小麥是我國大面積種植的一種農(nóng)作物 ，長期以來，小麥粉制成的各種面食就是我國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養(yǎng)豐富、風味獨特、方便快捷的特點被越來越多的人們接受。

然而，面制品的質(zhì)量受小麥的產(chǎn)地和品種的影響，我國小麥粉的質(zhì)量存在諸多問題，生產(chǎn)面制品時常常需要添加一些改良劑來改善產(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，也是我國食品工業(yè)中常用的乳化劑。

將其用于面包、餅干、糕點、面食等面制品的生產(chǎn)加工當中，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 單甘酯的分類和性質(zhì)

單甘酯的全稱為單脂肪酸甘油酯 (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可以將單甘酯進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，油脂味或無味，這與脂肪基團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。

通過改變組成單甘酯的脂肪酸碳鏈的長度和飽和性，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)。其親油基團由脂肪酸組成，親水基團由甘油基組成。

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，使氣泡的機械強度和彈性提高，從而使空氣泡能更大地擴張而不破裂。

最常用的單硬脂酸甘油酯，有兩個親水的羥基，一個親油的十八碳烷基，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?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)里形成強復(fù)合物，即直鏈淀粉在淀粉粒中被固定下來，向淀粉粒周圍自由水中溶出的直鏈淀粉減少，單甘酯的親油基進入直鏈淀粉螺旋結(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，決定于化學和幾何學因素。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的鏈長，其中以接帶16個和18個碳原子的烴鏈為好。

不飽和脂肪酸單甘酯的復(fù)合率較低，主要是因為其分子不是線形的，存在空間位阻，不能順利地進入淀粉結(jié)構(gòu)中。從能量學觀點來看，淀粉螺旋結(jié)構(gòu)內(nèi)存在的空腔是一種不利的構(gòu)型，但通過嵌入合適的配體可以使這種構(gòu)型穩(wěn)定。

因為淀粉螺旋體的內(nèi)徑只為約4.5～6*10^-10m，所以只能優(yōu)先與親油基團也具有相似數(shù)量級直徑的乳化劑形成閉環(huán)化合物。在飽和脂肪酸單甘酯時，這一條件可以得到最佳實現(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，還直接影響面團中水分分布，間接延緩老化。

在面團攪拌階段，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的操作工程中，這兩種蛋白質(zhì)吸水脹潤。麥膠蛋白形成一種具有很強粘性而無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粘性的大分子多鏈物質(zhì)。

面團加工過程中，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，使加工過程中因機械攪拌散落的面筋蛋白質(zhì)分子相互連接起來，小分子變成大分子，進而形成牢固、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，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。當單甘酯與油脂共晶時就能得到的穩(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，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，這對于重油類糕點和餅干的生產(chǎn)十分有利，可防止面團或制品因放置時間過久而出現(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。