增稠劑及穩(wěn)定劑課件

第四章食品增稠劑第四章食品增稠劑11、定義：在水中能溶解或分散，能增加液態(tài)食品、混合物和食品加工用溶液的黏度，并能保持所在體系的相對穩(wěn)定的親水性的食品添加劑。一、概述1、定義：一、概述2（1）根據(jù)來源:來源于動物：明膠、乳清蛋白、殼聚糖來源于陸地植物：果膠、羧甲基纖維素(CMC)來源于海藻：卡拉膠、瓊脂、海藻酸鈉

采源于微生物：黃原膠、潔冷膠2、分類（1）根據(jù)來源:2、分類3（2）根據(jù)分離方法陸地植物原料：瓜爾豆膠、角豆膠滲出液：阿拉伯膠提取液：果膠、卡拉膠、瓊脂、海藻酸鈉、CMC、黃原膠、明膠、潔冷膠（2）根據(jù)分離方法陸地植物原料：瓜爾豆膠、角豆膠4（3）根據(jù)功能膠凝劑：果膠、卡拉膠、瓊脂、海藻酸鈉、黃原膠、明膠增稠劑：高甲氧基果膠、卡拉膠、海藻酸鈉、CMC、瓜爾豆膠、角豆膠、黃原膠、阿拉伯膠穩(wěn)定劑：高甲氧基果膠、卡拉膠、海藻酸鈉、黃原膠、阿拉伯膠（3）根據(jù)功能膠凝劑：果膠、卡拉膠、瓊脂、海藻酸鈉、黃原膠、5（4）根據(jù)質(zhì)構(gòu)脆性：果膠、卡拉膠、瓊脂、海藻酸鈉粘合性：果膠、卡拉膠、黃原膠、明膠可涂性：低甲氧基果膠、卡拉膠、瓊脂黃原膠、明膠（4）根據(jù)質(zhì)構(gòu)脆性：果膠、卡拉膠、瓊脂、海藻酸鈉6（5）根據(jù)熱可逆性熱可逆性：低甲氧基果膠、卡拉膠，瓊脂、黃原膠、明膠熱不可逆性：高甲氧基果膠、海藻酸鈉（5）根據(jù)熱可逆性7（6）根據(jù)物質(zhì)屬性分無機(jī)類：二氧化硅纖維素衍生物：CMC水溶性高分子：動植物膠類締結(jié)型：（6）根據(jù)物質(zhì)屬性分無機(jī)類：二氧化硅83、功能與特點(diǎn)屬于親水性高分子化合物，通過水合作用來控制水分子行為，形成高粘度均相液體，來控制、提高食品的粘度和膨脹率，使加工食品潤滑細(xì)膩。能防止冷凍食品形成冰晶體，防止糖品種潔凈的析出。增加不同產(chǎn)品的粘度和強(qiáng)度，減緩產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的粗糙或生硬感覺。3、功能與特點(diǎn)屬于親水性高分子化合物，通過水合作用來控制水分9液體食品加工中可以改善食品的流變性能。提高食品的粘稠度或形成凝膠，改變加工食品的物理性狀，賦予食品黏潤、適宜的口感，并兼有乳化、穩(wěn)定或保持某些果肉或固體或顆粒呈懸浮狀態(tài)。液體食品加工中可以改善食品的流變性能。10二、增稠劑的結(jié)構(gòu)

以單糖為單位形成大分子多糖，隨著構(gòu)成多糖的單糖種類、聚合度、糖單元之間的鍵連及排列方式，糖單元上羥基取代情況等的不同，導(dǎo)致增稠劑在性質(zhì)上既有共性，又顯示出各自的特性。

二、增稠劑的結(jié)構(gòu)以單糖為單位形成大分子多糖，11

增稠劑的結(jié)構(gòu)主要有四種形式：直鏈型通常以不超過兩種糖單位分于進(jìn)行聚合。具有較高的粘度。溶液不穩(wěn)定的。難溶解。溶解后有沉淀的危險(xiǎn)(膠凝)。如：纖維素、淀粉、果膠、卡拉膠、海藻酸鹽、瓊脂。增稠劑的結(jié)構(gòu)主要有四種形式：12單支鏈型糖單元與除C-1或C-4之外的碳縮合。例如葡聚糖。單支鏈型13取代型直鏈型長度上僅有一個糖單位組成的無數(shù)個支鏈。如：槐豆膠、瓜爾豆膠

取代型直鏈型14樹叉型（或稱直鏈上直鏈型）側(cè)鏈上含有側(cè)鏈。比直鏈型增稠劑具有較穩(wěn)定和較低的粘度。典型地由二種或多種類型的糖組成多糖。具有優(yōu)越的粘著性。如：支鏈淀粉、阿拉伯膠

樹叉型（或稱直鏈上直鏈型）15增稠劑的性質(zhì)是由構(gòu)成其的糖的種類以及聚合程度、鍵合及排列情況等方面的綜合表現(xiàn).主要表現(xiàn)為溶解度、流變性、穩(wěn)定性、膠凝強(qiáng)度及協(xié)同互補(bǔ)性等性質(zhì)指標(biāo)。

三、增稠劑的性質(zhì)增稠劑的性質(zhì)是由構(gòu)成其的糖的種類以及聚合程度、鍵合161、結(jié)構(gòu)和流變性結(jié)構(gòu)及相對分子量對黏度的影響同一增稠劑品種，隨著平均相對分子量的增加，形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的幾率也在增加，即分子量越大的增稠劑，形成溶液的黏度也越大。

1、結(jié)構(gòu)和流變性結(jié)構(gòu)及相對分子量對黏度的影響172）增稠劑濃度與黏度的關(guān)系

多數(shù)是在較低濃度時(shí)，增稠劑的粘度隨其濃度的增加而增加，符合Newton型液體的流變學(xué)特點(diǎn).大多數(shù)的食品增稠劑在濃度變化較小的范圍內(nèi)(C<5%)，其粘度與濃度C（％）之間滿足以下關(guān)系：logη=a+b×C但高濃度時(shí)，多數(shù)增稠劑為非Newton假塑性液體,表觀粘度隨剪切應(yīng)力或剪切速度的增大而減小的流體。即流態(tài)特性指數(shù)為：0＜η＜12）增稠劑濃度與黏度的關(guān)系多數(shù)是在較低濃度時(shí)，增183）pH值對增稠劑粘度的影響增稠劑溶液的粘度通常隨著pH值的不同而變化，各種增稠劑都存在一個粘度穩(wěn)定的pH值范圍。這種變化情況隨增稠劑的種類而異。其原因是由于pH值的變化改變了增稠劑分子的某些基團(tuán)所致。3）pH值對增稠劑粘度的影響增稠劑溶液的粘度通常19

4）溫度對黏度的影響

隨著溫度的升高，分子運(yùn)動速度的加快，一般增稠劑溶液的粘度都會降低.這種隨溫度升高粘度下降的現(xiàn)象分為兩種情況，一種是可逆下降，另一種為不可逆下降。但是，黃原膠是個例外，當(dāng)有少量氯化納存在時(shí)，黃原膠的粘度在溫度范圍為-4——+93℃的范圍變化很小，這一特性賦予黃原膠很廣的應(yīng)用范圍。4）溫度對黏度的影響隨著溫度的升高，分子運(yùn)20

2、增稠劑的溶解性

多數(shù)增稠劑具有良好的水溶性，它們可在冷水和熱水中溶解。增稠劑在水中的溶解通常較慢，常需要強(qiáng)烈地?cái)嚢?，劇烈加熱時(shí)會出現(xiàn)凝塊現(xiàn)象。此外，增稠劑的溶解度受一些因素的影響，如金屬離子的存在會降低其溶解性；糖的存在也會影響增稠劑的溶解速度。

2、增稠劑的溶解性多數(shù)增稠劑具有良好的水溶性213、增稠劑的膠凝作用凝膠的形成在一定條件下，高分子溶質(zhì)或膠體粒子相互連接，形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，而小分子溶劑充滿在網(wǎng)架的空隙中，成為失去流動性的半固體狀體系，成為凝膠。部分增稠劑大分子如明膠、瓊脂、果膠等在水溶液中，其大分子鏈間的交鏈與螯合，形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，將水分子網(wǎng)絡(luò)在體系中，使其不能自由流動，成為半固體狀，也就是凝膠。3、增稠劑的膠凝作用凝膠的形成22

凝膠是由纖維狀高分子相互纏結(jié)，或分子間鍵結(jié)合得到三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)而形成的。增稠劑是以散亂的鏈狀分子分散于水中形成溶膠，但當(dāng)改變膠凝臨界濃度、膠凝臨界溫度，體系PH值或添加某種物質(zhì)時(shí)，鏈狀分子變會互相產(chǎn)生結(jié)合點(diǎn)，形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。由于增稠劑分子具有不同的結(jié)構(gòu)和基團(tuán)，所以，它們在結(jié)合時(shí)有關(guān)不同的模式。因此，不同的增稠劑形成的凝膠在性質(zhì)上也有很大的差異。凝膠是由纖維狀高分子相互纏結(jié)，或分子間鍵結(jié)合23增稠劑膠凝作用通常有兩種模式:1、螺旋結(jié)合當(dāng)增稠劑溶膠冷卻時(shí)，其中的一部分分子借助于分子間結(jié)合力(如氫鍵)形成螺旋狀微膠束。然后這些螺旋狀微膠束相互凝聚形成三維構(gòu)造的凝膠（瓊脂），或者在陽離于（如K+）存在下，在螺旋處形成結(jié)合鏈，成為凝膠狀態(tài)（卡拉膠）。

增稠劑膠凝作用通常有兩種模式:1、螺旋結(jié)合24

在這種模式中，凝膠的形成必須有金屬離子的存在，特別是二價(jià)離子（如Ca2+）。增稠劑分子通過與金屬離子的配位結(jié)合（蛋盒結(jié)合）相互聚集，從而形成凝膠狀。海藻酸鈉和低甲氧基果膠即是以此模式形成凝膠。

2、蛋盒結(jié)合在這種模式中，凝膠的形成必須有金屬離子的存在，特別25

增稠劑凝膠的觸變

在增稠劑凝膠中，增稠劑大分子間通過鍵合形成松散的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu).這種松散的結(jié)構(gòu)再切變力的作用下，容易發(fā)生凝膠的切變稀化、搖溶等現(xiàn)象，破壞松散的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，但只要外力停止，經(jīng)過一段時(shí)間，已經(jīng)搖溶或變稀的凝膠又可以凍結(jié)成凝膠。具有假塑性的液體飲料或食品調(diào)味品，在擠壓、攪拌等切變力的作用下發(fā)生的切變稀化現(xiàn)象，有利于這些產(chǎn)品的管道運(yùn)輸和分散包裝。

增稠劑凝膠的觸變在增稠劑凝膠中，增稠劑大分子間264、增稠劑的協(xié)同效應(yīng)

當(dāng)幾種增稠劑混合作用于同一體系時(shí)，這種混合增稠劑會表現(xiàn)出與各單一增稠劑性質(zhì)的簡單之和所不同的特性。這種增稠劑之間混合后在性質(zhì)上表現(xiàn)出的特異性能稱為增稠劑的協(xié)同效應(yīng)。增稠劑之間的協(xié)同效應(yīng)不僅可以改變混合體系的粘度，而且也會使凝膠的性質(zhì)得到改善。4、增稠劑的協(xié)同效應(yīng)當(dāng)幾種增稠劑混合作用于27改變粘度協(xié)同增效——增大粘度協(xié)同減效——降低粘度改善凝膠特性調(diào)節(jié)強(qiáng)度：兩種增稠劑以不同比例混合時(shí)，能夠形成不同強(qiáng)度的凝膠體。例如黃原膠與槐豆膠。改善質(zhì)構(gòu)：將瓊脂與卡拉膠混合后形成的凝膠，柔軟而富有彈性。改變粘度285.切變力對增稠劑溶液黏度的影響

切變力是降低分散相顆粒間的相互作用力。在一定條件下，這種作用力越大，其黏度降低越多。具有假塑性的液體食品，在擠壓、攪拌等切變力的作用下發(fā)生的切邊稀化現(xiàn)象，有利于這些產(chǎn)品的管道運(yùn)輸和分散灌裝。5.切變力對增稠劑溶液黏度的影響切變力是降296.有機(jī)溶劑的增效作用

在極性有機(jī)溶劑中或其水溶液中加入增稠劑，由于體系中氫鍵和分子間的作用力，形成的混合溶液其黏度高于體系中任何一組分，這種有機(jī)溶劑可作為增稠劑的增效劑。例如：在CMC中加入甘油。6.有機(jī)溶劑的增效作用在極性有機(jī)溶劑中或其30四、特性的比較

抗酸性：海藻酸丙二醇酯〉羧甲基纖維素鈉〉黃原膠〉海藻酸鈉〉卡拉膠〉瓊脂增稠性：瓜爾膠〉黃原膠〉魔芋膠〉海藻酸鈉〉卡拉膠〉羧甲基纖維素鈉〉瓊脂凝膠強(qiáng)度：瓊脂〉海藻酸鈉〉明膠〉卡拉膠〉果膠四、特性的比較抗酸性：海藻酸丙二醇酯〉羧甲基纖維素鈉〉黃原31凝膠透明度：卡拉膠〉明膠〉海藻酸鹽冷水中溶解性：黃原膠〉阿拉伯膠〉瓜爾膠〉海藻酸鹽口味：果膠〉明膠〉卡拉膠乳類穩(wěn)定性：卡拉膠〉黃原膠〉阿拉伯膠凝膠透明度：卡拉膠〉明膠〉海藻酸鹽32五、增稠劑在食品中的作用1.增稠、分散和穩(wěn)定作用2.膠凝作用3.凝聚澄清作用4.保水作用5.控制結(jié)晶

五、增稠劑在食品中的作用1.增稠、分散和穩(wěn)定作用336.成膜、保鮮作用7.起泡、穩(wěn)定泡沫作用8.粘合作用9.可用于保健、低熱食品的生產(chǎn)10掩蔽與緩釋作用6.成膜、保鮮作用34六、幾種常用的增稠劑1.動物性膠類增稠劑明膠：是用動物皮、骨、軟骨等富含膠原蛋白的組織經(jīng)過部分水解后得到的高分子聚合物。明膠是膠原蛋白經(jīng)過不可逆的加熱水解的產(chǎn)物，是膠原纖維的衍生物，具有典型的蛋白質(zhì)特征。除作增稠劑外，還可補(bǔ)充人體膠原蛋白，而且明膠不含脂肪與膽固醇，是良好的營養(yǎng)品。六、幾種常用的增稠劑1.動物性膠類增稠劑35

明膠為白色或淡黃色、半透明的薄片或細(xì)顆粒，有特殊的臭味，易受潮，而被微生物利用。溶于熱水，在冷水中吸水膨脹至自身的5-10倍。不溶于乙醇等有機(jī)溶劑，但溶于醋酸、甘油。水中的濃度在15%才能凝膠，形成的膠凍具有熱可逆性，即加熱融化，冷卻凝固。明膠可用于各種食品如軟糖、冰激凌、肉制品、各種飲料等，按生產(chǎn)需要適量使用。明膠為白色或淡黃色、半透明的薄片或細(xì)顆粒，有36酪蛋白又稱干酪素、酪朊酸鈉為白至淡黃色的顆粒、粉末，無臭、無味或稍有特異香味?？扇苡谒蚍稚⒂谒?，水溶液的PH值呈中性，加酸則產(chǎn)生酪蛋白沉淀。在堿性條件下，溶解度與其濃度成正比。酪蛋白可作乳化劑和穩(wěn)定劑，速溶咖啡、果醬類中添加量為5％～10％，不適用于檸檬酸或果汁制造的飲料。在椰子汁、杏仁乳等蛋白飲料中使用量為0.2～0.3％。酪蛋白又稱干酪素、酪朊酸鈉372.植物性膠類增稠劑果膠是陸生植物組織細(xì)胞間和細(xì)胞膜中存在的一類支撐物質(zhì)的總稱。為白色或淡黃褐色的粉末，溶于20倍水中呈粘稠狀液體。對酸性溶液穩(wěn)定?？捎糜诠麅觥⒐u、果汁、果汁粉、巧克力、糖果等食品。

GB2760-2019規(guī)定，可用于各種食品，按生產(chǎn)需要適量使用。2.植物性膠類增稠劑果膠38阿拉伯膠是一種多糖高聚物，具有以阿拉伯半乳糖為主的、多支鏈的復(fù)雜分子結(jié)構(gòu)。能與大部分天然膠和淀粉相互兼容，只與少數(shù)膠布相混溶如海藻酸鈉、明膠。阿拉伯膠具有高度的水溶性及較低的黏度，是典型的“高濃低粘”型膠體，易溶于冷、熱水中，在水中具有高溶解性，酸性環(huán)境下較穩(wěn)定，一般性加熱不會引起膠的性質(zhì)變化。

阿拉伯膠39其他特性

結(jié)晶性：高濃度水溶液在低溫下不會結(jié)晶。生物腐爛性：阿拉伯膠不會被微生物侵蝕。纖維：阿拉伯膠被認(rèn)為是95%的可溶性纖維熱量值：由90%的糖類組成，但熱值很低毒性：ADI值不作限制，可按生產(chǎn)需要添加營養(yǎng)性：基本不產(chǎn)生熱量，是良好的水溶性膳食纖維，被用于保健品糖果和飲料。還具有降低血液中膽固醇的功能。其他特性結(jié)晶性：高濃度水溶液在低溫下不會結(jié)晶。40瓊脂也稱作洋菜，是從石花菜屬、雞毛菜屬等品種的紅藻中提取的一種復(fù)雜的水溶性多糖化合物。瓊脂是親水膠體，不溶于冷水，易溶于熱水，具有較好的熱穩(wěn)定性和良好的抗酶解能力。在冷水中可吸收20倍的是膨脹。加入電解質(zhì)對瓊脂的膠凝特性影響很大。瓊脂41卡拉膠又稱角叉菜膠、鹿角藻膠，是一種線性的半乳糖結(jié)構(gòu)。為無臭、無味的白色至黃褐色的粉末，溶于水而不溶于有機(jī)溶劑，對高價(jià)金屬離子、接近等電點(diǎn)的蛋白質(zhì)、季胺鹽等會發(fā)生作用而產(chǎn)生沉淀。干燥的卡拉膠穩(wěn)定，但在酸性溶液中，則比較容易產(chǎn)生酸水解。在鉀離子或鈣離子存在時(shí)，或溶解于熱牛奶冷卻后均能稱為凝膠，凝膠具有熱可塑性。GB2760-2019規(guī)定，可用于各類食品，按生產(chǎn)需要適量使用?？ɡz42海藻酸鈉又稱藻朊酸鈉、褐藻酸鈉、海帶膠，為白色或淡黃色粉末，幾乎無臭、無味，1%的水溶液PH6～8，粘性在PH6～9穩(wěn)定，加熱80℃以上粘性降低；水溶液的粘度隨聚合度、濃度而異。室溫下可與兩價(jià)陽離子形成凝膠，所有的海藻酸鹽凝膠都屬于熱不可逆性的。鈣是最常用且最有價(jià)值的多價(jià)離子還可形成纖維和薄膜。GB2760-2019規(guī)定，可用于各種食品飲料，按生產(chǎn)需要適量使用。海藻酸鈉433.微生物來源黃原膠又稱漢生膠，是由黃單孢桿菌發(fā)酵產(chǎn)生的胞外酸性雜多糖，是以碳水化合物為主要原料，經(jīng)過生物發(fā)酵工程培養(yǎng)，乙醇提取、干燥、粉碎而得到的一種高分子微生物聚合物。是由葡萄糖、甘露糖、葡萄糖醛酸、乙酸和丙酮酸組成。3.微生物來源黃原膠44黃原膠是目前國際上集增稠、懸浮、乳化、穩(wěn)定于一體，性能最優(yōu)越的生物膠。為黃色至白色可流動粉末，稍帶臭味，易溶于冷水和熱水，在很低的濃度下具有較高的粘度，有優(yōu)良的溫度穩(wěn)定性，而且能與許多鹽類混溶，其粘度不受影響?？捎糜诟鞣N食品。與其它食品膠在一定條件下共混可以得到令人滿意的凝膠的增效作用。主要與卡拉膠、槐豆膠、魔芋膠、瓜爾豆膠有協(xié)同效應(yīng)。

黃原膠454.其他來源羧甲基纖維素鈉簡稱CMC-Na2為白色或淡黃色纖維狀或顆粒狀粉末，無臭、無味，有吸濕性，易分散于水中成膠體，其吸濕性隨羧基的酯化度而異。具有粘性、增稠、分散、穩(wěn)定等作用，在果汁飲料中可起到增稠作用，粘度隨溫度升高而降低。在酸性蛋白飲料中還可與某些蛋白質(zhì)發(fā)生膠溶作用，防止蛋白質(zhì)沉淀，使產(chǎn)品均勻穩(wěn)定。GB2760-2019規(guī)定，最大使用量1.2g/kg。4.其他來源羧甲基纖維素鈉簡稱CMC-Na246海藻酸丙二醇酯又稱藻酸丙二醇酯，簡稱PGA，是海藻酸鈉與環(huán)氧丙烷反應(yīng)生成的酯類化合物。呈白色或淡黃色略帶香氣味的粉末，易吸濕，溶于冷水、溫水及稀有機(jī)酸溶液，酸性條件下黏度隨PH增加而增大，高溫長時(shí)間放置，會變成不可溶液體。ADI0-25mg/kg海藻酸丙二醇酯47β-環(huán)狀糊精：簡稱β-CD是由7個葡萄糖殘基以α-1，4糖苷鍵連接而成的環(huán)狀化合物。為白色結(jié)晶或晶體粉末，無臭、味甜，溶于水，難溶于乙醇、丙酮，不易吸潮，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不受酸、堿、熱及酶的影響，具有緩釋、增溶及掩蔽作用?？捎糜诟黝愂称?，按照生產(chǎn)需要適量使用。

β-環(huán)狀糊精：簡稱β-CD48變性淀粉：運(yùn)用物理、化學(xué)或酶的方法，對原淀粉進(jìn)行處理，使其具有適合某種特殊用途的性質(zhì)，這樣的產(chǎn)品成為變性淀粉。變性淀粉按照處理方式的不同可分為：物理、化學(xué)、酶法和天然變性淀粉；按照并行淀粉的結(jié)構(gòu)可分為：陽離子、氧化、交聯(lián)、酯化、醚化、酸化變性淀粉和糊精。食品工業(yè)常用的變性淀粉主要有：冷水可溶淀粉、環(huán)狀糊精、交聯(lián)淀粉、羥丙基淀粉、羧甲基淀粉和淀粉磷酸酯。變性淀粉：49思考題說明增稠劑的粘度特性、協(xié)同效應(yīng)舉一實(shí)例說明增稠劑在食品中的應(yīng)用增稠劑與乳化劑有什么異同點(diǎn)？分析增稠劑在“粒粒橙”飲料中的作用分析增稠劑在冰淇淋中的作用分析增稠劑在焙烤制品中的作用思考題說明增稠劑的粘度特性、協(xié)同效應(yīng)50第四章食品增稠劑第四章食品增稠劑511、定義：在水中能溶解或分散，能增加液態(tài)食品、混合物和食品加工用溶液的黏度，并能保持所在體系的相對穩(wěn)定的親水性的食品添加劑。一、概述1、定義：一、概述52（1）根據(jù)來源:來源于動物：明膠、乳清蛋白、殼聚糖來源于陸地植物：果膠、羧甲基纖維素(CMC)來源于海藻：卡拉膠、瓊脂、海藻酸鈉

采源于微生物：黃原膠、潔冷膠2、分類（1）根據(jù)來源:2、分類53（2）根據(jù)分離方法陸地植物原料：瓜爾豆膠、角豆膠滲出液：阿拉伯膠提取液：果膠、卡拉膠、瓊脂、海藻酸鈉、CMC、黃原膠、明膠、潔冷膠（2）根據(jù)分離方法陸地植物原料：瓜爾豆膠、角豆膠54（3）根據(jù)功能膠凝劑：果膠、卡拉膠、瓊脂、海藻酸鈉、黃原膠、明膠增稠劑：高甲氧基果膠、卡拉膠、海藻酸鈉、CMC、瓜爾豆膠、角豆膠、黃原膠、阿拉伯膠穩(wěn)定劑：高甲氧基果膠、卡拉膠、海藻酸鈉、黃原膠、阿拉伯膠（3）根據(jù)功能膠凝劑：果膠、卡拉膠、瓊脂、海藻酸鈉、黃原膠、55（4）根據(jù)質(zhì)構(gòu)脆性：果膠、卡拉膠、瓊脂、海藻酸鈉粘合性：果膠、卡拉膠、黃原膠、明膠可涂性：低甲氧基果膠、卡拉膠、瓊脂黃原膠、明膠（4）根據(jù)質(zhì)構(gòu)脆性：果膠、卡拉膠、瓊脂、海藻酸鈉56（5）根據(jù)熱可逆性熱可逆性：低甲氧基果膠、卡拉膠，瓊脂、黃原膠、明膠熱不可逆性：高甲氧基果膠、海藻酸鈉（5）根據(jù)熱可逆性57（6）根據(jù)物質(zhì)屬性分無機(jī)類：二氧化硅纖維素衍生物：CMC水溶性高分子：動植物膠類締結(jié)型：（6）根據(jù)物質(zhì)屬性分無機(jī)類：二氧化硅583、功能與特點(diǎn)屬于親水性高分子化合物，通過水合作用來控制水分子行為，形成高粘度均相液體，來控制、提高食品的粘度和膨脹率，使加工食品潤滑細(xì)膩。能防止冷凍食品形成冰晶體，防止糖品種潔凈的析出。增加不同產(chǎn)品的粘度和強(qiáng)度，減緩產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的粗糙或生硬感覺。3、功能與特點(diǎn)屬于親水性高分子化合物，通過水合作用來控制水分59液體食品加工中可以改善食品的流變性能。提高食品的粘稠度或形成凝膠，改變加工食品的物理性狀，賦予食品黏潤、適宜的口感，并兼有乳化、穩(wěn)定或保持某些果肉或固體或顆粒呈懸浮狀態(tài)。液體食品加工中可以改善食品的流變性能。60二、增稠劑的結(jié)構(gòu)

以單糖為單位形成大分子多糖，隨著構(gòu)成多糖的單糖種類、聚合度、糖單元之間的鍵連及排列方式，糖單元上羥基取代情況等的不同，導(dǎo)致增稠劑在性質(zhì)上既有共性，又顯示出各自的特性。

二、增稠劑的結(jié)構(gòu)以單糖為單位形成大分子多糖，61

增稠劑的結(jié)構(gòu)主要有四種形式：直鏈型通常以不超過兩種糖單位分于進(jìn)行聚合。具有較高的粘度。溶液不穩(wěn)定的。難溶解。溶解后有沉淀的危險(xiǎn)(膠凝)。如：纖維素、淀粉、果膠、卡拉膠、海藻酸鹽、瓊脂。增稠劑的結(jié)構(gòu)主要有四種形式：62單支鏈型糖單元與除C-1或C-4之外的碳縮合。例如葡聚糖。單支鏈型63取代型直鏈型長度上僅有一個糖單位組成的無數(shù)個支鏈。如：槐豆膠、瓜爾豆膠

取代型直鏈型64樹叉型（或稱直鏈上直鏈型）側(cè)鏈上含有側(cè)鏈。比直鏈型增稠劑具有較穩(wěn)定和較低的粘度。典型地由二種或多種類型的糖組成多糖。具有優(yōu)越的粘著性。如：支鏈淀粉、阿拉伯膠

樹叉型（或稱直鏈上直鏈型）65增稠劑的性質(zhì)是由構(gòu)成其的糖的種類以及聚合程度、鍵合及排列情況等方面的綜合表現(xiàn).主要表現(xiàn)為溶解度、流變性、穩(wěn)定性、膠凝強(qiáng)度及協(xié)同互補(bǔ)性等性質(zhì)指標(biāo)。

三、增稠劑的性質(zhì)增稠劑的性質(zhì)是由構(gòu)成其的糖的種類以及聚合程度、鍵合661、結(jié)構(gòu)和流變性結(jié)構(gòu)及相對分子量對黏度的影響同一增稠劑品種，隨著平均相對分子量的增加，形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的幾率也在增加，即分子量越大的增稠劑，形成溶液的黏度也越大。

1、結(jié)構(gòu)和流變性結(jié)構(gòu)及相對分子量對黏度的影響672）增稠劑濃度與黏度的關(guān)系

多數(shù)是在較低濃度時(shí)，增稠劑的粘度隨其濃度的增加而增加，符合Newton型液體的流變學(xué)特點(diǎn).大多數(shù)的食品增稠劑在濃度變化較小的范圍內(nèi)(C<5%)，其粘度與濃度C（％）之間滿足以下關(guān)系：logη=a+b×C但高濃度時(shí)，多數(shù)增稠劑為非Newton假塑性液體,表觀粘度隨剪切應(yīng)力或剪切速度的增大而減小的流體。即流態(tài)特性指數(shù)為：0＜η＜12）增稠劑濃度與黏度的關(guān)系多數(shù)是在較低濃度時(shí)，增683）pH值對增稠劑粘度的影響增稠劑溶液的粘度通常隨著pH值的不同而變化，各種增稠劑都存在一個粘度穩(wěn)定的pH值范圍。這種變化情況隨增稠劑的種類而異。其原因是由于pH值的變化改變了增稠劑分子的某些基團(tuán)所致。3）pH值對增稠劑粘度的影響增稠劑溶液的粘度通常69

4）溫度對黏度的影響

隨著溫度的升高，分子運(yùn)動速度的加快，一般增稠劑溶液的粘度都會降低.這種隨溫度升高粘度下降的現(xiàn)象分為兩種情況，一種是可逆下降，另一種為不可逆下降。但是，黃原膠是個例外，當(dāng)有少量氯化納存在時(shí)，黃原膠的粘度在溫度范圍為-4——+93℃的范圍變化很小，這一特性賦予黃原膠很廣的應(yīng)用范圍。4）溫度對黏度的影響隨著溫度的升高，分子運(yùn)70

2、增稠劑的溶解性

多數(shù)增稠劑具有良好的水溶性，它們可在冷水和熱水中溶解。增稠劑在水中的溶解通常較慢，常需要強(qiáng)烈地?cái)嚢?，劇烈加熱時(shí)會出現(xiàn)凝塊現(xiàn)象。此外，增稠劑的溶解度受一些因素的影響，如金屬離子的存在會降低其溶解性；糖的存在也會影響增稠劑的溶解速度。

2、增稠劑的溶解性多數(shù)增稠劑具有良好的水溶性713、增稠劑的膠凝作用凝膠的形成在一定條件下，高分子溶質(zhì)或膠體粒子相互連接，形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，而小分子溶劑充滿在網(wǎng)架的空隙中，成為失去流動性的半固體狀體系，成為凝膠。部分增稠劑大分子如明膠、瓊脂、果膠等在水溶液中，其大分子鏈間的交鏈與螯合，形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，將水分子網(wǎng)絡(luò)在體系中，使其不能自由流動，成為半固體狀，也就是凝膠。3、增稠劑的膠凝作用凝膠的形成72

凝膠是由纖維狀高分子相互纏結(jié)，或分子間鍵結(jié)合得到三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)而形成的。增稠劑是以散亂的鏈狀分子分散于水中形成溶膠，但當(dāng)改變膠凝臨界濃度、膠凝臨界溫度，體系PH值或添加某種物質(zhì)時(shí)，鏈狀分子變會互相產(chǎn)生結(jié)合點(diǎn)，形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。由于增稠劑分子具有不同的結(jié)構(gòu)和基團(tuán)，所以，它們在結(jié)合時(shí)有關(guān)不同的模式。因此，不同的增稠劑形成的凝膠在性質(zhì)上也有很大的差異。凝膠是由纖維狀高分子相互纏結(jié)，或分子間鍵結(jié)合73增稠劑膠凝作用通常有兩種模式:1、螺旋結(jié)合當(dāng)增稠劑溶膠冷卻時(shí)，其中的一部分分子借助于分子間結(jié)合力(如氫鍵)形成螺旋狀微膠束。然后這些螺旋狀微膠束相互凝聚形成三維構(gòu)造的凝膠（瓊脂），或者在陽離于（如K+）存在下，在螺旋處形成結(jié)合鏈，成為凝膠狀態(tài)（卡拉膠）。

增稠劑膠凝作用通常有兩種模式:1、螺旋結(jié)合74

在這種模式中，凝膠的形成必須有金屬離子的存在，特別是二價(jià)離子（如Ca2+）。增稠劑分子通過與金屬離子的配位結(jié)合（蛋盒結(jié)合）相互聚集，從而形成凝膠狀。海藻酸鈉和低甲氧基果膠即是以此模式形成凝膠。

2、蛋盒結(jié)合在這種模式中，凝膠的形成必須有金屬離子的存在，特別75

增稠劑凝膠的觸變

在增稠劑凝膠中，增稠劑大分子間通過鍵合形成松散的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu).這種松散的結(jié)構(gòu)再切變力的作用下，容易發(fā)生凝膠的切變稀化、搖溶等現(xiàn)象，破壞松散的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，但只要外力停止，經(jīng)過一段時(shí)間，已經(jīng)搖溶或變稀的凝膠又可以凍結(jié)成凝膠。具有假塑性的液體飲料或食品調(diào)味品，在擠壓、攪拌等切變力的作用下發(fā)生的切變稀化現(xiàn)象，有利于這些產(chǎn)品的管道運(yùn)輸和分散包裝。

增稠劑凝膠的觸變在增稠劑凝膠中，增稠劑大分子間764、增稠劑的協(xié)同效應(yīng)

當(dāng)幾種增稠劑混合作用于同一體系時(shí)，這種混合增稠劑會表現(xiàn)出與各單一增稠劑性質(zhì)的簡單之和所不同的特性。這種增稠劑之間混合后在性質(zhì)上表現(xiàn)出的特異性能稱為增稠劑的協(xié)同效應(yīng)。增稠劑之間的協(xié)同效應(yīng)不僅可以改變混合體系的粘度，而且也會使凝膠的性質(zhì)得到改善。4、增稠劑的協(xié)同效應(yīng)當(dāng)幾種增稠劑混合作用于77改變粘度協(xié)同增效——增大粘度協(xié)同減效——降低粘度改善凝膠特性調(diào)節(jié)強(qiáng)度：兩種增稠劑以不同比例混合時(shí)，能夠形成不同強(qiáng)度的凝膠體。例如黃原膠與槐豆膠。改善質(zhì)構(gòu)：將瓊脂與卡拉膠混合后形成的凝膠，柔軟而富有彈性。改變粘度785.切變力對增稠劑溶液黏度的影響

切變力是降低分散相顆粒間的相互作用力。在一定條件下，這種作用力越大，其黏度降低越多。具有假塑性的液體食品，在擠壓、攪拌等切變力的作用下發(fā)生的切邊稀化現(xiàn)象，有利于這些產(chǎn)品的管道運(yùn)輸和分散灌裝。5.切變力對增稠劑溶液黏度的影響切變力是降796.有機(jī)溶劑的增效作用

在極性有機(jī)溶劑中或其水溶液中加入增稠劑，由于體系中氫鍵和分子間的作用力，形成的混合溶液其黏度高于體系中任何一組分，這種有機(jī)溶劑可作為增稠劑的增效劑。例如：在CMC中加入甘油。6.有機(jī)溶劑的增效作用在極性有機(jī)溶劑中或其80四、特性的比較

抗酸性：海藻酸丙二醇酯〉羧甲基纖維素鈉〉黃原膠〉海藻酸鈉〉卡拉膠〉瓊脂增稠性：瓜爾膠〉黃原膠〉魔芋膠〉海藻酸鈉〉卡拉膠〉羧甲基纖維素鈉〉瓊脂凝膠強(qiáng)度：瓊脂〉海藻酸鈉〉明膠〉卡拉膠〉果膠四、特性的比較抗酸性：海藻酸丙二醇酯〉羧甲基纖維素鈉〉黃原81凝膠透明度：卡拉膠〉明膠〉海藻酸鹽冷水中溶解性：黃原膠〉阿拉伯膠〉瓜爾膠〉海藻酸鹽口味：果膠〉明膠〉卡拉膠乳類穩(wěn)定性：卡拉膠〉黃原膠〉阿拉伯膠凝膠透明度：卡拉膠〉明膠〉海藻酸鹽82五、增稠劑在食品中的作用1.增稠、分散和穩(wěn)定作用2.膠凝作用3.凝聚澄清作用4.保水作用5.控制結(jié)晶

五、增稠劑在食品中的作用1.增稠、分散和穩(wěn)定作用836.成膜、保鮮作用7.起泡、穩(wěn)定泡沫作用8.粘合作用9.可用于保健、低熱食品的生產(chǎn)10掩蔽與緩釋作用6.成膜、保鮮作用84六、幾種常用的增稠劑1.動物性膠類增稠劑明膠：是用動物皮、骨、軟骨等富含膠原蛋白的組織經(jīng)過部分水解后得到的高分子聚合物。明膠是膠原蛋白經(jīng)過不可逆的加熱水解的產(chǎn)物，是膠原纖維的衍生物，具有典型的蛋白質(zhì)特征。除作增稠劑外，還可補(bǔ)充人體膠原蛋白，而且明膠不含脂肪與膽固醇，是良好的營養(yǎng)品。六、幾種常用的增稠劑1.動物性膠類增稠劑85

明膠為白色或淡黃色、半透明的薄片或細(xì)顆粒，有特殊的臭味，易受潮，而被微生物利用。溶于熱水，在冷水中吸水膨脹至自身的5-10倍。不溶于乙醇等有機(jī)溶劑，但溶于醋酸、甘油。水中的濃度在15%才能凝膠，形成的膠凍具有熱可逆性，即加熱融化，冷卻凝固。明膠可用于各種食品如軟糖、冰激凌、肉制品、各種飲料等，按生產(chǎn)需要適量使用。明膠為白色或淡黃色、半透明的薄片或細(xì)顆粒，有86酪蛋白又稱干酪素、酪朊酸鈉為白至淡黃色的顆粒、粉末，無臭、無味或稍有特異香味。可溶于水或分散于水中，水溶液的PH值呈中性，加酸則產(chǎn)生酪蛋白沉淀。在堿性條件下，溶解度與其濃度成正比。酪蛋白可作乳化劑和穩(wěn)定劑，速溶咖啡、果醬類中添加量為5％～10％，不適用于檸檬酸或果汁制造的飲料。在椰子汁、杏仁乳等蛋白飲料中使用量為0.2～0.3％。酪蛋白又稱干酪素、酪朊酸鈉872.植物性膠類增稠劑果膠是陸生植物組織細(xì)胞間和細(xì)胞膜中存在的一類支撐物質(zhì)的總稱。為白色或淡黃褐色的粉末，溶于20倍水中呈粘稠狀液體。對酸性溶液穩(wěn)定?？捎糜诠麅?、果醬、果汁、果汁粉、巧克力、糖果等食品。

GB2760-2019規(guī)定，可用于各種食品，按生產(chǎn)需要適量使用。2.植物性膠類增稠劑果膠88阿拉伯膠是一種多糖高聚物，具有以阿拉伯半乳糖為主的、多支鏈的復(fù)雜分子結(jié)構(gòu)。能與大部分天然膠和淀粉相互兼容，只與少數(shù)膠布相混溶如海藻酸鈉、明膠。阿拉伯膠具有高度的水溶性及較低的黏度，是典型的“高濃低粘”型膠體，易溶于冷、熱水中，在水中具有高溶解性，酸性環(huán)境下較穩(wěn)定，一般性加熱不會引起膠的性質(zhì)變化。

阿拉伯膠89其他特性

結(jié)晶性：高濃度水溶液在低溫下不會結(jié)晶。生物腐爛性：阿拉伯膠不會被微生物侵蝕。纖維：阿拉伯膠被認(rèn)為是95%的可溶性纖維熱量值：由90%的糖類組成，但熱值很低毒性：ADI值不作限制，可按生產(chǎn)需要添加營養(yǎng)性：基本不產(chǎn)生熱量，是良好的水溶性膳食纖維，被用于保健品糖果和飲料。還具有降低血液中膽固醇的功能。其他特性結(jié)晶性：高濃度水溶液在低溫下不會結(jié)晶。90瓊脂也稱作洋菜，是從石花菜屬、雞毛菜屬等品種的紅藻中提取的一種復(fù)雜的水溶性多糖化合物。瓊脂是親水膠體，不溶于冷水，易溶于熱水，具有較好的熱穩(wěn)定性和良好的抗酶解能力。在冷水中可吸收20倍的是膨脹。加入電解質(zhì)對瓊脂的膠凝特性影響很大。瓊脂91卡拉膠又稱角叉菜膠、鹿角藻膠，是一種線性的半乳糖結(jié)構(gòu)。為無臭、無味的白色至黃褐色的粉末，溶于水而不溶于有機(jī)溶劑，對高價(jià)金屬離子、接近等電點(diǎn)的蛋白質(zhì)、季胺鹽等會發(fā)生作用而產(chǎn)生沉淀。干燥的卡拉膠穩(wěn)定，但在酸性溶液中，則比較容易產(chǎn)生酸水解。在鉀離子或鈣離子存在時(shí)，或溶解于熱牛奶冷卻后均能