食品添加剂-增稠剂

变稠
凝胶
凝胶的形成 凝胶的性质 凝胶的制作
沉淀
凝胶的形成
所有海藻酸盐凝胶都是海藻酸 盐分子间相互作用的结果 相邻的海藻酸盐链段间的两个羧基与多 价阳离子间产生离子架桥交联，使海藻酸盐
高分子链形成网状结构，限制了高分子链的
自由运动。
凝胶的性质 热不可逆性 海藻酸盐黏度越高，则形成的凝胶越脆 选择适当的胶凝剂，可以调节凝胶的 结构和强度。 多价阳离子 改变海藻酸盐溶 液的流体性质和 凝胶性质的 钙 制备不溶性海藻 酸盐纤维和薄膜
成膜作用 能在食品表面形成非常光润的薄膜，可
以防止冰冻食品、固体粉末食品表面吸湿而
导致的质量下降。 食用包装膜 果蔬保鲜 食品抛光
用于保健
海藻酸钠
低热量食品的生产 矫为作用 环状糊精
对一些不良的气味有掩蔽作用。 结晶控制 澄清作用 冰制品 啤酒 糖浆 果酒
保水作用
肉制品
面粉制品
可以加速水分向蛋白质分子和淀
卡拉胶和槐豆胶体系
卡拉胶 线性高分子多糖 槐豆胶 有一定的支链
在卡拉胶和槐豆胶形成的凝胶体系中，卡 拉胶的双螺管结构与槐豆胶的无侧链区之间的 强键合作用，使生产的凝胶具有更高的强度。
瓜尔胶
因为其侧链太密而不 具有明显的增稠效应
叠加减的效应
两种增稠剂混合溶液经过一定的时间后， 体系的黏度小于体系中各组分黏度的总和，或 者在形成凝胶后为高强度的凝胶。 阿拉伯胶可降低黄蓍胶的黏度 阿拉伯胶可结合更多的水，制约了在水中 可能溶胀的黄蓍胶糖的溶胀，降低了黄蓍胶溶 液的黏度。
阿拉伯胶 阿拉伯胶水溶液的粘度最低 配制成50%浓度的水溶液而仍具有流动性 40构 球状(不易伸展)形态
（三）pH对食品增稠剂黏度的影响
增稠剂的黏度随pH值发生变化 变化的大小随增稠剂的品种不同而不同 海藻酸钠 海藻酸丙 二醇酯 pH值5~10时 黏度稳定 黏度增加
按 加 工 工 艺 分 类
化学合成品
微生物代谢产品
化学合成品
以纤维素、淀粉为原料，在酸、碱、
盐等化学原料作用下，经过水解、缩合、
提纯等工艺制得。 羧甲基纤维素钠 海藻酸丙二醇酯 变性淀粉
微生物代谢产品
真菌或细菌（特别是由它们生产
的酶）与淀粉类物质作用时制得。
黄原胶 将淀粉几乎全部分解为单糖，紧 接着这些单糖又发生缩聚反应再缩合 成新的分子。
（二）食品增稠剂的粘度和浓度的关系
较低浓度 较高浓度 牛顿液体的流变特性 假塑性
在浓度变化较小的范围内，随着食品增稠剂 浓度的增加，含有食品增稠剂的溶液的黏度也增 加。 Lgη=a-bW 黏度η 浓度 W 特性系数a、b
假塑性 性质：非牛顿流体的一种。其特征是：表示切应力(τ) 和切变速度D关系的流变曲线(D-τ曲线)通过原点，但 二者不呈直线关系，D比τ增加得更快，流体的表观 黏度随切变速度的增加而减小，这称作剪切稀化 (shear thinning)现象。假塑性流体的流变性质常用 经验公式τ=KDn表示，式中0<n<1。高分子熔体和 浓溶液大都属于假塑性流体。 英语名：pseudoplastic fluid 假塑性流体是指无屈服应力,并具有粘度随剪切速率 增加而减小的流动特性的流体,其本构方程为 r=aD'.(n<1).r是剪切应力,n是粘度的度量,D是剪切应 变速率
海藻酸的生产方法
化学方法
碳酸钠 马尾藻 酸析 浸提 过滤 次氯酸钠
过滤
海藻酸
漂白 烘干 包装
盐酸
原料
海带和马尾藻
方法优化
木瓜酶 马尾藻 除杂 酶解马尾松藻 酶解 水 过滤
水洗
常规工艺提取 海藻酸
目的
提高海藻酸的提取率
发酵方法
菌种 优点 维氏固氮菌
利用大气中氮气，发酵时不需添加氮源，
降低成本。
溶剂浓度
随着浓度的增加，黏度增大较快。
pH值
海藻酸钠
酸 性 残留钙 pH低于5.0时 黏度增加 最低限量钙
pH3.0~4.0时
黏度稳定
碱 性
不稳定
pH在11.0左右 降解 黏度下降
海藻酸盐的凝胶化
海藻酸盐可与大多数多价阳离子 （镁和汞除外）产生交联反应。
海藻酸盐溶液 随着多价阳离子浓度逐渐增加
卡拉胶溶液
果胶溶液
1% pH3
K+或Ca2+存在 随着阳离子浓度是升 高，果胶做形成的凝胶的 强度，以及凝胶的熔化温 度都升高了。
可溶性固体＞55% 室温
增稠剂凝胶的触变
凝胶形成的三维网络结构是松弛的
切变力可以破坏松弛的三维网络结构 在切变力的作用下，凝胶有切变
稀化、摇溶或者触变的现象
外力一停止，经过一段时间，已经摇溶或
食品增稠剂的特性
抗酸性 海藻酸丙二醇酯 果胶 卡拉胶 增稠性 瓜尔胶 卡拉胶 槐豆胶 黄原胶 琼脂 抗酸CMC 海藻酸盐 淀粉 海藻酸盐 阿拉伯胶 琼脂 果胶
黄原胶 魔芋胶 CMC
溶液假塑性
黄原胶
海藻酸盐
卡拉胶
瓜尔胶
海藻酸丙二醇酯
吸水性 凝胶强度
瓜尔胶 琼脂 卡拉胶
黄原胶
海藻酸盐 果胶 明胶
凝胶透明度
五、增稠剂的凝胶作用
凝胶是空间三维的网络结构 当体系中溶有特定分子结构的增稠剂，其浓 度达到一定值，而体系的组成也达到一定的要求 时，体系可形成凝胶。 大分子聚集 大分子链间的交联与螯合 大分子与溶剂的强亲合性 形成 凝胶
明胶溶液
琼脂溶液
1%~2% 1%
1% 20~70℃
30℃以下
33~38℃
阳离子K+和Ca2+的浓 度为0.1%~0.9%
增稠剂 改善 赋予 目的 特性 外观 口味 形状 贮存
食品
胶凝
琼脂
卡拉胶
阿拉伯胶
选 用 增 稠 剂 所 需 考 虑 的 因 素
产品形态
产品体系 产品加工 产品储存 经济性
凝胶、流动性、硬度 透明、浑浊度 悬浮颗粒能力、稠度、 风味、原料类型 焙烤、油煎、冷冻、 再热 时间、风味稳定、水分 和油分迁移
发酵中不易受污染 不受地理环境和气候条件的限制和影响 可以进行工厂规模控优化生产 可以通过发酵条件的变化来改变Ｍ/Ｇ比
值，进行控优化生产。
海藻酸盐溶液的性质
部分海藻酸盐可以溶于水中，制成具 有高度流动性的均匀溶液。起到增稠、稳 定、乳化、分散和成膜的能力 。 影响海藻酸盐溶液流体性质的因素 温度 溶剂 浓度 pH值
食品增稠剂
熟悉食品增稠剂概念及影响其作用效果的 因素，掌握食品增稠剂的分类特性、应用及注
意事项。
第一节
食品增稠剂的基本理论
一、食品增稠剂的定义及基本功能 二、食品增稠剂的分类 三、食品增稠剂的特性比较 四、食品增稠剂的结构和流变性 五、增稠剂的胶凝作用 六、增稠剂的乳化作用
一、食品增稠剂的概念及基本功能
凝胶的制作 控制凝胶强度或凝胶时间 降低钙含量可以得到较软的凝胶，增大 钙含量则得到较硬的凝胶。 过量的钙或加钙速度过快，有可能 导致局部反应过快，导致产生不连续凝 胶或沉淀。
添加螯合剂可以控制加钙的速 率，减弱凝胶生成作用 三聚磷酸钠 六偏磷酸钠
螯合剂添加量过低，可能 生成不连续凝胶。
在酸性体系中，添加可缓慢溶解的酸， 可以加速凝胶的形成。
pH值小于4.5时
pH值为2~3时 影响最小
沉淀析出
黏度最大
黄原胶
（四）温度对黏度的影响
可逆的下降 温度升高 分子运动速度加快 溶液的黏度降低 黄原胶 在 强 酸 条 件 下 不可逆的下降 温度升高
化学反应速度加快
高分子胶体解聚 黏度的下降
海藻酸丙二醇酯
（五）增稠剂的协同效应
相乘效应 两种增稠剂混合溶液经过一定的时间后， 体系的黏度大于体系中各组分黏度的总和， 或者在形成凝胶后为高强度的凝胶。 卡拉胶和槐豆胶 黄蓍胶和海藻酸钠 黄原胶和槐豆胶 黄原胶和黄蓍胶
温度
温度降低 黏度增大 温度升高 黏度下降
热降解 12%↓
不会生成凝胶
5.6℃↑
将海藻酸盐水溶液冷冻后，再重新 解冻，其表观黏度不会改变。
海藻酸盐溶液具有抗冷冻的功能， 可以用于冷冻食品。
溶剂
添加少量能与水混溶的非水溶剂，如乙 醇、乙二醇或丙酮，都会增大海藻酸盐溶液 的黏度。若增大添加量，将导致海藻酸盐沉 淀。
第二节 海藻胶
海藻胶是从天然海藻中提取的一类食品胶
海藻酸及海藻酸盐 琼脂 卡拉胶
产销量最大的食品增稠剂之一 增稠性 稳定性 保健 保形性 胶凝性
薄膜成型性
一、海藻酸和海藻酸盐
来源 分类 水溶性胶 水不溶性胶 褐藻
水溶性胶

海藻酸的一价盐 海藻酸钠
海藻酸钾
海藻酸铵

两种海藻酸的二价盐 海藻酸镁 海藻酸汞
概念
食品增稠剂通常是指能溶解于水中， 并在一定条件下充分水化形成粘稠、滑
腻或胶冻液的大分子物质，又称食品胶。
功能
能增加流体或半流体食品的黏度， 并能保持所在体系的相对稳定。
二、食品增稠剂的分类
食品增稠剂化学成分大多是天然多糖及其
衍生物（除明胶是由氨基酸构成外），广泛
分布于自然界，已有40余种，根据其来源， 大致可分为四类。
卡拉胶
海藻酸盐
明胶
凝胶热 可逆性 冷水中 溶解性
卡拉胶
琼脂
明胶
低酯果胶
阿拉伯胶
琼脂
瓜尔胶
果胶
海藻酸盐
快速凝胶性 乳化托附性 口味 乳类稳定性
阿拉伯胶
黄原胶
果胶
黄原胶
明胶
卡拉胶
阿拉伯胶
槐豆胶
四、食品增稠剂的结构和流变性
食品增稠剂 流变性 结构
食品增稠剂的黏度 增稠剂的协同效应