硬脂酰乳酸鈉技術標準資料

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12.添加劑的通用名稱、功能分類、用量和使用范圍通用名稱：硬脂酰乳酸鈉（Sodium stearoyl lactylate）功能分類：乳化劑、穩(wěn)定劑用量：2.0g/kg使用范圍：02.05 其他油脂或油脂制品（粉末油脂）23.證明技術上確有必要和使用效果的資料或文件3.1 作用原理硬脂酰乳酸鈉是一種安全性較高的陰離子表面活性劑，分子結構由親水基和親油基兩部分組成，如圖 1所示。親水基一般是溶于水或能被水浸濕的基團如羥基，故可與水或水溶性物質相溶；親油基一般是與油脂結構中烷烴相似的碳氫化合物長鏈，故可與油脂相溶。因此硬脂酰乳酸鈉能分別吸附在油和水兩相中互相排斥的界面上形成薄分子層，降低兩相的界面張力，從而使原來互不相溶的物質得以均勻混合，形成均質狀態(tài)的分散體系，改變了原來的物質狀態(tài)，進而改變食品的內部結構，提高食品的感官和食用質量。圖 1 硬脂酰乳酸鈉的分子結構圖硬脂酰乳酸鈉的親油、親水平衡值（HLB 值）約為 8左右，它可以使食品中的油水均勻分散，特別在高油脂的烘烤食品中效果更為突出，可節(jié)省油脂用量約 10%。它還能與淀粉和蛋白質相結合，形成絡合物，從而改善食品內部組織結構，在面包、蛋糕、饅頭等食品中具有優(yōu)越的乳化、穩(wěn)定及增強面包面筋的作用，同時還可以起到保鮮、延緩食品老化的效果 ,因此在食品行業(yè)中得到廣泛應用。33.2 硬脂酰乳酸鈉在粉末油脂中的作用效果試驗及最佳使用量3.2.1 試驗背景在 GB 15196《食品安全國家標準 食用油脂制品》 （見附件 1）中“食用油脂制品”的定義為：經精煉、氫化、酯交換、分提中一種或幾種方式加工的動、植物油脂的單品或混合物，添加（或不添加）水及其他輔料，經（或不經過）乳化急冷捏合制造的固狀、半固狀或流動狀的具體某種性能的油脂制品。包括食用氫化油、人造奶油（人造黃油） 、起酥油、代可可脂（包括類可可脂） 、植脂奶油、粉末油脂等。即粉末油脂是包含在食用油脂制品中的一種產品類別。粉末油脂是一種新型的油脂制品。它與普通油脂一樣，具有提供能量、改善食品的風味和口感、防止老化等作用。不同的是，它還解決了傳統(tǒng)油脂在貯藏、包裝、運輸及使用上的諸多不便以及容易造成容器和加工器械清洗困難等缺陷。粉末油脂的出現為食品工業(yè)向著方便化、營養(yǎng)化和功能化發(fā)展提供了取用方便、性質穩(wěn)定且營養(yǎng)價值高的優(yōu)質原料。在 QB/T 4791《植脂末》 （見附件 2）中“植脂末”的定義為：以糖（包括食糖和淀粉糖）和/或糖漿、食用油脂等為主要原料，添加或不添加乳或乳制品等食品原輔料及食品添加劑，經噴霧干燥等加工工藝制成的用于飲料增白、改善口感等的粉狀或顆粒狀制品。 從其定義來看，植脂末事實上是粉末油脂中的一類產品。而且4在實際生產中的很多情況也將植脂末作為粉末油脂中的一種。硬脂酰乳酸鈉一直應用于植脂末的生產中，且具有成熟的工藝流程，成本低廉。而我司生產的粉末油脂同植脂末在原料、工藝、產品性質及應用范圍等多方面均有相似之處，且都屬于食用油脂制品中的粉末油脂類別。因公司生產需要，在食品添加劑的采購過程中，為了使用方便，多數情況下會直接采購添加劑廠家配制好的復配食品添加劑。但按照 GB 2760的規(guī)定，硬脂酰乳酸鈉僅允許在植脂末中使用。因此我公司很多情況下采購不到合適的復配添加劑，無形中增加了公司的采購、研發(fā)和生產成本。故我司設計如下三組試驗探究硬脂酰乳酸鈉在粉末油脂中的作用效果，為擴大硬脂酰乳酸鈉的使用范圍提供申報依據。3.2.2 試驗樣品粉末油脂的生產一般采用冷卻固化法、吸附法、乳化噴霧干燥法等工藝方法。在本次申報實驗中所用樣品均采用噴霧干燥法，以椰子油粉為例，通過單因素試驗探究硬脂酰乳酸鈉在粉末油脂中的作用效果并確定最佳使用量。3.2.2.1 主要原材料精煉椰子油、葡萄糖漿、酪蛋白酸鈉、單，雙甘油脂肪酸酯、硬脂酰乳酸鈉、二氧化硅（加工助劑） 。53.2.2.2 工藝過程按圖 2所示的流程制備椰子油粉。圖 2 椰子油粉的制備工藝流程圖本工藝方案中，以精煉椰子油、葡萄糖漿、酪蛋白酸鈉、單，雙甘油脂肪酸酯、硬脂酰乳酸鈉、二氧化硅（加工助劑）為主要原水相酪蛋白酸鈉+葡萄糖漿 75～80℃水浴預溶解油相精煉椰子油+單，雙甘油脂肪酸酯75～80℃水浴預溶解加入硬脂酰乳酸鈉高速均質高壓均質UHT殺菌噴霧干燥加入加工助劑二氧化硅，混粉、篩粉包裝入庫6料。首先在 75～80℃水浴中分別預溶解水相和油相，然后混合5min，再在 5000r/min的轉速下高速均質 15min，40Mpa 的壓力下高壓均質 1次，充分乳化樣品制得粗乳液，經過 UHT殺菌后進行噴霧干燥，進風和出風溫度分別為 170℃和 90℃，流速為 2.5L/h。3.2.3 作用效果試驗3.2.3.1 樣品制備按照實際生產工藝和原料配比進行樣品的制備，對比在樣品中添加/不添加硬脂酰乳酸鈉的作用效果。對照組：硬脂酰乳酸鈉添加量為 0.0g/kg的椰子油粉。試驗組：硬脂酰乳酸鈉添加量為 2.0g/kg的椰子油粉。3.2.3.2 基礎性指標數據匯總及分析（1）按照 GB 5009.229《食品安全國家標準 食品中酸價的測定》（見附件 3）的規(guī)定，分別測定兩組樣品的酸價。7圖 3 測定酸價時，對照組和試驗組的滴定終點記錄（酚酞指示劑微紅且 30s不褪色）（2）按照 GB 5009.227《食品安全國家標準 食品中過氧化值的測定》 （見附件 4）的規(guī)定，分別測定兩組樣品的過氧化值。圖 4 測定過氧化值時，對照組和試驗組的滴定終點記錄（淀粉指示劑變?yōu)闊o色）（3）將兩組樣品的基礎性指標測定結果匯總如下，詳見表 1。表 1 兩組樣品的基礎性指標指標 對照組（添加量 0.0g/kg） 試驗組（添加量 2.0g/kg）滋、氣味 白色均勻粉末，無不良氣味溶解性 全部溶解，無結塊酸價/（mgKOH/g） 0.19 0.33過氧化值/（g/100g） 0.016 0.016注：除試驗組添加了硬脂酰乳酸鈉，對照組未添加之外，兩批樣品的其他配方及生產工藝完全一致。8由表 1可以看出：在其他配方和生產工藝完全一致的情況下，試驗組無論在感官鑒定和理化指標上都仍然可以滿足產品品質的要求，同時符合相應國家標準和有關規(guī)定，且遠低于 GB 15196《食品安全國家標準 食用油脂制品》 （見附件 1）中對粉末油脂的要求。由此推斷：添加硬脂酰乳酸鈉不影響產品的品質和安全性。3.2.3.3 特征性指標數據匯總及分析“表面油脂含量”能夠衡量用特殊手段將需要包被的物質包裹在封閉空間的程度，將液態(tài)油脂制成分散性好、便于運輸和儲藏使用的粉末油脂，有利于增加油脂制品的穩(wěn)定性，掩蓋不良氣味，能均勻地分散在水性介質中，從而有效地發(fā)揮其作用。在保證產品符合安全標準的前提下，表面油脂暴露在空氣中會加速產品的氧化酸敗進而影響產品的貨架期，所以為了盡可能地減少氧化，要將產品的表面油脂含量控制在相對較低的水平。即表面油脂含量越低，產品品質越高。根據以往生產經驗，添加硬脂酰乳酸鈉能夠使產品充分乳化，在穩(wěn)定性方面表現更為突出，根據樣品實際情況選取了能夠反映樣品乳化穩(wěn)定性的特征性指標：表面油脂含量。9通過檢索相關標準依據得知，表面油脂含量的檢測方法只在SC/T 3505《魚油微膠囊》和 QB/T 4791《植脂末》兩項標準中有所涉及，兩者實驗原理和操作步驟類似：用石油醚溶劑充分提取樣品后進行蒸發(fā)，去除溶劑石油醚后所得的物質即為樣品的表面油脂，稱重，按照如下計算公式得出表面油脂含量：??=??2???1?? ×100X —— 樣品表面油脂含量，%；W1 —— 燒杯凈重，g；W2 —— 燒杯和脂肪的質量，g；G —— 樣品質量，g；100 —— 換算系數在本次申報中根據 SC/T 3505《魚油微膠囊》中的檢測方法進行表面油脂含量的檢測和計算，計算結果保留 2位小數。10（1）按照 SC/T 3505《魚油微膠囊》附錄 A（見附件 5）的規(guī)定，分別測定兩組樣品的表面油脂含量。圖 5-1 測定表面油脂含量時，對照組的樣品稱重記錄（圖片從左至右分別為燒杯凈重、燒杯和脂肪質量、樣品質量）圖 5-2 測定表面油脂含量時，試驗組的樣品稱重記錄（圖片從左至右分別為燒杯凈重、燒杯和脂肪質量、樣品質量）11（2）將兩組的特征性指標測定結果匯總如下，詳見表 2。表 2 兩組樣品的特征性指標指標 對照組（添加量 0.0g/kg） 試驗組（添加量 2.0g/kg）表面油脂含量/（%） 2.28 1.52注：除試驗組添加了硬脂酰乳酸鈉，對照組未添加之外，兩批樣品的其他配方及生產工藝完全一致。由表 2數據可以看出：試驗組的表面油脂含量明顯低于對照組。即證明了硬脂酰乳酸鈉對改善產品的乳化穩(wěn)定性有著直接影響。123.2.4 最佳添加量對比試驗食品添加劑用量的選取與生產成本有很大關系。添加劑添加過少時，改善產品品質不明顯，效果不理想；添加劑添加過多時，又不經濟。因此繼續(xù)設計試驗探究硬脂酰乳酸鈉在粉末油脂中的最佳使用量。3.2.4.1 樣品制備按照粉末油脂的生產工藝流程，以硬脂酰乳酸鈉作為乳化劑、穩(wěn)定劑，參考 GB 2760中硬脂酰乳酸鈉在植脂末中的最大使用量（10.0g/kg） ，制作了添加量分別為0.0g/kg、2.0g/kg、4.0g/kg、6.0g/kg、8.0g/kg 的五批椰子油粉樣品進行梯度試驗，以此確定硬脂酰乳酸鈉在粉末油脂中的最佳使用量。133.2.4.2 基礎性指標數據匯總及分析（1）按照 GB 5009.229《食品安全國家標準 食品中酸價的測定》（見附件 3）的規(guī)定，分別測定五批樣品的酸價。圖 6 測定酸價時，五批樣品的滴定終點記錄（酚酞指示劑微紅且 30s不褪色）14（2）按照 GB 5009.227《食品安全國家標準 食品中過氧化值的測定》 （見附件 4）的規(guī)定，分別測定五批樣品的過氧化值。圖 7 測定過氧化值時，五批樣品的滴定終點記錄（淀粉指示劑變?yōu)闊o色）15（3）將五批樣品的基礎性指標測定結果匯總如下，詳見表 3。表 3 五批樣品的基礎性指標已知 GB 15196《食品安全國家標準 食用油脂制品》 （見附件1）中對粉末油脂的要求為：酸價≤1mgKOH/g、過氧化值≤0.13g/100g。由表 3可以看出：隨著硬脂酰乳酸鈉添加量不斷增加，樣品的過氧化值沒有明顯變化，但酸價卻越來越高，添加量大于 6.0g/kg之后，酸價開始不能滿足國家標準的規(guī)定，產品安全性無法保證。故硬脂酰乳酸鈉的最大添加量需控制在 6.0g/kg以下。即硬脂酰乳酸鈉的添加量≤6.0g/kg 時，才能保證產品的安全性，符合 GB 15196《食品安全國家標準 食用油脂制品》 （見附件1）的要求。硬脂酰乳酸鈉的添加量（g/kg）指 標0.0 2.0 4.0 6.0 8.0滋、氣味 均良好溶解性 全部溶解，無結塊酸價/（mgKOH/g） 0.19 0.33 0.74 0.99 1.29過氧化值/（g/100g） 0.016 0.016 0.016 0.018 0.023注：除硬脂酰乳酸鈉的添加量不同之外，五批樣品的原料配方及生產工藝完全一致。163.2.4.3 特征性指標數據匯總及分析（1）按照 SC/T 3505《魚油微膠囊》附錄 A（見附件 5）的規(guī)定，分別測定五批樣品的表面油脂含量。圖 8-1 測定表面油脂含量時，0.0%添加量的樣品稱重記錄（圖片從左至右分別為燒杯凈重、燒杯和脂肪質量、樣品質量）圖 8-2 測定表面油脂含量時，0.2%添加量的樣品稱重記錄（圖片從左至右分別為燒杯凈重、燒杯和脂肪質量、樣品質量） 17圖 8-3 測定表面油脂含量時，0.4%添加量的樣品稱重記錄（圖片從左至右分別為燒杯凈重、燒杯和脂肪質量、樣品質量）圖 8-4 測定表面油脂含量時，0.6%添加量的樣品稱重記錄（圖片從左至右分別為燒杯凈重、燒杯和脂肪質量、樣品質量）18圖 8-5 測定表面油脂含量時，0.8%添加量的樣品稱重記錄（圖片從左至右分別為燒杯凈重、燒杯和脂肪質量、樣品質量）（2）將五批樣品的特征性指標測定結果匯總如下，詳見表 4。表 4 五批樣品的特征性指標硬脂酰乳酸鈉的添加量指 標0.0g/kg 2.0g/kg 4.0g/kg 6.0g/kg 8.0g/kg表面油脂含量/（%）2.28 1.52 1.94 1.78 2.03注：除硬脂酰乳酸鈉的添加量不同之外，五批樣品的原料配方及生產工藝完全一致。19從檢測數據中不難看出，硬脂酰乳酸鈉添加量從 0.0g/kg增加到 6.0g/kg的過程中，表面油脂含量總體上呈現先減少后增加的趨勢，在 2.0g/kg時表面油脂含量最低，即產品的乳化穩(wěn)定性最好。按照食品添加劑“在達到預期效果的前提下盡可能降低在食品中的使用量”的使用原則，我司認為硬脂酰乳酸鈉在粉末油脂中的最佳使用量為 2.0g/kg，另一方面，從經濟角度來看，添加劑用量的增大也意味著生產成本的增加。綜合以上，確定硬脂酰乳酸鈉的最佳使用量為 2.0g/kg。203.3 與同一功能類別的食品添加劑使用效果的對比試驗在初步確定硬脂酰乳酸鈉的最佳使用量為 2.0g/kg的基礎上，選取在粉末油脂中允許使用的四種相同功能的食品添加劑進行對比試驗。在粉末油脂的生產中，硬脂酰乳酸鈉能夠使產品充分乳化，在穩(wěn)定性方面表現更為突出，同時起到乳化劑和穩(wěn)定劑的作用，所以選取了聚甘油脂肪酸酯、磷脂、乙酰化單，雙甘油脂肪酸酯、乳酸脂肪酸甘油酯，與硬脂酰乳酸鈉進行對比試驗，探究硬脂酰乳酸鈉在粉末油脂中是否具有同等作用效果。為了提高試驗數據的精確性，除測定樣品的表面油脂含量之外，借助穩(wěn)定性分析測試儀（AGS）能夠得到樣品的穩(wěn)定性分析圖譜以及穩(wěn)定性動力學指數，綜合兩項指標以判定添加了不同添加劑的五組樣品的穩(wěn)定性優(yōu)劣。3.3.1 樣品制備按照實際生產工藝和原料配比進行樣品的制備。對照組 a：添加了聚甘油脂肪酸酯（2.0g/kg）的椰子油粉。對照組 b：添加了磷脂（2.0g/kg）的椰子油粉。對照組 c：添加了乙?；瘑?，雙甘油脂肪酸酯（2.0g/kg）的椰子油粉。對照組 d：添加了乳酸脂肪酸甘油酯（2.0g/kg）的椰子油粉。試驗組：添加了硬脂酰乳酸鈉（2.0g/kg）的椰子油粉。213.3.2 試驗過程（1）按照 SC/T 3505《魚油微膠囊》附錄 A（見附件 5）的規(guī)定，分別測定五批樣品的表面油脂含量。圖 9-1 測定表面油脂含量時，對照組 a（聚甘油脂肪酸酯）的稱重記錄（圖片從左至右分別為燒杯凈重、燒杯和脂肪質量、樣品質量）圖 9-2 測定表面油脂含量時，對照組 b（磷脂）的稱重記錄（圖片從左至右分別為燒杯凈重、燒杯和脂肪質量、樣品質量）22圖 9-3 測定表面油脂含量時，對照組 c（乙酰化單，雙甘油脂肪酸酯）的稱重記錄（圖片從左至右分別為燒杯凈重、燒杯和脂肪質量、樣品質量）圖 9-4 測定表面油脂含量時，對照組 d（乳酸脂肪酸甘油酯）的稱重記錄（圖片從左至右分別為燒杯凈重、燒杯和脂肪質量、樣品質量）23圖 9-5 測定表面油脂含量時，試驗組（硬脂酰乳酸鈉）的稱重記錄（圖片從左至右分別為燒杯凈重、燒杯和脂肪質量、樣品質量）（2）將五批樣品未噴粉之前的乳液放入 20mL的測量池內，再將樣品池放入穩(wěn)定性分析測試儀（AGS）內進行測量，測量參數是：溫度為室溫，掃描參數是每小時掃描一次，共掃描 22小時，對比添加了不同添加劑的椰子油乳液的穩(wěn)定性情況。圖 10-1 對照組 a乳液（聚甘油脂肪酸酯）——45℃的背散射光光強值圖譜頂部澄清顆粒粒徑增加或結構變化底部澄清24圖 10-2 對照組 b乳液（磷脂）——45℃的背散射光光強值圖譜圖 10-3 對照組 c乳液（乙酰化單、雙甘油脂肪酸酯）——45℃的背散射光光強值圖譜圖 10-4 對照組 d乳液（乳酸脂肪酸甘油酯）——45℃的背散射光光強值圖譜頂部上浮層頂部上浮頂部澄清顆粒粒徑增加25圖 10-5 試驗組乳液（硬脂酰乳酸鈉）——45℃的背散射光光強值圖譜3.3.3 數據匯總及討論將五批樣品的特征性指標測定結果匯總如下，詳見表 5。表 5 不同食品添加劑對粉末油脂品質的影響食品添加劑（添加量 2.0g/kg）指標 硬脂酰乳酸鈉聚甘油脂肪酸酯磷脂乙?；瘑?，雙甘油脂肪酸酯乳酸脂肪酸甘油酯表面油脂含量/（%）1.52 1.74 1.63 1.92 1.82穩(wěn)定性動力學指數0.80 1.92 2.00 0.40 0.82注：除添加的食品添加劑種類不同外，五批樣品的其他配方及生產工藝完全一致。頂部澄清底部澄清26（1）關于表面油脂含量的數據分析由表 5可以看出：試驗組的表面油脂含量明顯低于四個對照組。即證明了硬脂酰乳酸鈉的添加對提高產品的乳化穩(wěn)定性更具優(yōu)勢。（2）關于穩(wěn)定性分析圖譜/動力學指數的分析借助穩(wěn)定性分析測試儀（AGS）能夠得到椰子油乳液的穩(wěn)定性分析圖譜以及穩(wěn)定性動力學指數，掃描圖譜中各時間段散射光強重合度越高，穩(wěn)定性越高；穩(wěn)定性動力學指數越大，穩(wěn)定性越差。以上數據（圖 10-1～5 及表 5）的結果表明：在五種添加劑質量濃度相同的條件下，各添加劑對椰子油乳液均具有一定的乳化效果和穩(wěn)定作用，但不同添加劑對于椰子油乳液的乳化穩(wěn)定性影響具有差異。綜合來看，添加硬脂酰乳酸鈉的乳液穩(wěn)定性較高，且在長時間的穩(wěn)定性測定中無結構變化或乳液液滴粒徑增大現象產生。 273.3.4 結論綜上所述：硬脂酰乳酸鈉具有改善產品品質的作用，且能夠以最小的添加量達到產品預期的效果，大大降低了企業(yè)的生產成本，同時也符合食品添加劑“在達到預期的目的下盡可能降低使用量”的使用原則。與同一功能的其他食品添加劑相比，在相同工藝且添加量相同的情況下，硬脂酰乳酸鈉能夠達到同樣甚至更好的產品效果。在 GB 15196《食品安全國家標準 食用油脂制品》 （見附件 1）的關于“食用油脂制品”的定義描述為：經精煉、氫化、酯交換、分提中一種或幾種方式加工的動、植物油脂的單品或混合物，添加（或不添加）水及其他輔料，經（或不經過）乳化急冷捏合制造的固狀、半固狀或流動狀的具有某種性能的油脂制品。包括食用氫化油、人造奶油（人造黃油） 、起酥油、代可可脂（包括類可可脂） 、植脂奶油、粉末油脂等。按照定義的描述，植脂末應屬于粉末油脂類別內。硬脂酰乳酸鈉已在植脂末的生產加工中非常成熟。在其他粉末油脂的生產中，具有擴大使用范圍的必要性和申報價值。因此，特申報擴大硬脂酰乳酸鈉在粉末油脂中的使用，最佳使用量為 2.0g/kg。284.食品添加劑的質量規(guī)格要求、生產使用工藝和檢驗方法，食品中該添加劑的檢驗方法或者相關情況說明4.1質量規(guī)格要求和檢驗方法硬脂酰乳酸鈉的質量規(guī)格要求及檢驗方法應符合 GB 1886.92《食品安全國家標準 食品添加劑 硬脂酰乳酸鈉》的規(guī)定，詳見附件 6。4.2 生產使用工藝流程圖圖 11粉末油脂基本生產工藝水相蛋白類、淀粉類或多糖壁材＋糖漿或糊精＋水溶性鹽類等；75～80℃水浴預溶解油相植物油脂＋乳化劑等；75～80℃水浴預溶解硬脂酰乳酸鈉高速均質高壓均質UHT殺菌噴霧干燥混粉、造粒、篩粉包裝入庫294.3食品中該添加劑的檢驗方法或者相關情況說明目前，現行食品安全國家標準中尚無食品中硬脂酰乳酸鈉的檢測方法。由于硬脂酰乳酸鈉在食品生產過程中發(fā)生了化學反應，如與蛋白質和淀粉相結合形成絡合物，從而改善食品內部的組織結構，起到乳化和穩(wěn)定的作用。即硬脂酰乳酸鈉與食品中的其他成分結合形成了新物質，難以通過物理方法從食品中提取出來。硬脂酰乳酸鈉的使用范圍及使用量應符合 GB 2760的相關規(guī)定。食品中硬脂酰乳酸鈉的添加量應查看企業(yè)生產記錄中的投料比例及用量。