焙烤烘焙食品與面米制品添加劑在食品加工中的作用
首發|杜德春
食品添加劑是現代食品工業不可缺少的元素。在符合衛生質量標準，滿足工藝要求的前提下，開發和利用食品添加劑是糧油食品行業現代化的標志之一。
在日常生活中購買的好多加工食品裏面都含有食品添加劑，無論飲料或糕點制品。
方便面中的主要成分有面餅和調味包。其中面餅主要有食用鹽、特制小麥粉、雞蛋、維生素E、維生素C、精制油以及添加劑。
添加劑主要有以下成分：
乙酰化二澱粉磷酸酯：變性澱粉，增稠劑、穩定和凝固劑。
谷氨酸鈉，5-呈味核苷酸二鈉：增味劑。
碳酸鉀、碳酸鈉：膨鬆劑。
三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉：品質改良劑，加強面粉筋力，使面團具有良好的粘彈性，表面光滑、白嫩、細膩，另外還提高面團的持水力。
瓜爾膠和羧甲基纖維素鈉：黏結劑，使面條表面光滑，不易斷條，並可以起到疏油劑的作用，減少面條吸油率。
單硬脂酸甘油酯、聚甘油脂肪酸酯：乳化劑。
梔子黃、姜黃、核黃素、紅花黃：染色劑。
黃原膠、瓜爾膠;增稠劑。
爲了使面米制品味道更加鮮美以及保質期得到延長，方便面中就必須加入一些食品添加劑。
然而，經常食用方便面就會給身體帶來一些危害。例如磷酸鹽，它可用來改善面條的加工性能以及方便面的味道。但是，人體攝磷過多，會使體內的鈣無法充分利用並使鈣質加速排出，容易引起骨質疏鬆、牙齒脫落、骨骼變形，甚至是骨折。
多數方便面都用油炸過，油炸後可減去面中水分，延長保存期。但這些油脂經過氧化後變爲“過氧化脂質”，它積存於血管或其他器官中，加速人的老化速度，並引起動脈粥樣硬化，易導致腦溢血、冠心病、腎病等。食品添加劑超過一定濃度或劑量，就會顯現毒害作用。
由於食品添加劑的用途相當廣泛，在食品中的地位也相當重要。食品添加劑用來改善食品的外觀、風味、組織結構以及爲防腐和加工工藝的需要。而復合食品添加劑由於比單體食品添加劑或普通食品添加劑具有明顯的優勢，近幾十年來，在世界範圍內正在逐漸成爲食品添加劑行業主流產品。
復配食品添加劑是將幾種乃至幾十種食品添加劑按照一定比例復配而成的食品添加劑。食品添加劑以不同形式復配以後具有很多優點，例如，具有協同增效的作用，具有改善風味、口味的作用，使用方便，降低成本、節約資源的好處等等。
面米制品中復配添加劑變性澱粉、復合磷酸鹽、谷朊粉、食用鹼、瓜爾豆膠等。這些復配食品添加劑可明顯改變面團的流變學性能以及蒸煮性質。
隨着人們生活水平和食品安全意識的提高，天然綠色食品已成爲一種時尚，天然復配食品添加劑以及生物技術發展迅速。
天然食品配料是指利用動物、植物或微生物產物等爲天然原料，利用物理化學或生物加工方法制造的食品配料。食品應以方便營養爲主，因此食品添加劑也應該如此。
天然復合增稠劑在面米中的應用：
在方便面、方便米、米粉面條中，黃原膠、瓜爾膠、海藻酸鈉是常用到的增稠劑，天然的食品增稠劑有植物源食品增稠劑(羅望子膠、海藻酸鈉、魔芋粉)、動物源食品增稠劑(明膠、甲殼素)以及微生物食品增稠劑(黃原膠)等都得到廣泛的應用。
例如海藻酸鈉又名褐藻酸鈉、海帶膠、褐藻膠、藻酸鹽，是由海帶中提取的天然多糖碳水化合物，它幾乎無臭無味(稍微帶有海腥味)，不溶於乙醇、乙醚氯仿和酸，是親水性高分子，水和能力強，有吸溼性，溶於水形成黏稠狀膠體凝膠。
海藻酸鈉與蛋白質形成可溶性絡合物，使粘度增大，可抑制蛋白質沉澱，還能形成纖維和薄膜，且易與蛋白質、果膠、蔗糖、甘油等共溶。
海藻酸鈉的水合性使其在掛面、粉絲、米粉制作中可改善制品組織的粘結性，使其拉力強、彎曲度大、減少斷頭等，特別是對面筋含量較低面粉或米面,效果更爲明顯。
黃原膠是黃單胞菌利用碳水化合物產生的胞外多糖。由於黃原膠具有良好水溶性、增黏性、假塑性，並且耐鹼、酸以及酶解，作爲增稠劑、乳化劑、穩定劑在食品中應用廣泛。
復合食品膠是食品膠按一定的比例復合而成的食品添加劑，利用親水膠體的協同增稠凝膠作用，減少親水膠體的用量，從而降低生產成本。復合增稠劑能使增稠劑的性能得到更佳的改善。
魔芋是天南星科魔芋屬多年生草本植物，主要分布在亞洲和非洲的熱帶及亞熱帶的一些國家和地區,總體上可分爲白魔芋和花魔芋兩大類。
魔芋的主要成分是葡甘聚糖，它是一種非離子型水溶性高分子多糖，和絕大多數陽離子型、陰離子型和非離子型食用膠類都有互溶性、協同性或增效性。魔芋葡甘聚糖是一種非離子型水溶性高分子多糖,含有豐富的羥基(-OH)，易溶於水,吸水後可膨脹80～100倍,具備非牛頓流體的特徵,因此是一種優良的食品。
研究表明，2%魔芋精粉溶膠的粘度達到數十帕斯卡·秒(Pa·s)，高者達到20萬MPa·s以上,是目前所發現植物類水溶性食用膠中粘度最高的一種，它與黃原膠、瓜爾膠、刺槐豆膠等增稠劑相比，由於其屬於非離子型,因此受食品體系中鹽的影響很小。
如將其用於食品,能改善食品的物理性質、增加食品的黏稠性、賦予食品以柔滑適口感、且具有穩定乳化狀態和懸濁狀態作用，是一種新興的增稠劑。魔芋的主要成分是葡甘聚糖，它是全球稀有的膳食纖維、世界公認的天然健康食品和食品添加劑，歐盟規定魔芋粉的最大使用量爲10g/kg。國內動物和人體試驗表明葡甘聚糖的攝入不會影響對鈣、鐵、鋅、銅等元素的吸收。
天然復配抗氧化劑在面米中的應用：
現今天然的食品抗氧化劑應用也很廣泛，例如一些天然物質，黃酮類、大豆多肽、抗壞血酸、生育酚、茶多酚等都具有氧化活性。
例如VC(抗壞血酸)廣泛存在於水果及蔬菜中，抗壞血酸易氧化脫氫形成L一脫氫抗壞血酸。因其在體內可還原爲L一抗壞血酸，故仍有生物活性。其活性約爲L一抗壞血酸的80%。
抗壞血酸因有抗壞血病的作用而得名。此外還具有以下生理功能：抗壞血酸的作用與其激活梭化酶，促進組織中膠原蛋白抗體的形成,因膠原蛋白能夠包圍癌細胞，因此，它具有抗癌作用;抗壞血酸能將膽固醇轉化爲膽汁酸，因此大量維生素C可使高膽固醇血症患者的膽固醇下降;抗壞血酸還參與體內氧化還原反應，這與谷朧甘膚密切有關，體內的氧化型谷朧甘膚可使還原型抗壞血酸氧化成脫氫抗壞血酸，而後者又可被還原型谷朧甘膚變成還原型抗壞血酸。
此外，抗壞血酸可將運鐵蛋白中的Fe3+還原爲Fe“+，促進鐵的吸收，對缺鐵性貧血有一定的輔助療效。
食品中常用的抗氧化劑爲BHA、BHT、TBHQ等，這些化學合成的添加劑比天然的抗氧化劑具有較好的抗氧化效果，但是食用過量對人體的肝，脾、肺等組織有不良影響。
天然的復配食品添加劑是兩種以上的天然抗氧化劑混合以提高抗氧化功能，以發揮協同作用，便於應用。例如以茶多酚、大豆磷脂、抗壞血酸和大蒜提取物爲基本組成復配成的天然復配抗氧化劑，其抗氧化性增強，並且作用明顯優於茶多酚、BHA、BHT。天然復配抗氧化劑在發揮抗氧化作用的同時，各組分間可能發生一系類復雜的反應，表現爲協同作用，從而大大提高其抗氧化性。
而且一定程度上能使已氧化爲過氧化物的多不飽和脂肪酸還原。
天然的添加劑有天然食品抗氧化劑、天然食品增味劑、天然食品增稠劑等，從動植物中提取以及利用微生物發酵的方法制取，利用天然食品添加劑代替化學合成的添加劑，避免了合成添加劑對人體健康帶來的危害，並且有的對人體健康有益。
例如天然抗氧化劑維生素類、類胡蘿卜素類、多酚類以及黃酮類，是人體所需要的生物活性物質和營養成分，在清除人體自由基，延緩人體衰老，改善心、腦血管健康等方面都發揮重要作用。在方便面中使用天然添加劑，使食品更加安全。
天然的添加劑以一定的比例方法復配後具有很多優越性，例如，具有協同增效作用，具有改善風味的作用，使用方便並且降低成本等等。在方便面加工中，用天然的復配添加劑來代替一些單個的化學合成的添加劑，以降低方便面中合成的添加劑帶來的危害，同時使單個的天然添加劑的效果增強，並且這樣減少了食品種添加劑的劑量。
例如谷氨酸鈉與5%的5’一肌昔酸二鈉復合，其鮮味強度可提高到谷氨酸鈉的8倍。谷氨酸鈉與肌昔酸鈉以1,1混合時，鮮味強度可達到谷氨酸鈉的16倍。
面米制品或焙烤食品改良劑包括無機鹽類、營養強化劑類、凝膠多糖類、澱粉和變性澱粉類、乳化劑類、膨鬆劑、增酥劑、酶制劑類、抗氧化劑類、增味增色劑類和復合添加劑類。
面米條品質改良劑的特點：
一是改變面條的流變學特徵，如筋力、彈性、拉伸性、滑爽感等；
二是使面條具有獨特風味和色澤；
三是增加或彌補面條中某種或某些營養成分的不足。
無機鹽類
常用的無機鹽類面條品質改良劑有食鹽、鹼類和復合磷酸鹽等。將它們添加在面團中，能使面筋蛋白和澱粉之間發生酯化反應，進行架橋結合，形成較爲穩定的復合體，增加澱粉與面筋蛋白的結合力，減少澱粉溶出物，使面條筋力增強，光滑且耐煮。
食鹽
食鹽的主要成分是氯化鈉，添加量爲%～%時，能明顯影響面團的流變學特性及成品面條的質構和蒸煮品質，同時增強面團中溼面筋的黏彈性和延伸性，提高糊化率，減少斷條率，改變面條口味。
隨着食鹽添加量的增加，面條表面亮度增大，最佳蒸煮時間逐漸減少，當添加量爲%時，面條整體品質最佳。
鹼類
鹼類的主要成分是碳酸鈉和碳酸鉀，一般將兩者以6∶4的比例混合搭配使用，添加量爲%～%；添加過量會嚴重破壞面條中的B族維生素等營養成分。
鹼類能夠作用於面粉中的蛋白質和澱粉，強化面筋網絡結構，使面團的拉力和延伸率顯著提高，從而增強面條的彈性、韌性和強度，改善面條的品質；能促進澱粉糊化，提高面條的復水性且不易渾湯，增進面條的口感。
鹼性試劑還可中和面粉中遊離的脂肪酸，減少其對面筋的損害作用，並能使面條產生獨特風味和顏色。通常與磷酸鹽配合使用，效果更佳。
復合磷酸鹽
復合磷酸鹽的主要成分是偏磷酸鈉、三聚磷酸鈉、焦磷酸鈉和磷酸二氫鈉，添加量爲%～%時，能增加面筋筋力，減少澱粉溶出物，增強黏彈性；可以有效改善面條的色澤、風味和口感，提高面條表面光潔度。
在復合磷酸鹽按偏磷酸鈉%、三聚磷酸鈉%、焦磷酸鈉%、磷酸二氫鈉%配比的情況下，添加量爲%時，制作的面米制品條黏彈性和韌性最佳，且久煮不渾湯。
營養強化劑類
常用的營養強化劑類面條品質改良劑有小麥蛋白粉、大豆蛋白粉、雞蛋液和酪蛋白等。它們能直接提高面粉中蛋白質的含量，促進形成面團網絡結構和骨架，使面條強度增大，烹煮損失減少。
小麥蛋白粉
小麥蛋白粉又稱小麥活性面筋或谷朊粉。它是由小麥經粉碎、水洗得到生面筋，再經酸(一般用醋酸)、鹼(一般用氨)液化後，噴霧幹燥制成的未變性的小麥蛋白粉末。小麥蛋白粉所富含的化學成分有蛋白質、澱粉、脂肪、糖類和礦物質，加水後具有面筋特有的黏彈性。
使用時應預先將面粉和小麥蛋白粉完全混合；添加量%～%時，能使面團的筋力提高，柔性增加，觸感得到改良且能增強面條的天然口味等。
大豆蛋白粉
大豆蛋白粉是將大豆去皮、粉碎、脫脂、去腥等後加工制成的淡黃色粉末。添加量爲%～5時，能使面團吸收並保持較多的水分；大豆蛋白粉的蛋白質含量高，添加適量大豆蛋白粉的面條更有營養且色澤好，耐煮，有筋力和彈性。
雞蛋液
雞蛋液添加量爲%～%時，具有良好的乳化性、起泡性、持水性、熱凝固性等特性，能大大提高面條的彈性、筋道、拉力、爽滑性和耐泡性，煮泡面條後不易糊湯，不發糟，不粘連；能使面條營養豐富，色澤亮黃；能明顯改善面條的色、香、味、形。因此，雞蛋液是一種很好的純天然面條品質改良劑。
酪蛋白
酪蛋白是一種含磷鈣的結合蛋白，可以代替雞蛋液，改善面條品質。添加量爲%～%時，可以增加面條的吸水率，增強面條的抗張力。
凝膠多糖類
常用的凝膠多糖類面條品質改良劑有瓜爾豆膠、黃原膠、沙蒿膠、海藻酸鈉和羧甲基纖維素鈉等。將它們添加在面粉中，能與面筋網絡交叉貫穿，提高面粉的吸水率和糊化度，增強面團的強度，使制成的面條復水性好，烹煮時間縮短，黏彈性得到提升。
瓜爾豆膠
瓜爾豆膠又稱瓜爾膠，是從瓜爾豆中提取的一種可食用的多糖化合物和親水膠體，呈黃褐色粉體。添加量爲%～%時，能提高面團的加工特性，使制作的面條表面光滑、抗拉強度增大且不易起毛。瓜爾豆膠是面條理想的黏結凝膠劑。
黃原膠
黃原膠又叫漢生膠或黃杆菌膠，是由微生物發酵提取制成的，主要成分爲酸性雜多糖。添加量爲%～%時，能提高面粉的吸水能力和面團的加工性能，使面條質構緊密，表面光滑。
黃原膠和大豆磷脂的比例配制使用，既可提高面條的筋力，使之富有黏彈性，又可增加面條的營養。因此，黃原膠是一種比較理想的面條品質改良劑。
沙蒿膠
沙蒿是菊科蒿屬野生半灌木植物，產於我國西北荒漠地區。沙蒿籽粒的表皮有一層蠟樣膠質，遇水後溶脹成黏稠而滑膩的膠凝體，即沙蒿膠。添加量爲%～%時，可以提高面條的筋力，減少遊離澱粉的析出，使面條口感滑爽。
海藻酸鈉
海藻酸鈉，又稱褐藻酸鈉或海帶膠，是一種以海帶、巨藻等褐藻爲原料提取分離精制而成的多糖類生物高分子，爲白色或淡黃色粉末。添加量爲%～%時，能使面條表面光滑，韌性好，口感細膩。
羧甲基纖維素鈉
羧甲基纖維素鈉，簡稱CMC-Na，是一種安全性高的增稠劑。添加量爲%～%時，能使面條表面光滑，耐煮，不渾湯，能延長面條的貯藏時間。
澱粉和變性澱粉類
常用的澱粉和變性澱粉類面條品質改良劑有玉米澱粉、馬鈴薯(變性)澱粉和木薯(變性)澱粉等。添加澱粉或變性澱粉制作而成的面條，外觀好，表面光滑，透明感強，口感筋道，滑爽，面條組織結構細膩，貯存時間相對更長，水煮時可抑制面條吸水量，縮短煮面時間，防止面條斷條。
澱粉類
澱粉是從某些谷物或根莖植物中提取的一種白色至淡黃色粉末，通常在面條中添加的澱粉有玉米澱粉、馬鈴薯澱粉和木薯澱粉，添加量一般爲%～%。
添加玉米澱粉制作的面條質量較好，成品顏色白，筋力強，放置後很少出現斷條發粘的現象，但谷物口味重；
添加馬鈴薯澱粉制作的面條口感滑爽，組織細膩，透明感強，咬嚼性好，隨着添加量增加顏色加深。
添加木薯澱粉制作的面條口感較好，滑爽，組織細膩，但筋力稍遜於添加玉米澱粉制成的面條，且顏色較深。
試驗對比後發現，添加%的馬鈴薯澱粉對面條的品質有較好的影響，能改善面條與饅頭的抗老化性，使面條或饅頭口感最佳。
變性澱粉類
變性澱粉分爲單一變性澱粉和復合變性澱粉。單一變性澱粉是以天然澱粉爲原料，通過化學、物理或生物的方法，使其改變原有的理化性能，以滿足應用要求；復合變性澱粉兼具兩種或多種變性澱粉的優良品質。
通常面條中使用的變性澱粉以木薯澱粉和馬鈴薯澱粉爲原料，添加量爲%時，能改善面團的流變特性，使面團成條過程不易斷條，有一定韌性；能增強面條的抗凍性，大大提高面條的抗老化性能。
乳化劑類
面條中常用的乳化劑類品質改良劑有蔗糖脂肪酸酯、硬脂酰乳酸鈉、硬脂酰乳酸鈣和卵磷脂。添加量爲%時，能與小麥粉中的蛋白質和澱粉產生結合作用，從而達到增強面條筋力、彈性和韌性的作用，避免出現面條間的粘連和渾湯、脹條及發糟等現象。
酶制劑類
酶制劑作爲一種綠色環保的食品添加劑，添加在面團中可以提高面條的營養品質、風味和質構特性，改善面條的筋道、色澤、口感。與傳統的面條品質改良劑相比，酶制劑具有顯著的優勢：
一是它不存在有害的殘留物質；
二是酶的催化反應具有高度專一性和高效性；
三是酶反應條件溫和，營養成分損失少，易操作，能耗低。面條中常用的酶制劑有轉谷氨酰胺酶、葡萄糖氧化酶、木聚糖酶、脂肪酶、脂肪氧合酶，添加量一般爲0.00001%。
轉谷氨酰胺酶
轉谷氨酰胺酶又稱谷氨酰胺轉氨酶，是一種催化酰基轉移反應的轉移酶，廣泛存在於動植物和微生物體內。添加在面團中能促進非面筋蛋白與面筋蛋白之間的交聯，加強面筋網絡結構，改善面團的流變學性質，延長粉質穩定時間，改善面團的延伸性、彈性及持水率，增大面筋網絡的持氣性，進而提高面條品質。
葡萄糖氧化酶
將葡萄糖氧化酶添加在面團中，可以改善面團的粉質拉伸及動態流變學特性，加強面團的網絡骨架，提高面團的持水性。制作面條時，添加適量的葡萄糖氧化酶，能使面條口感筋道，增加面條的耐煮性，使表面不塌陷，不糊湯。
木聚糖酶
木聚糖酶是一種存在於植物細胞壁中的異質多糖。添加在面團中，可以改善面團的彈性穩定性和對過度發酵的耐受性，增加面條制品的抗老化作用，改善面條的延展性及品質。
脂肪酶
脂肪酶又稱爲甘油三酯水解酶。添加在面團中，可以使小麥類脂與面筋蛋白質相互作用，形成更好的面筋網絡，延緩澱粉的老化，制作而成的面條柔軟，有彈性，有咬勁；能對面條起到乳化和增白效果。
脂肪氧合酶
脂肪氧合酶是一種含非血紅素鐵的蛋白，主要存在於豆科植物中。在制作面條時添加，可以與面團中的面筋蛋白聚合，降低面條加工儲存過程中的斷條率和損失率，並能使面條的色澤得到很好的改善。
抗氧化劑類
面條工業化生產首先要解決的是流通中的貯藏保鮮問題。實驗研究結果顯示，抗氧化劑按抗壞血酸%、異抗壞血酸%、植酸%配比，能有效防止面條褐變及被杆菌等污染。
增味增色劑類
增味和着色的主要目的是突出面條的個性，增加面條的營養價值，進而增加面條的商品價值。
增味劑
增味劑主要是包括食鹽在內的各種調味料。有時還在面條中添加花椒汁、蔥汁、香菇粉和蒜粉等以增香。
增色劑
增色劑以天然色素(梔子黃、β-胡蘿卜素、姜黃素、紅曲素、辣椒紅素、焦糖色素和可可粉)、新鮮有色蔬菜汁(菠菜汁、南瓜汁和紫蘇葉汁)和食用藻汁液等爲主。添加在面條中，能使面條制品花色形態各異，更好地滿足消費者的需求。
復合添加劑類
常用的復合添加劑類面條品質改良劑包括無機鹽及營養添加劑類復合、凝膠多糖類及澱粉和變性澱粉類復合、乳化劑類及酶制劑類復合、抗氧化劑類等。它們能夠明顯提高面團的穩定時間，增加面粉的吸水率，提高面條的筋力，改善面條的色澤、烹調性及斷條率。
面米制品是一種復雜的高分子有機化合物。加工過程涉及的問題很多，只添加一種或幾種改良劑來改良米面制品品質，有時很難見效。爲了使產品口感最佳，應採用復合添加劑對面條品質進行改良。
當然、在整個焙烤食品、烘焙食品、面米制品中都會根據需要來匹配復配添加劑改良劑的比例；已達到品質改良優化升級配方工藝技術的目標；或成本很低或防腐與抗氧化。
杜德春：焙烤食品工藝技術首席工程師博士杜德春。