亲水卵磷脂，以促进脂肪表面吸水湿润。因此卵磷脂是良好的乳化剂、润湿剂和促溶剂。
4、在人造奶油、起酥油和乳制品中的应用
卵磷脂是生产人造奶油和起酥油最常用的防溅剂和乳化剂，其用量一般为脂肪的0.1～0.5％，通常与单甘酯或二甘酯混合使用，可防止渗水、防溅，促进烘干过程的褐变，增强起酥效果，强化奶油中维生素A的抗氧化性。
在婴儿奶粉、代乳品、代蛋品、冰淇淋及调味品等乳制品中，卵磷脂可用作乳化剂、润湿剂、防溅剂和脱膜剂，在天然乳酪和人造乳酪中还可用作乳化剂和切片分离剂。在冰淇淋生产中，改性卵磷脂能够控制冷冻时脂肪乳浊液的不稳定性，使脂肪小球体紧密地结台在一起，使产品具有稳定的质地结构体积和干稀度。在糕点饼干，特别是含油量高的桃酥类点心中，加入0.1％～0.5％的乳化剂，口感松酥，体积增加，且节约了油脂的用量，保存期还能延长。
5、在烘焙食品中的应用
在面包、卷饼、炸面包圈、蛋糕、小甜饼、面制糕点等食品中，卵磷脂是必不可少的乳化剂、润湿剂和脱膜剂。它可促进面团中起酥油均匀分布，有利于发酵与水分吸收，改善面团加工过程，增加产品的营养性能，使产品质地柔顺细腻。此外，磷脂的三维空间结构容易被包进直链淀粉的螺旋结构中，阻止直链淀粉重结晶，有助于延缓淀粉老化，保持淀粉松软。卵磷脂亦能与面筋形成脂蛋白复合物，增加面筋的弹性和柔韧性，改善面团持气性，使焙烤产品体积增大，质地松软。
6、在面点食品中的应用
由于卵磷脂是一种可提高水和油脂亲合性的物质，因此广泛用于加工油脂食品。如加工快餐面，为改善原料对油脂的亲合度可使用卵磷脂。研究表明，在不需使用油脂的切面和熟面中添加卵磷脂后，能改变面的食感，使面润滑、柔软、弹性增加，对面加工过程中的“作业性”产生良好的影响。此外，在炒面及中国汤面(汤中有油)中加入卵磷脂可使面味更加鲜美。
7、在肉和家禽冻胶层、宠物食品中的应用
卵磷脂是肉和家禽冻胶层，或作为玩赏动物食品的棕色剂、乳化剂、磷酸盐分散剂及膳食补充剂，可防止脂肪分离。配方设计合理时，磷脂可大大降低甚至完全消除辣椒罐头、流质咖啡、肉汁及其他高含量动物脂肪产品的“脂肪覆盖现象”。
用作食品乳化剂的磷脂类产品
国内现有的磷脂类产品主要有浆状、粉状、粒状的商品形态，HLB从2～12不等的标准磷脂、改性磷脂、复配磷脂，剔除各生产厂重复品种不算，可多达百余种，以下仅仅举例说明。
美国中央大豆公司浆状磷脂产品有Centrol 3F-SB(MS-640，商品名为申特）为符合FDA(21CFR184、l400)的商品，丙酮不溶物62% 、HLB为4的W/O型大豆磷脂，广泛用于硬化油、黄油、巧克力、冰淇淋、起酥油、脱模油、口香糖等；Blendmax(MS-322 )，丙酮不溶物56～59%，HLB为8，在水中有很好的分散能力，属O/W型商品，欧共体批准可用于婴儿食品的乳化剂；Centromix cps/e（商品名为申特敏），丙酮不溶物57～61%，HLB为12，色度低(14左右加氏色度)，最适用作饮料的乳化剂和分散剂，属O/W型性质。
德国德固赛（Degussa）公司的浆状磷脂产品，主要有CHOCOTOP50(增强PC和PE)，CHOCOTOPS100(经分离处理，富含酸性磷脂)、CHOCTOPS320(大豆磷脂经分离处理富含PC)；TOPCITHIN50、TOPC1THINl00(均是标准大豆磷脂，丙酮不溶物>62％，色泽分原色加氏色度16，单漂白加氏色度14，双漂白加氏色度12)，TOPCITHIN300(透明液体,富集PC、PE的产品)； EMULFLUID F12(经分离处理的标准大豆磷脂)；EblULFLUID FI2(经分离处理标准大豆磷脂)；EPIKURONl25F(透明液休增强PC≥23%)；EPIKuRONl35F (透明液体，经分离处理，富集PC≥35% )。
美国ADM公司的产品，在国内市场有销售的计有：Yelkin系列产品，丙酮不溶物均为≥62%，按色度分为原色(加氏色度17)和双漂白(加氏色度12)等。
（作者：张水华 深圳海王）