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食品添加剂硫酸钙（石膏）在烘焙中的应用
荆门市磊鑫石膏制品有限公司 官波 张杰
小麦面粉是人们生活的必需品，也是面包、馒头、面条、糕点等食品的主要原料，其中在面包和糕点生产中对面粉的品质要求更高。面包具有丰富的营养价值和良好的风味，是人们日常生活中zui喜爱的食品之一。面包粉要求面筋含量高、筋力强，而我国小麦粉的面筋含量适中或低，筋力弱。因此，目前国内面包粉生产厂家通常采用搭配加麦并添加面包改良剂进行生产。面粉改良剂是指在制粉过程中或面粉中添加的，能改善面粉品质，改善食品品质和色、香、味及加工工艺，并具有防腐能力的一些天然的或化学合成的物质。主要有氧化剂、还原剂、酶制剂、乳化剂、酸化剂及酸度调节剂、漂白剂、膨松剂、酵母食料和增稠剂[1--4]。
在传统面粉改良剂中硫酸钙的用法主要有两种：
过氧化苯甲酰是具有增白作用面粉改良剂之一，是中国面粉加工业通用的面粉处理用食品添加剂，主要成分为氧化二苯甲酰，为白色结晶或结晶性粉末，无臭或略带苯甲醛气味（苯甲醛气味越大，改良剂纯度越低，效果越差），于103℃～106℃熔化并分解，可溶于苯、氯仿和丙酮，难溶于乙醇，不溶于水。它是一种危险的高反应性氧化物质，经高温撞击会自发爆炸：一般采用碳酸钙、磷酸钙、硫酸钙、明矾和淀粉等一种或两种以上作为载体稀释至10％～30％使用[5]。随着人们生活水平的提高，对食品的安全程度要求也越来越高，由于过氧化苯甲酰存在毒性，中国卫生部公布自2011年5月1日起，禁止生产、在面粉中添加，其同过氧化钙将不再作为此用途。
当对面粉中某些特殊的微量元素加以追求时，就需要向面粉中添加一定量的营养补充剂来满足特殊需求。钙在很多食品中都被特别的提高，其中在像面粉这种日常食品中添加钙更能满足人们对钙的需求，硫酸钙被作为其中一种营养强化剂被应用于面粉。
作为新型面粉改良剂，硫酸钙的用法主要有四种
水是面包加工的四大基础原料之一，面包加工对所用水的水质也有其特定的要求，水质的好坏与面包加工过程及zui终品质密切相关。面包加工用水要求硬度应适中，即8—16度。过硬与过软的水均不适于面包加工。因为过硬水中钙、镁离子的存在会强化面筋的韧性，使面包口感变得粗糙，并使面包发酵时间延长；而过软水会使面团过于柔软、发黏，缩短发酵时间，面包易塌陷。对过硬的水可采取加*沉淀等方法进行适度软化；过软的水可通过添加微量硫酸钙等方法来增加硬度，有利于增加面筋筋性，提高面团的持气性，使得面包膨松和疏松。
硫酸钙等无机盐可以调节水的pH值，使酵母在zui适pH 5—6的环境中生长，充分发挥酵母活性。当面团中钙离子达到一定浓度时，可使α-*保持适当的构象，从而可以维持其zui大的活性与稳定性，α-*可将淀粉的长链断开，分解为糊精和少量低聚糖、麦芽糖和葡萄糖。可供酵母碳源以产生CO2，使面包体积增大[5]。
酵母在面包、糕点等需要发酵处理的面团生产中占有重要的地位，其作用很多如：生物膨松作用；面团面筋扩展作用；产生挥发性有机物使面包具有特殊的香味等。硫酸钙作为酵母生长所需的无机盐可提供酵母生长繁殖所需的硫、钙营养元素，这些元素主要作为酵母细胞的结构，硫作为酵母蛋白质的组成成分，钙是酵母细胞中第二信使也是多种活性蛋白质的辅基。同样还能产生渗透作用，有利于营养物质渗透进入细胞内。目前国内外研制的面包添加剂都含有铵盐和钙盐等酵母食料，以促进酵母的繁殖和发酵[5]。
同样硫酸钙作为面粉的钙强化剂普遍适用，硫酸钙根据已有的资料（化学、生物化学、毒理学等）在食品添加剂中属于毒性极低的食品物质。
在中国国标GB2760-2007《食品添加剂使用卫生标准》表A.1食品添加剂的使用范围和使用量规定了硫酸钙使用范围和zui大使用量。
功能：稳定剂和凝固剂、增稠剂、酸度调节剂
食品分类号 | 食品名称及分类 | zui大使用量／（g/kg） | 备注 |
4.04 | 豆类制品 | 按生产需要适量使用 | 稳定剂和凝固剂 |
06.03.02 | 小麦粉制品 | 1.5 | 作为过氧化苯甲酰稀释剂 |
7.01 | 面包 | 10 | 酸度调节剂 |
7.02 | 糕点 | 10 | 酸度调节剂 |
7.03 | 饼干 | 10 | 酸度调节剂 |
在其它国家和CAC中规定其使用的范围更广。
在中国国标GB1892-2007《食品添加剂 硫酸钙》中对用于食品添加剂硫酸钙的质量进行了规定，用于食品添加剂的硫酸钙制品必须是天然石膏生产制得的，其要求和其它国家相关要求如下表：
项目 | 指标 | ||||
GB1892－2007[6] | FCC（Ⅴ）[7] | 日本食品添加剂公定书 （第六版）[8] | |||
CaSO4 | CaSO4·2H2O | CaSO4 | CaSO4·2H2O | ||
硫酸钙（CaSO4）质量分数（以干基计）/% | 98.0 | 98.0 | 98.0 | 98.0 | CaSO4·2H2O |
98.0～105.0（以二水计） | |||||
铅（Pb）质量分数/% ≤ | 0.0002 | 0.0002 | 0.0002 | 0.0002 | 0.002 |
砷（As）质量分数/% ≤ | 0.0002 | 0.0002 | - | - | 0.0004（以As2O3计） |
氟化物（F）质量份数/% ≤ | 0.005 | 0.003 | 0.003 | 0.003 | - |
干燥减重质量份数 /% | ≤1.5 | 19.0-23.0 | ≤1.5 | 19.0-23.0 | 18.0～24.0 |
硒（Se）质量分数/% ≤ | 0.003 | 0.003 | 0.003 | 0.003 | - |
易碳化物 | - | - | - | - | 合格 |
氯化物（Cl）质量份数/%≤ | - | - | - | - | 0.21 |
游离碱 | - | - | - | - | 合格 |
食品添加剂硫酸钙被用于面粉改良剂的有两种形式：一种是生石膏，又名二水硫酸钙（CaSO4·2H2O）；另一种是*，又名无水硫酸钙（CaSO4）。无水硫酸钙是由二水硫酸钙经过煅烧脱去两分子的水的到的。两者的区别如下表：
序号 | 项目 | 二水硫酸钙 | 无水硫酸钙 |
1 | 相同质量含钙量 | 23.23% | 24.37% |
2 | 相同质量含硫量 | 18.63% | 19.54% |
3 | 10%浆液pH | 7 | 7--10 |
4 | 10℃水溶解性g/100ml | 0.190 | 0.193 |
5 | 遇水放热 | 不放热 | 放热 |
6 | 遇水结块 | 不结块 | 30min左右结块 |
7 | 制作 | 天然石膏加工 | 前者煅烧 |
从上表可以看出在使用上述两种产品时我们应当注意以下几点：
①由于两种形式的硫酸钙含钙量和含硫量不同，所以在加硫酸钙的质量相同时由表一可知所加的二水硫酸钙要多于无水硫酸钙。
②从上表3中可以看出二水硫酸钙和无水硫酸钙溶于水后pH不同，使用这两种粉时应考虑它们对面团pH值的影响，但它们的添加量都很小面团的pH影响不大，无水粉的微碱性会在被酵母发酵时产生的酸性中和。
③无水硫酸钙溶解时会放热，有助于面团初始温度的升高，有利于发酵速度。其遇水能结块且溶解度低的性质应当注意，将其与水混合时水量应当多一点且加水要搅拌加速其溶解防止结块。
④两种粉末的生产，如：细度、含水量；储存，如：湿度、堆压重量；对粉末的分散性都有影响。对等条件生产、储存的两种粉末无水硫酸钙的分散性要比二水硫酸钙的分散性好。
⑤在面粉改良剂中硫酸钙的用量并不多，一般在0.15%—1%。所以上述两种粉末在某些方面对改良剂的影响都只做定性的考虑，如：溶液pH的影响、放热影响、结块因素等；只有在特定的因素才会定量的考察，如：做营养强化剂时钙的含量、大量使用是粉料的分散性、酵母食料使用量等。
参考文献：
[1] 李昌文，欧阳韶晖，罗勤贯.面粉的品质改良与添加剂的应用[J].食品工业科技，2004，（3）：135-137.
[2] 林向阳.面包改良剂的研制[J].食品科学，2001,22（9）：49-52.
[3] *伟，潘从道，房伟安，等.面包改良剂复合应用的研究[J].粮食与饲料工业，1999，（4）：37-39.
[4] 孔繁修，孔繁梅.欧洲的面粉处理[J].粮油食品科技，2000,8（3）：38-39.
[5] 赵丰丽.新型面包改良剂的研制[M].中国农业大学，2002.
[6]. GB1892-2007，食品添加剂 硫酸钙.[S].
[7]. Calcium Sulfate，Japan’s Specifications and Standardsfor Food Additives, Sixth Edition.[S].
[8]. Calcium Sulfate，Food chemicals codex 5th.[S].
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