第4章 增稠剂及稳定剂

增稠剂胶凝作用通常有两种模式:
1、螺旋结合 当增稠剂溶胶冷却时，其中的一部分分子借助 于分子间结合力(如氢键)形成螺旋状微胶束。然 后这些螺旋状微胶束相互凝聚形成三维构造的 凝胶（琼脂），或者在阳离于（如K+）存在下， 在螺 旋 处形 成 结合 链 ，成 为 凝胶 状 态 （ 卡拉 胶）。
2、蛋盒结合

单支链型 糖单元与除C-1或C-4之外的碳缩合。例如葡 聚糖。

取代型直链型 长度上仅有一个糖单位组成的无数个支链。 如：槐豆胶、瓜尔豆胶
和较低的粘度。典型地由二种或多种类型的 糖组成多糖。具有优越的粘着性。如：支链淀 粉、阿拉伯胶
在这种模式中，凝胶的形成必须有金属离子 的存在，特别是二价离子（如Ca2+）。增稠剂 分子通过与金属离子的配位结合（蛋盒结合） 相互聚集，从而形成凝胶状。 海藻酸钠和低甲氧基果胶即是以此模式形成 凝胶。
增稠剂凝胶的触变
在增稠剂凝胶中，增稠剂大分子间通过键合形 成松散的三维网络结构.这种松散的结构再切变 力的作用下，容易发生凝胶的切变稀化、摇溶等 现象，破坏松散的三维网络结构，但只要外力停 止，经过一段时间，已经摇溶或变稀的凝胶又可 以冻结成凝胶。 具有假塑性的液体饮料或食品调味品，在挤压、 搅拌等切变力的作用下发生的切变稀化现象，有 利于这些产品的管道运输和分散包装。
2）增稠剂浓度与黏度的关系
多数是在较低浓度时，增稠剂的粘度随其浓 度的增加而增加，符合Newton型液体的流变 学特点.大多数的食品增稠剂在浓度变化较小 的范围内(C<5%)，其粘度与浓度 C（％）之 间满足以下关系：logη=a+b×C 但高浓度时，多数增稠剂为非Newton假塑性 液体,表观粘度随剪切应力或剪切速度的增大 而减小的流体。即流态特性指数为：0＜η ＜1
二、增稠剂的结构
以单糖为单位形成大分子多糖，随着构成 多糖的单糖种类、聚合度、糖单元之间的键连 及排列方式，糖单元上羟基取代情况等的不同， 导致增稠剂在性质上既有共性，又显示出各自 的特性。

增稠剂的结构主要有四种形式： 直链型 通常以不超过两种糖单位分于进行聚合。 具有较高的粘度。溶液不稳定的。难溶解。溶 解后有沉淀的危险(胶凝)。如：纤维素、淀粉、 果胶、卡拉胶、海藻酸盐、琼脂。
（4）根据质构

脆性：果胶、卡拉胶、琼脂、海藻酸钠 粘合性：果胶、卡拉胶、黄原胶、明胶 可涂性：低甲氧基果胶、卡拉胶、琼脂黄原胶、 明胶
（5）根据热可逆性
热可逆性：低甲氧基果胶、卡拉胶，琼脂、黄 原胶、明胶 热不可逆性：高甲氧基果胶、海藻酸钠

（6）根据物质属性分

无机类：二氧化硅 纤维素衍生物：CMC 水溶性高分子：动植物胶类 缔结型：
凝胶是由纤维状高分子相互缠结，或分子 间键结合得到三维网络结构而形成的。增稠剂 是以散乱的链状分子分散于水中形成溶胶，但 当改变胶凝临界浓度、胶凝临界温度，体系 PH值或添加某种物质时，链状分子变会互相 产生结合点，形成网络结构。 由于增稠剂分子具有不同的结构和基团， 所以，它们在结合时有关不同的模式。因此， 不同的增稠剂形成的凝胶在性质上也有很大的 差异。
三、增稠剂的性质
增稠剂的性质是由构成其的糖的种类以及聚 合程度、键合及排列情况等方面的综合表现. 主要表现为溶解度、流变性、稳定性、胶凝强 度及协同互补性等性质指标。
1、结构和流变性

结构及相对分子量对黏度的影响 同一增稠剂品种，随着平均相对分子量的增 加，形成的网状结构的几率也在增加，即分子 量越大的增稠剂，形成溶液的黏度也越大。
2、增稠剂的溶解性
多数增稠剂具有良好的水溶性，它们可在冷水 和热水中溶解。 增稠剂在水中的溶解通常较慢，常需要强烈 地搅拌，剧烈加热时会出现凝块现象。此外， 增稠剂的溶解度受一些因素的影响，如金属离 子的存在会降低其溶解性；糖的存在也会影响 增稠剂的溶解速度。
3、增稠剂的胶凝作用

凝胶的形成 在一定条件下，高分子溶质或胶体粒子相互 连接，形成网络结构，而小分子溶剂充满在网 架的空隙中，成为失去流动性的半固体状体系， 成为凝胶。 部分增稠剂大分子如明胶、琼脂、果胶等在 水溶液中，其大分子链间的交链与螯合，形成 三维网络结构，将水分子网络在体系中，使其 不能自由流动，成为半固体状，也就是凝胶。
3）pH值对增稠剂粘度的影响
增稠剂溶液的粘度通常随着pH值的不同而 变化，各种增稠剂都存在一个粘度稳定的pH 值范围。这种变化情况随增稠剂的种类而异。 其原因是由于pH值的变化改变了增稠剂分子 的某些基团所致 。
4）温度对黏度的影响
随着温度的升高，分子运动速度的加快， 一般增稠剂溶液的粘度都会降低. 这种随温度升高粘度下降的现象分为两种情况， 一种是可逆下降，另一种为不可逆下降。 但是，黄原胶是个例外，当有少量氯化纳存在 时，黄原胶的粘度在温度范围为-4——+93℃ 的范围变化很小，这一特性赋予黄原胶很广的 应用范围。
3、功能与特点


属于亲水性高分子化合物，通过水合作用来控 制水分子行为，形成高粘度均相液体，来控制、 提高食品的粘度和膨胀率，使加工食品润滑细 腻。 能防止冷冻食品形成冰晶体，防止糖品种洁净 的析出。 增加不同产品的粘度和强度，减缓产品结构的 粗糙或生硬感觉。

液体食品加工中可以改善食品的流变性能。 提高食品的粘稠度或形成凝胶，改变加工食品 的物理性状，赋予食品黏润、适宜的口感，并 兼有乳化、稳定或保持某些果肉或固体或颗粒 呈悬浮状态。
一、概述
1、定义：
在水中能溶解或分散，能增加液态食品、混 合物和食品加工用溶液的黏度，并能保持所在 体系的相对稳定的亲水性的食品添加剂。
2、分类
（1）根据来源: •来源于动物：明胶、乳清蛋白、壳聚糖
•来源于陆地植物：果胶、羧甲基纤维素(CMC)
•来源于海藻：卡拉胶、琼脂、海藻酸钠
•采源于微生物：黄原胶、洁冷胶
（2）根据分离方法

陆地植物原料：瓜尔豆胶、角豆胶 渗出液：阿拉伯胶 提取液：果胶、卡拉胶、琼脂、海藻酸钠、 CMC、黄原胶、明胶、洁冷胶
（3）根据功能



胶凝剂：果胶、卡拉胶、琼脂、海藻酸钠、黄 原胶、明胶 增稠剂：高甲氧基果胶、卡拉胶、海藻酸钠、 CMC、瓜尔豆胶、角豆胶、黄原胶、阿拉伯 胶 稳定剂：高甲氧基果胶、卡拉胶、海藻酸钠、 黄原胶、阿拉伯胶