第五章增稠剂

第五章增稠剂Thickeners一、定义、分类、性质1、定义：在水中溶解或分散后，能增加液体的粘度，并能保持体系的相对稳定的亲水性高分子化合物。

2、分类分类天然植物多糖物质：果胶、阿拉伯胶、瓜尔豆胶、槐豆胶等海藻多糖物质：琼脂、海藻酸类、卡拉胶等微生物多糖类：黄原胶动物多糖：甲壳素蛋白：明胶合成：羧甲基纤维素钠、丙二醇、变性淀粉3、性质凝胶：当体系中溶有特定分子结构的增稠剂，浓度达到一定值，体系也满足一定要求时，通过以下作用，体系形成三维空间的网络结构：增稠剂大分子链间相互交联与螯合增稠剂大分子与溶剂分子(水)的强亲合性特例：阿拉伯胶在水中可以配成浓度高达50%的溶液。

典型：琼脂：1%浓度就可形成凝胶海藻酸盐：热不可逆凝胶(受热后不会稀释)——人造果冻的原料(2) 相互作用增效：混合液体经过一定时间后，体系的粘度大于各自增稠剂单独使用粘度之和。

减效：阿拉伯胶可减低黄蓍胶的粘度。

在增稠剂实际应用中，往往单独使用一种增稠剂得不到理想效果，常需复配使用，发挥协同作用如：CMC和明胶，卡拉胶、瓜尔胶和CMC，琼脂和刺槐豆胶，黄原胶和刺槐豆胶等4、影响食品增稠剂作用效果的因素（1）结构及相对分子质量对黏度的影响分子质量越大，黏度也越大。

食品在生产和储存过程中黏度下降，其主要原因是增稠剂降解，相对分子质量变小。

（2）浓度对黏度的影响随着增稠剂浓度的增高，增稠剂分子的体积增大，相互作用的几率增加，吸附的水分子增多，故黏度增大。

（3）pH值对黏度的影响介质得pH值与增稠剂的黏度年检及其稳定性的关系极为密切。

增稠剂得黏度通常随pH值得变化而变化，有的增加，有的下降。

（4）温度对黏度的影响随着温度升高分子运动速度加快，化学反应速度加快，特别是在强酸条件下，大部分胶体水解速度大大加快，造成黏度降低。

（5）切变力对溶液黏度的影响一定浓度的增稠剂溶液的黏度，会随搅拌、泵压等的加工、传输手段而变化。

（6）协同效应增稠剂混合复配使用时产生一种黏度叠加效应，一般来说，大部分是增效的，小部分是减效的。

（7）其它因素在食品加工中的作用添加非水溶剂或增加能与水相混溶的溶剂的量对黏度会有影响，有的增加，有的下降。

二、功效与应用1、赋予食品所要求的流变特性，改变食品的质构和外观使液体或浆状食品形成特点形态，具有粘滑适口的感觉如：冰淇淋等冰点心的质量，很大程度上取决于冰晶形成的状态。

加入增稠剂可防止冰晶过大(以免感到组织粗糙有渣)，使冰晶细微化，口感光滑，结构细腻均匀2、使制品均匀稳定，富有特色如：配制酸奶时须加有机酸，但会引起乳蛋白凝聚与沉淀而分层。

添加增稠剂有助于分层的解决3、提高起泡性和稳定性如：冰淇淋常使用槐豆胶、海藻酸钠等做发泡剂4、成膜：在食品表面形成光滑的薄膜，作用：防止吸湿：冷冻食品、固体粉末食品防止失水：果蔬保鲜，并有抛光效果这类增稠剂也称为被膜剂，是增稠剂的发展动向之一，如：醇溶蛋白、明胶、琼脂、海藻酸等5、保水因增稠剂具有强亲水作用，在肉制品、面粉制品中能品质改良的作用面粉类食品：改善面团的吸水性，加速水分向蛋白质分子和淀粉颗粒渗透的速度，有利于面团的调制过程利用增稠剂的持水性和凝胶性，可增加产品的重量、粘弹性和淀粉的化程度，不易老化失水三、常用天然增稠剂（一）果胶分子结构：由线性D-半乳糖醛酸甲酯连接而成的多糖，相对分子质量23000-710000。

1、主要性状白色到黄褐色粉末，几乎无臭，口感粘滑，溶于热水。

在20倍水中的溶解成粘稠体，不溶于乙醇或其它有机溶剂。

果胶胶体的等电点pH值为3.5。

果胶的主要性能与果胶所含的甲氧基有关，其最重要的特点是其凝胶能力。

2、增稠性能：果胶的多聚半乳糖醛酸的长链结构中部分羧基，通常是甲酯化了的。

酯化度是指酯化的半乳糖醛酸基对总的半乳糖醛酸基的百分比。

一般以酯化度50%高甲氧基果胶（HMP）与低甲氧基果胶（LMP）的区分值，高甲氧基果胶的酯化度为60-80%，低甲氧基果胶的酯化度为25-50%。

此时甲氧基含量>7%者为高甲氧基果胶，而<7%为低甲氧基果胶。

3、使用方法①果胶必须完全溶解以避免形成不均匀的凝胶，为此需要一个较高效率的混合器，并缓慢添加果胶粉，以避免果胶结块，否则极难溶解。

②用乙醇、甘油或砂糖糖浆湿润或与3倍以上的砂糖混合，可提高果胶的溶解性。

③果胶在酸性溶液中比在碱性溶液中稳定。

4、使用标准①按GB2760-96规定，可按生产需要适量用于各类食品。

一般在0.2%以下。

用于果酱、果冻的制作，作为高酯果胶（HMP）主要用作高酸味的果酱、果冻、果胶软糖、糖果馅心及乳酸饮料的稳定剂；果冻0.3-0.5%，果胶软糖3%，果汁饮料0.05-0.1%，乳酸菌饮料0.05-0.6%。

LMP主要用作一般的或低酸味的果酱、果冻、凝胶软糖，以及冷冻甜食、色拉调味酱、冰淇淋、调配酸奶等用量按正常需要。

②FAO/WHO规定：干烙0.8%，蘑菇、芦笋、青豆等罐头（含油脂），果基质婴儿罐头食品，冷饮等1%，沙丁鱼和鲭鱼罐头2%，稀奶油、乳脂干酪0.5%；汤、羹，按正常需要添加。

（二）海藻酸钠分子结构：海藻酸钠和海藻酸盐是由直链糖醛酸聚糖，由两种分子组成，即β-（1，4）D-甘露醛酸钠（M），α-（1，4）L-古洛糖醛酸钠（G）组成的，相对分子质量32000-25000。

1、主要性状白色或黄色粉末，基本无臭、无味，具有良好的增稠性、凝胶性、泡沫稳定性、保形性、保水性、系天然有机高分子电解质。

水合力很强，有吸湿性。

不溶于乙醇。

有一定的成膜能力。

海藻酸钠胶液的粘度与本身的聚合度、浓度和温度有关。

1%海藻酸钠水溶液的pH值为6-8，粘性在pH值为6-9时稳定。

在海藻酸钠水溶液中加酸，则析出凝胶状海藻酸沉淀；加钙、铜或铅等2价离子，开成相应盐的凝胶；加镁离子则不胶凝；加草酸盐，氟化盐、磷酸盐或其它能与钙离子形成难溶盐的化合物时，则可抑制胶凝的效果。

2、主要增稠性能（1）海藻酸钠与钙离子会形成凝胶，增加钙离子和海藻酸钠的浓度，凝胶强度增大。

（2）蛋白质与海藻酸钠形成可溶性络合物，使粘度增大，可抑制蛋白质沉淀；当pH值进一步下降，络合物则发生沉淀。

3、使用标准及方法（1）溶解后形成透明粘稠液，中性，pH>12时，成胶体状态。

pH<3时，形成不溶性凝胶。

（2）我国GB2760-96规定，可按生产需要适量用于各类食品。

建议0.15%（3）一般冰淇淋中用量为原料的0.15-0.1%；挂面、方便面中用量为0.1-0.2%，面包、饼干中均为0.05-0.1%，果酱、番茄酱中最大使用量为0.5g/kg;啤酒中作为泡沫稳定剂约为50mg/kg。

一般饮料使用量为0.1-0.6%。

（三）卡拉胶（carrageena）分子结构：为硫酸化的线性半乳聚糖。

主要有κ型、ι型、λ型三类。

1、主要性状白色或浅黄色粉末，在热水或热牛奶中所有的类型的卡拉胶都能溶解。

在冷水中，λ型卡拉胶溶解，κ型、ι型的钠盐也能溶解，但κ型卡拉胶的钾盐或钙盐只能吸水膨胀，而不能溶解。

卡拉胶不溶解有机溶剂。

其水溶液具有凝固性，凝胶是热可逆的。

2、增稠性能：（1）卡拉胶水溶液相当粘稠，其粘度比琼脂大。

（2）盐可降低卡拉胶溶液的粘度。

（3）温度升高，粘度降低。

若加热是在pH为9的最佳稳定状态下进行，且均使其发生热降解，则温度降低，粘度又上升，这种变化是可逆的。

（4）κ-卡拉胶的水凝胶受到切变力作用发生的破坏是不可逆的，无触变性。

而在牛奶中加入低浓度κ-卡拉胶时，卡拉胶与牛奶蛋白络合形成弱凝胶，当受到切变力作用时则发生断裂，切变力除去后，又重新形成凝胶，显示出触变特性。

（5）卡拉胶仅在有钾离子（κ-型，称为钾敏卡拉胶）或钙离子（ι-型，称为钙敏卡拉胶）存在时才能形成具有热可逆性的凝胶。

卡拉胶的凝胶强度不及琼脂，但透明度较其高。

唯一的冷冻融化稳定型卡拉胶（6）ι-卡拉胶与钙离子能形成完全不脱水收缩的，富有弹性的和非常粘合的凝胶。

（7）κ-卡拉胶与ι-卡拉胶混合用时，可提高凝胶的弹性又能防止脱水收缩。

（8）槐豆胶与卡拉胶混合可使凝胶变得富有弹性而不脆，这两种胶有协同效应。

（9）κ-卡拉胶与黄原胶共用也能克服卡拉胶凝胶的脱水收缩缺陷，还能使其疏松、增粘且富有弹性，缺点是凝胶中含有气泡，有损外观。

3、使用标准及方法（1）与3 倍以上的砂糖混合，可提高溶解性（2）卡拉胶在中性和碱性溶液中很稳定。

（3）我国GB2760-96规定：可按生产需要适量用于各类食品,0.05-0.6%（4）FAO/WHO规定：青刀豆、甜玉米等罐头10g/kg，干烙5-8g/kg，婴儿食品（以牛奶和大豆为基料）0.3g/kg，稀奶油5g/kg，面包、巧克力牛奶、冰淇淋等0.03-0.5%。

（四）琼脂化学结构：琼脂是复杂的水溶性多糖，由琼脂糖和琼脂胶组成。

琼脂糖是两个半乳糖组成双糖，琼脂胶与琼脂糖结构类似，不同之处是被硫酸酯化。

1、主要性状：白色或浅黄色鳞片状粉末;0.5%浓度成凝胶；耐热性强（121℃）；持水性强2、使用标准及方法（1）可用作食品增稠剂、凝胶剂、稳定剂、乳化剂、悬浮剂和防干燥剂等，可按生产需要加；（2）糖果类0.3-1.8%；（3）用作罐头鸡、鸭、鱼肉类的填充物，当这类产品为半流质时，需加入为肉汤量的0.2-2.0%；（4）悬浮果粒饮料：100kg饮料用琼脂130g，并与50g黄石脂复配使用。

（五）酪蛋白酸钠又称酪朊酸钠，干酪素钠1、主要性状：酪蛋白酸钠是一种高分子蛋白质，呈颗粒透明状，溶于水，pH5-7稳定。

2、主要作用：增进脂肪和水的保持力，防止脱水收缩；改善食品质地和口感（或改善食品质地和提高肉质感）；增加蛋白质含量3、使用卫生标准：我国规定：可用于各类食品，按正常生产需要量加。

蛋白质的食品和饮料，如蛋白粉，花生，椰子汁等加入量为0.2-0.4%；冰淇淋0.3-0.7%；饼干5%；面包2-5%；咖啡、可可、果酱5-10%；肉制品1.5-2%四、其他特色天然食品增稠剂（一）黄原胶黄原胶是一种生物高分子聚合物，是由2.8份D-葡萄糖，3份D-甘露糖，2份D-葡萄糖醛酸组成，分子中还含有乙酸和丙酮酸，这些酸通常与钾、钠、钙形成盐。

1、主要性状：（1）乳白、浅黄至浅褐色颗粒或粉末状体（2）黄原胶溶液有很强的耐酸、耐碱、抗生物酶降解和耐热的性能（3）其溶液粘度也不受蛋白酶，纤维素酶、盐等物质的影响（4）黄原胶能溶于多种酸溶液，如5%的硫酸、5%的硝酸、5%的乙酸、10%的盐酸和25%的磷酸（5）黄原胶也能溶于氢氧化钠溶液，并具有增稠性，所形成的粘溶液在室温上十分稳定。

（6）黄原胶可被强氧化剂，如过氯酸、过硫酸降解，随温度升高，降解加速。

2、增稠性能：（1）粘度几乎不受温度、酸碱度和盐类的影响；（2）能够支持固体颗粒，液滴和气泡的形成，显示出很强的乳化稳定作用和高悬浮能力；（3）黄原胶与海藻酸钠、淀粉等食品增稠剂能很好的互溶，可复配使用；（4）与卡拉胶、槐豆胶、瓜尔豆胶有协同效应（或作用），提高弹性和黏性。