增稠剂
无机可溶增稠剂
⽆机可溶增稠剂⼀、概述⽆机可溶增稠剂是⼀种重要的化学试剂，⼴泛应⽤于各个领域，尤其在建筑、涂料、印刷、⻝品和医药等领域发挥着不可或缺的作⽤。
这些增稠剂可以显著改变物质的流动性，提供更好的施⼯性能和最终产品的质地。
随着科技的不断发展，对增稠剂的需求也在不断增加，对增稠剂的性能要求也越来越⾼。
⼆、⽆机可溶增稠剂的种类1.膨润⼟：膨润⼟是⼀种天然的⽆机粘⼟，具有增稠、触变和润滑等特性。
它在⽔溶液中可以显著提⾼物质的粘度，是常⽤的增稠剂之⼀。
2.硅酸镁铝：硅酸镁铝是⼀种具有优异增稠效果的⽩⾊粉末，其增稠效果与溶液的pH值有关。
在碱性溶液中，硅酸镁铝的增稠效果更佳。
3.凹凸棒⽯：凹凸棒⽯是⼀种天然的层状硅酸盐矿物，具有优异的吸附性能和增稠效果。
它⼴泛应⽤于涂料、油墨和化妆品等领域。
三、⽆机可溶增稠剂的特性和优点1.⽆毒⽆味：与传统的有机增稠剂相⽐，⽆机可溶增稠剂通常是⽆毒⽆味的，因此更适⽤于⻝品和医药等领域。
2.稳定性好：⽆机可溶增稠剂具有较好的化学稳定性，不易与其他物质发⽣反应，可以⼴泛应⽤于各种酸碱环境。
3.增稠效果好：⽆机可溶增稠剂的增稠效果显著，可以显著提⾼物质的粘度，改善产品的质地和施⼯性能。
4.易于制备：许多⽆机可溶增稠剂的制备⽅法相对简单，成本较低，易于⼤规模⽣产。
四、⽆机可溶增稠剂的应⽤1.建筑领域：在建筑领域，⽆机可溶增稠剂主要⽤于制备防⽔涂料、腻⼦、砂浆和混凝⼟等材料。
它们可以显著提⾼这些材料的粘附⼒和抗裂性，增强建筑的耐久性和安全性。
2.涂料⼯业：在涂料⼯业中，⽆机可溶增稠剂主要⽤于⽔性涂料和油性涂料的制备。
它们可以改善涂料的流动性和涂布性能，提⾼涂层的遮盖⼒和抗刮擦能⼒。
3.印刷⾏业：在印刷⾏业中，⽆机可溶增稠剂主要⽤于印刷油墨的制备。
它们可以提⾼油墨的粘度和印刷性能，使印刷品更加清晰、美观。
4.⻝品⼯业：在⻝品⼯业中，⽆机可溶增稠剂主要⽤于果酱、巧克⼒、糖果等⻝品的制备。
它们可以改善⻝品的质地和⼝感，提⾼⻝品的稳定性。
第七章-增稠剂
构的红藻品种多达80余种，用于商业化生产 的10余种。根据其来源、分子结构和分子连 接方式的差异分有7种类型，常用3种，即κ、 λ、ι -卡拉胶。
w 由硫酸酯化D-半乳糖和3，6-脱水-D-半乳糖 缩合而成的直链分子。
二、分类和种类
1、分类：三种分法 -按来源分：
天然
植物 动物
植物渗出液 植物种子、海藻
微生物
半合成
以淀粉为原料 以纤维素为原料
-按组成分 可分为多肽类和多糖类两大类。我国批准使用的 50多种增稠剂中，仅明胶是多肽蛋白质类。
-根据其主要作用分 分为增稠剂和胶凝剂。
主要用于 增加粘度
主要用于 形成凝胶
1、胶凝条件
每种增稠剂都有它自己的凝胶 形成条件。在保证胶浓度的条件 下，有些增稠剂需先加热后冷却才 可形成凝胶，有些需有离子的存在 才可形成凝胶。 明胶：5%以下不能形成
海藻酸钠：Ca2+等
2、热可逆与热不可逆凝胶
（1）热可逆凝胶：有些增稠剂的凝 胶，加热时熔化成溶液，溶液冷却时 又形成凝胶，这类热熔冷凝的凝胶称 为热可逆凝胶。它具有明显的凝固点 和熔点，且随条件而改变。
五、常用增稠剂的特性与使用
各种食用胶对琼脂凝胶特性的影响
五、常用增稠剂的特性与使用
3、安全性： LD5011g/kg.bw，ADI无需规定， GRAS。
4、使用标准：GB2760-2007，可按需添加在各类 食品中。 可作增稠剂、胶凝剂、稳定剂、乳 化剂、防干燥剂、悬浮剂。
（三）卡拉胶
1. 来源与组成
-适宜pH为3-3.5。 pH过小，胶体粘度下降，不易凝胶； pH值接近7时，粘度增大，凝胶组织不细腻。
增稠剂原理
增稠剂原理
增稠剂是一种在溶液或乳液中加入的物质，用于增加其黏度和粘度。
增稠剂的原理主要是通过改变溶液或乳液的流动性质，使其变得更加浓稠。
增稠剂的原理可以分为以下几个方面：
1. 胶凝作用：某些增稠剂可以形成三维网络结构，在溶液或乳液中形成胶体，从而增加黏度。
胶凝作用的机制是增稠剂分子之间的相互吸附和交联，形成了一种类似于弹簧的结构，使溶液或乳液变得更加黏稠。
2. 分散作用：一些增稠剂可以在溶液或乳液中形成胶体颗粒，通过与溶液或乳液中的颗粒相互作用，形成一种分散结构，从而增加黏度。
这种分散作用可以阻碍颗粒之间的运动，使溶液或乳液的流动性减弱。
3. 吸附作用：某些增稠剂可以通过与溶液或乳液中的分子相互作用，吸附在其表面，形成一种覆盖层，从而增加溶液或乳液的黏度。
吸附作用的机制是增稠剂分子与溶液或乳液中的分子之间的吸附力比分子间力更强，导致分子排列有序，使溶液或乳液变得更加黏稠。
通过以上原理作用，增稠剂可以改变溶液或乳液的流动性质，使其具有更高的黏度和粘度。
这种增稠效应在食品、化妆品、涂料、胶水等许多领域中得到广泛应用。
增稠剂介绍
第20章增稠剂（Thickening agents）20.1 概述20.1.1 食品增稠剂的定义食品增稠剂通常指能溶解于水中，并在一定条件下充分水化形成黏稠、滑腻溶液的大分子物质，又称食品胶。
它是在食品工业中有广泛用途的一类重要的食品添加剂，被用于充当胶凝剂，增稠剂，乳化剂，成膜剂，泡沫稳定剂，润滑剂等。
增稠剂在食品中添加量通常为千分之几，但却能有效地改善食品的品质和性能。
其化学成分除明胶、酪朊酸钠等为蛋白质外，其它大多是天然多糖及其衍生物，广泛分布于自然界。
20.1.2食品增稠剂的分类迄今世界上用于食品工业的食品增稠剂已有40余种，根据其来源，可分为五大类。
（1）由海藻制取的增稠剂海藻胶是从海藻中提取的一类食品胶，.地球上各海域水温变化及盐含量不同。
海洋中藻品种多达15000多种，分为红藻、褐藻、蓝藻和绿藻四大类。
重要的商品海藻胶主要来自褐藻。
不同的海藻品种所含的亲水胶体其结构，成分各不相同，功能、性质及用途也不尽相同。
（2）由植物种子、植物溶出液制取的增稠剂由植物及其种子制取的增稠剂，在许多情况下，其中的水溶性多糖类似于植物受到刺激后的渗出液。
它们是经过精细的专门技术而制得的，包括选择、种植和布局。
种子收集和处理都具有一套科学方法。
正如动植物渗出液一样，这样增稠剂都是多糖酸的盐。
其分子结构复杂，常用的这类增稠剂有瓜尔胶、卡拉胶、海藻胶等。
（3）由微生物代谢生成的增稠剂真菌或细菌与淀粉类物质作用产生的另一类用途广泛的食品增稠剂，如黄原胶等，这是将淀粉全部分解成单糖，紧接着这些单糖又发生缩聚反应再缩合成新的分子。
这种新分子的大分子链具有以下的特点：每一个葡萄糖残基除了四个碳原子仍保留原有的结构之外，部分或全部地发生羧基部位的部分氧化，大分子或链的交联，羟基上的氧原子被新的化学基取代等反应。
由不同植物表皮损伤的渗出液制得的增稠剂的功能是人工合成产品所达不到的，其成分是一种由葡萄糖和其他单糖缩合的多糖衍生物，在它们的多羟基分子中，穿插一定数量对其性质有一定影响的氧化基团，这些氧化基团，在许多情况下，羟基占很大的比例。
常见的增稠剂
常见的增稠剂与如何选择
常见的增稠剂包括：
1.玉米淀粉：是一种天然的增稠剂，常用于糕点、饼干、汤、酱料等。
2.糖果胶：也称为果胶，是一种来自植物的增稠剂，常用于果酱、果冻、
糖果等。
3.明胶：是一种动物蛋白质，常用于制作果冻、糖果、蛋糕等。
4.卡拉胶：是从印度洋的某种海藻中提取出来的，常用于冰淇淋、饮料、
调味品等。
5.甘油酯：是一种化学合成的增稠剂，常用于沙拉酱、饮料等。
如何避免过多摄入增稠剂：
1.选择天然食材，如新鲜蔬菜、水果等，这些食材本身就含有一定的黏稠
度，不需要额外添加增稠剂。
2.选择不含增稠剂的食品，如新鲜果汁、自制沙拉酱等，可以避免过多摄
入增稠剂。
3.少食用加工食品，尤其是那些含有多种增稠剂的食品，如糖果、冰淇
淋、罐头食品等。
4.阅读产品标签，选择不含或少含增稠剂的食品，可以帮助减少摄入量。
需要注意的是，增稠剂在食品加工中发挥着重要的作用，一些增稠剂在适量使用的情况下是安全的，但过多摄入可能会对健康产生不良影响，因此在日常饮食中应注意适量食用，同时坚持多食用新鲜、天然的食材。
增稠剂絮凝剂
增稠剂絮凝剂
增稠剂絮凝剂
1、什么是增稠剂和絮凝剂
增稠剂是一种通过改变溶液的粘度来增加溶液的流变性能的化学物质，其含量很低，可以起到固定溶液稠度的作用，以增加溶液的流动性能，减少溶液在液体中的体积和流动性能，常用于各种液体的加工加工作业和其中的混合物。
絮凝剂是一种分散悬浮液中颗粒聚集形成絮体的化学物质，其功效是使分散悬浮液形成固态物料。
2、增稠剂和絮凝剂的作用
（1）增稠剂的作用
增稠剂可以改变液体的流动性能，增加其粘度，使液体中的分子更加紧密，从而提高液体的流动性。
同时，增稠剂还能起到防沉、延迟氧化、防腐、控制结晶等作用，对液体的质量、稳定性均有较大的影响。
（2）絮凝剂的作用
絮凝剂可以使悬浮体的团聚力增强，将类似的分子（粒子）粘在一起形成一个凝胶，从而将悬浮体结成固态。
絮凝剂的用量，取决于浓度，加入的量，温度及搅拌的时间，相应地，絮凝剂可以增加悬浮体的稠度，使悬浮体更容易混合，减少沉淀，可以改变液体的物性及其应用性能。
- 1 -。
增稠剂的定义和分类标准
增稠剂的定义和分类标准增稠剂（thickening agents）是指在食品、化妆品、医药等领域中使用的一类物质，其主要功能是增加液体或半固体产品的黏度和粘度，从而使其变得更加稠密和坚固。
根据化学组成和稳定性，增稠剂可以分为多种不同的类型。
下面是一些常见的增稠剂分类标准：1. 天然增稠剂（Natural Thickening Agents）：这类增稠剂通常从植物、动物或海洋物质中提取得到，具有天然来源，如琼脂、明胶、卡拉胶等。
2. 合成增稠剂（Synthetic Thickening Agents）：这类增稠剂是通过化学反应合成的，具有较高的稳定性和可控性，如羟丙基甲基纤维素（HPMC）、聚丙烯酸钠（Sodium Polyacrylate）等。
3. 离子型增稠剂（Ion Thickening Agents）：这类增稠剂根据分子中所含的离子类型分类，如阳离子型增稠剂（如明胶）、阴离子型增稠剂（如羧甲基纤维素钠）等。
4. 非离子型增稠剂（Non-Ion Thickening Agents）：这类增稠剂在分子中不带电离子，主要通过分子之间的相互吸引力来增加黏度，如羟丙基甲基纤维素（HPMC）、聚乙烯醇（Polyvinyl Alcohol）等。
5. 复合增稠剂（Compound Thickening Agents）：这类增稠剂是由多种增稠物质组合而成，通过相互作用来提高黏度，常见的例子包括羧甲基纤维素钠和羟丙基甲基纤维素（CMC-HPMC复合）等。
需要注意的是，增稠剂的选择和使用要根据不同产品的特点和要求进行合理搭配，以达到所需的稠度、粘度和流动性。
同时，在使用增稠剂时，也需要考虑其对产品口感、质地和稳定性的影响，以及食品安全和合规性的要求。
因此，在实际应用中，一般会根据产品的需要进行选择和调整。
食品添加剂之食品增稠剂
02
食品增稠剂的种类
天然增稠剂
01
明胶
明胶是从动物骨、皮等部位提取的天然高分子多糖类物质，广泛用于食
品、医药和化妆品等领域。在食品中，明胶主要用于制作软糖、果冻、
奶冻等甜品，提供良好的口感和稳定性。
02
果胶
果胶是从柑橘类水果等植物中提取的天然高分子多糖类物质，广泛用于
制作果酱、果汁和果冻等食品。果胶能够提高食品的粘稠度和稳定性，
生物反应器
生物反应器的应用可以提高食品增稠剂的生产效率，通过 优化反应条件和工艺参数，实现大规模、连续化的生产。
食品增稠剂的未来展望
功能性食品增稠剂
随着人们对食品需求的多样化，功能性食品增稠剂将成为未来的研 究重点，如具有抗氧化、抗肿瘤、降血糖等功能的增稠剂。
环保化生产
随着环保意识的提高，食品增稠剂的环保化生产也将成为未来的发 展趋势，如利用可再生资源、减少废弃物排放等。
食品添加剂之食品增 稠剂
目录
• 引言 • 食品增稠剂的种类 • 食品增稠剂的应用 • 食品增稠剂的安全性 • 食品增稠剂的发展趋势 • 结论
01
引言
食品增稠剂的定义
01
食品增稠剂是一类能够显著改变 食品体系流变特性的食品添加剂 ，通常为天然或合成的聚合物。
02
它们在食品中起到增稠、稳定、 乳化和胶凝等作用，从而提高食 品的口感、质地和稳定性。
PVP
PVP是一种由乙烯和吡咯烷酮反应生成的合成增稠剂，广泛 用于制作饮料、口香糖、医药等领域。PVP具有较好的稳定 性、粘性和成膜性，但过量使用可能会对人体健康产生一定 的影响。
半天然增稠剂
半天然增稠剂是指结合天然和合成材料制备的增稠剂，如黄 原胶、瓜尔胶等。这些增稠剂在食品中具有较好的稳定性和 增稠效果，同时避免了天然增稠剂的缺陷。
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纤维素增稠剂的增稠原理
通过分子链的缠绕实现粘度的提 高，分子相互交织形成的立体网状 结构，介质于溶质被包围在网眼中 间，不能自由流动，实现增稠效果。 变现为在静态和低剪切有高粘度， 在高剪切下位低粘度。
这是因为静态或低剪切速度时，纤维素分子链处于无序状态而 使体系呈现高粘性；而在高剪切速度时，分子平行于流动方向作有 序排列，易于相互滑动，所以体系粘度下降。
但纤维素增稠剂的使用也存在较多的缺陷，主要表现在以下几个方面。
①流平性。以 HEC 增稠的乳胶漆涂料在剪切应力的作用下增稠剂与水之间建
立起来的水合层被破坏，涂布完成，水合层的破坏即行终止，粘度马上恢复， 但同时流平时间不足，造成刷痕或辊痕残留。 ②飞溅性。在高速辊涂施工时，辊筒和基材的出口间隙处常会产生涂料小颗粒， 称之为雾化；在手工低速辊涂时则称为飞溅。
生产
f) CH2CH(OH)CH3
羧甲基纤维素钠（SCMC) （b） 羧甲基2-羧乙基纤维素钠（b+d） 羟乙基纤维素(HEC) （d） Natrosol 250 HBR 甲基纤维素（MC） - (a) 2-羟丙基甲基纤维素(HPMC) （a+f） 2-羟乙基甲基纤维素(HEMC) (a+d) 2-羟丁基甲基纤维素(a+e) 2-羟乙基乙基纤维素(HEMC) (c+d) 2-羟丙基纤维素(HPC) (f)
X- + H2O
优点 提高粘度(ICI)
极好的抗飞溅性
提高流平
提高罐內流动性
THE END
的絮凝和相分离，使上层清液中富含增稠剂，产生脱水收缩现象。乳胶粒子的 絮凝还会导致漆膜的光泽降低，使漆膜多孔性增加，因而耐水性、耐蚀性不良。
④抗霉菌性。纤维素增稠剂属天然高分子化合物，易受到霉菌攻击，降解为单
糖，使黏度下降，对生产过程的卫生条件要求严格。
纤维素增稠剂的增稠原理
纤维素类增稠剂的疏水主链 与周围水分子通过氢键缔合，提 高了聚合物本身的流体体积，减 少了颗粒自由活动的空间，从而 提高了体系粘度。
纤维素增稠剂的化学结构
CH2OH O O OH OH OR" O OH O CH2OR' CH2OH O O OH OH O
分子量: 10万 – 100万 (环状分子)刚性
纤维素衍生物, 通过取代到纤维素主链上的烷基不同得到不同产品 其中R和R” 是：
a) CH3 b) CH2COONa c) CH2CH3 d) CH2CH2OH e) CH2CH2CH(OH)CH3
水性纤维素醚类 增稠剂
2016.9
增稠剂分类
增稠剂/流变助剂 非缔合型
纤维素 醚类
HEC
缔合型
疏水改性 碱溶性丙烯酸乳液
HASE
碱溶性 丙烯酸乳液
ASE
疏水改性 纤维素醚类
HMHEC
非离子型 聚氨酯
HEUR
纤维素类增稠剂
主要品种有羟甲基纤维素、羟乙基纤维素和 羟丙基纤维素等，目前使用最广泛的羟乙基纤 维素。
1,000 500
5° C 15° C 25° C 35° C
200
水合时间,min
100 50 20 10 5
:
2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
14
pH
羟乙基纤维素的加入方法
HEC的加入点
1. 直接在颜填料前加入
2. 以预分散浆形式加入,可用于分散的载体有: 水 二醇类溶剂 成膜助剂
15
疏水改性的 HEC
两种方法：
疏水改性试剂与侧基反应（下图示意） 疏水基团单体共聚
CH2OCH2CH2OH O HO OH CH2OCH2CH2OH O OH O O
n
OH + NaOH +
RX
CH2OCH2CH2OH O HO OH O
OH
O CH2OCH2C3; Na+ +
④抗流挂。涂布过程中所出现的应力使增稠剂和水之间建立起来 的水合层破坏，一旦涂布结束，乳胶漆粘度迅速恢复，流挂得以 防止。
⑤粘度的 pH 稳定性。以纤维素型增稠剂增稠的乳胶漆，粘度在 广泛的pH 范围内（3～11）都是稳定的。当pH 小于3，可能发生 水解；当pH 大于11，特别是在较高温度下，可能发生氧化，并导 致粘度下降。但在正常的pH 范围内，纤维素类增稠剂有着优良的 粘度稳定性。 ⑥不影响附着力。纤维素类增稠剂属成膜物质，与乳胶融合成一 个整体。只要乳胶选择正确，乳胶用量可以很好地覆盖颜料粒子， 纤维素型增稠剂不影响附着力。
10
纤维素增稠剂导致的絮凝作用
乳胶溶液中加入纤维素后，由于纤维素自身 靠溶胀增稠，它将挤压乳胶粒子不断相互接 近，当纤维素用量达到一定浓度，将引起乳 液的絮凝。同样的原理是用于乳胶漆中。
Depletion flocculation
乳胶粒子
Depletion layers
溶胀的纤维素分子
如右图所示，即使一个乳胶漆 还没达到絮凝的状态，实际的 乳胶粒子在体系中分散已不均匀
4
优点： ①增稠效率高。由于增稠剂品种甚多，能满足对增稠效率 的任何要求，尤其对水相的增稠有效。
②相容性好。对现代乳胶漆配方中绝大部分组分有着高度 的、系列化的相容性。和非纤维素型增稠剂相比，使用纤 维素型增稠剂在配方变化上有较大的选择余地。
③贮存稳定性好。老化和多年经验表明，以纤维素型增稠 剂增稠的乳胶漆贮存稳定性优越。随意配置的乳胶漆不管 放置多久，pH 值如何，均保持均匀的粘度和颜料悬浮状态。
在辊涂中涂料受到拉伸形成细丝、薄条，在出口间隙处压力降低，在某些情
况下压力甚至低于涂料中液体汽化压力，液体汽化形成空洞，进一步拉伸则形 成丝，最终破坏成小液滴。 随着增稠剂相对分子质量的增加，乳胶涂料的飞溅性增加。HEC 增稠剂相 对分子质量很大易引起飞溅。
③稳定性的影响。常规纤维素增稠剂亲水，游离在水相中，可能导致乳胶粒子
11
羟乙基纤维素的溶解
HEC溶解的影响因素
1.温度
2. pH
3.添加方式
12
羟乙基纤维素的溶解
HEC最佳溶解方法
1. 在搅拌的情况下将HEC加入到pH 7.5的 水中
2. 搅拌均匀,完全分散
3. 将溶液pH提高至8.5,充分搅拌,溶解均匀
13
羟乙基纤维素的溶解
pH值和温度对Natrosol® R HEC水合时间的影响