第4章增稠剂及稳定剂
【推荐】第四章 稳定剂StabilizerPPT资料
· 热稳定剂 · 光稳定剂
热稳定剂
概述
所谓热稳定剂，是指那些用来提高能发 生非链断裂热降解的聚合材料热稳定性 的物质。这些合成材料主要是指PVC、 PVDC、PCTFE、CPVC、PVFCE、氯丁 橡胶、氯磺化的PE、氯化SBR、聚氯苯 乙烯、PVA等。
稳定原理
氯原子配位，在配位体电场中存在于高分子链上的活泼 氯原子与Y基团进行交换，从而抑制了PVC脱氯化氢的 热降解反应。其过程可表示如下：
CH2 CH Cl
+
C4H9
Y
Sn
C4H9
Y
+ Cl
CH2 CH
CH2 CH Cl
C4H9 Y Sn
C4H9 Y
CH2 CH Y
C4H9
Cl
Sn
C4H9
Cl
Cl CH2 CH
目前，在要求耐热性的领域内使用低锌配合为主，而高锌配 合主要用于加有碳酸钙类添加剂或防雾剂的配方中，原因可 能是碳酸钙本身略具钙系稳定剂的功能，而使其耐热性相当 于低锌配合，而防雾剂也具有多元醇类似的稳定化能力。
有机锡稳定剂
有机锡稳定剂可用下述通式表示：
R
R
R—甲基、丁基、辛基等烷基
Y Sn (X Sn )nY Y—脂肪酸根
二盐基亚磷酸铅的耐候性在铅稳定剂中是最好的，且有良 好的耐初期着色性，可制得白色制品，但在高温加工时有 气泡产生。
盐基性亚硫酸铅的耐热性、耐候性、加工性都比三盐基硫 酸铅优良，使用于高温等苛刻条件下的加工，主要用于硬 制品和电缆料。
二盐基邻苯二甲酸铅耐热性与耐候性兼优，作为软质PVC 泡沫塑料的稳定剂特别有效。适用于耐热电线、泡沫塑料 和树脂糊。
液态奶中增稠剂、乳化剂及复合乳化稳定剂
液态奶中增稠剂、乳化剂及复合乳化稳定剂作者：罗凯文谢小玲黄华平来源：《西部论丛》2019年第14期摘要：本文阐述了常用的液态奶增稠剂、乳化剂及复合乳化稳定剂的独特性能以及在液态奶产品中的应用技术关键词：液态奶增稠剂乳化剂稳定剂复合乳化稳定剂引言在液态奶的生产和研发过程中，各种食品添加剂的使用常常起到关键作用，特别是复合乳化稳定剂具有优良的组织结构化及乳化能力，可以作为增稠剂、胶凝剂或稳定剂，对液态奶组织结构、口感风味、物理稳定性、延长货架期等方面具有重要作用。
一、液态奶中增稠剂的概念、种类和特性（一）液态奶中增稠剂的概念提高食品的黏稠度或形成凝胶，从而改变食品的物理性状、赋予食品黏润、适宜的口感，并兼有乳化、稳定或使呈悬浮状态作用的物质。
（二）液态奶中增稠剂的种类液态奶中增稠剂的种类有：卡拉胶、果胶、琼脂、黄原胶、瓜尔胶、结冷胶、槐豆胶、羧甲基纤维素钠、微晶纤维素、明胶、海藻酸钠、海藻酸丙二醇酯、可溶性大豆多糖、变性淀粉等。
（三）液态奶中增稠剂的特性·耐酸性：羧甲基纤维素钠、果胶、海藻酸丙二醇酯、黄原胶、可溶性大豆多糖;·增稠性：瓜尔胶、黄原胶、槐豆胶、果胶、海藻酸钠、卡拉胶、羧甲基纤维素钠、魔芋粉;·溶液假塑性：黄原胶、槐豆胶、卡拉胶、瓜尔胶、海藻酸钠、海藻酸丙二醇酯;·凝胶强度：卡拉胶、琼脂、明胶、结冷胶;·凝胶透明性：结冷胶、海藻酸钠、卡拉胶、明胶、琼脂;·凝胶热可逆性：卡拉胶、琼脂、明胶;·冷水溶解：羧甲基纤维素钠、黄原胶、瓜尔胶、海藻酸钠;·快速凝胶：琼脂、果胶：卡拉胶、结冷胶、海藻酸钠;·奶类稳定性：卡拉胶、果胶、羧甲基纤维素钠、黄原胶、槐豆胶、结冷胶。
二、液态奶中乳化剂的概念、种类和特性（一）液态奶中乳化剂的概念改善乳化体中各种构成相之间的表面张力，形成均匀分散体或乳化体的物质。
在液态奶中，乳化剂的作用通常有以下几个方面：乳化：使脂肪球呈微细乳浊状态，并使之稳定化;分散：分散脂肪球以外的分子并使之稳定化;与其它原料（如淀粉或蛋白质）交互作用，改善生产耐受性和控制组织结构;贮藏性的改善。
第4章增稠剂及稳定剂
改变粘度 协同增效——增大粘度 协同减效——降低粘度
改善凝胶特性
调节强度：两种增稠剂以不同比例混合时，能够 形成不同强度的凝胶体。例如黄原胶与槐豆胶。
改善质构：将琼脂与卡拉胶混合后形成的凝胶， 柔软而富有弹性。
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。
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。
2、蛋盒结合
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。
海藻酸盐 口味：果胶〉明胶〉卡拉胶 乳类稳定性：卡拉胶〉黄原胶〉阿拉伯胶
五、增稠剂在食品中的作用
1.增稠、分散和稳定作用 2.胶凝作用 3.凝聚澄清作用 4.保水作用 5.控制结晶
黄原胶-稳定剂、增稠剂
2. 添加剂的通用名称、功能分类，用量和使用范围一、通用名称中文名称：黄原胶英文名称：Xanthan Gum二、功能分类稳定剂、增稠剂三、使用量最大使用量9 g/kg说明：欧盟批准的黄原胶在特殊医学用途婴儿及幼儿配方食品中的最大使用量为1.2g/L，按照雅培水解乳蛋白婴儿配方奶粉的标准冲调倍数7.5:1折算，即9 g/kg。
四、使用范围特殊医学用途婴儿配方食品3.证明技术上确有必要和使用效果的资料或者文件前言欧洲食品科学委员会（Scientific Committee on Food，SCF）在1997年关于《Opinion on Certain Additives for Use in Foods for Infants and Young Children in Good Health and in Foods for Special Medical Purposes for Infants and Young Children》中指出：“委员会意识到，由于下面原因，相对于批准于正常的婴幼儿食品中的添加剂，特殊医学用途婴幼儿配方食品的性质决定了其需要的添加剂种类可能更广，添加量可能更高。
委员会还认识到，由于历史原因，长期以来不同厂商在其特殊医学用途婴幼儿配方食品中开发使用的不同添加剂，可能仍然具有相同的功能……特殊医学用途婴幼儿配方食品包含种类繁多的产品，有液态、粉末状和半固态等多种形态，每一种特定配方有其独特的技术要求。
特殊医学用途婴幼儿配方食品一般由“元素”类型（配方含有游离氨基酸，葡萄糖浆或麦芽糊精以及低含量的脂肪）或者“半元素”类型（配方含水解蛋白，麦芽糊精以及脂肪）成分以及维生素、矿物质和微量元素组成。
脂肪和淀粉的使用往往也与在正常婴幼儿中使用的不同。
”因此，特殊医学用途婴儿配方食品由于产品配方及工艺的特殊性，其添加剂的使用的的技术要求与正常婴幼儿食品的差别很大。
特殊医学用途婴儿配方食品中需要使用那些批准于正常婴幼儿食品的添加剂之外其他添加剂。
增稠悬浮稳定剂（sf-1）
增稠悬浮稳定剂（SF-1）商品名：Carbopol ALB SF-1 INCI命名：丙烯酸类聚合物特性和优点： 1、液体供应使用方便。
碱溶胀型乳液，中和即具有，超强悬浮和稳定特性2、与阴离子、两性、非离子表面活性剂配伍性好，中和后可用于透明体系。
3、较广的PH值使用范围3—11内有效，且有独特的“回酸”增稠效果。
4、超强的耐离子性能。
是目前已知的卡波中耐离子性能最佳的。
5、剪切下粘度的可逆性——高速剪切下变稀，剪切减弱时粘度回复。
产品用途：1、用于各类洗护产品中作为增稠和稳定剂（香波、沐浴、洗手、洁面、护发素）。
2、洗涤类产品的流变控制剂（避免低温果冻，和高温变稀）。
3、含离子性较强的任意体系和高、低PH值体系的增稠稳定。
4、含有过氧化物的产品，如染发产品、消毒液、永久性烫发等产品。
5、含水量较少的配方体系。
6、其他难增稠或悬浮的配方体系。
产品指标：使用方法：（为达到最佳使用效果，这非常重要！）1、阴离子表活为主体系中：先与去离子水室温混合均匀，后添加表活（升温）溶解均匀，调节PH值到6—7，加其他辅助原料，如需要可降低PH值增加效果（“回酸增稠”），如需要可添加无机盐类进一步调节稠度。
2、非离子、两性表活为主体系中：可在中和之前添加，搅拌均匀即可。
3、后加入增稠（任何体系均匀可）为避免产生SF-1结块、析出等想象需要特别注意：A:添加前用水按1：1或1:2(水)的比例稀释后，在料体搅拌下慢慢加入，分散均匀。
B:PH值应在4以上才添加；盐份、柠檬酸、阳离子应在加入SF-1分散均匀的基础上加入。
4、中和剂：可以是氢氧化钾、氢氧化钠、三乙醇胺。
添加中和剂是建议先稀释后慢慢加入。
5、严禁在SF-1和纯水两者的体系下，加热分散————易结块析出使SF-1失效和污染料体。
6、SF-1在使用的过程中一旦：失水、结块、析出————其活性已消失，请停用。
7、储存的过程中尽量避免冷冻，否则易结块、析出。
一般用量：做悬浮要求的：8%——20%。
食品稳定剂添加量及特性
0.5
CMC
改性纤维素
植物纤维
增稠、稳定作用
0.2
海藻酸钠
有机聚合物
海带、海藻
热可逆性凝胶
增稠、稳定作用
0.25
卡拉胶
多糖
红色海藻
热可逆性胶
稳定作用
0.08
角豆胶
多糖
角豆树
增稠和乳蛋白相互作用
0.25
瓜尔豆胶
多糖
瓜尔豆树
增稠作用
0.25
果胶
聚合有机酸
柑橘类果皮
胶凝、稳定
在ph较低时稳定
0.15
微晶纤维
纤维素
植物纤维
增稠、稳定作用
0.5
魔芋胶
多糖
魔芋块茎
增稠、稳定作用
0.3
黄原胶
多糖
淀粉发酵
增稠、稳定作用
ph变化适应性粉
提高粘度
3
食品稳定剂添加量及特性
稳定剂又称为安定剂，具有亲水性，能提高材料液体的粘度和乳品冷饮的膨胀率，防止大冰结晶的产生，减少粗旷的感觉，对乳品冷饮产品融化作用的抵抗力强，使制品不易融化和重结晶，在生产中能起到改善组织状态的作用。
稳定剂的添加量及特性
名称
类别
来源
特性
参考用量／%
明胶
蛋白质
牛猪骨、皮
热可逆性凝胶、
增稠剂(胶体)的种类与应用
增稠剂(胶体)的种类与应用发布：多吉利来源：减小字体增大字体增稠剂(胶体)的种类与应用增稠剂主要有：羧甲基淀粉钠（CMS）、黄原胶、明胶、海藻酸钠、瓜尔豆胶、β-环状糊精、羧甲基纤维素（CMC）增稠剂和胶凝剂是一类能提高食品粘度或形成凝胶的食品添加剂。
在加工食品中可起供稠性、粘度、粘附力、凝胶形成能力、硬度、脆性、弹性、稳定、悬浮等作用，使食品获得良好的口感。
亦常称做增粘剂、胶凝剂、乳化稳定剂等。
因都属亲水性高分子化合物，可水化形成高粘度的均相液，故亦称水溶胶、亲水胶体或食用胶。
增稠剂的特性1、在水中有一定的溶解度。
2、在水中强化溶胀，在一定温度范围内能迅速溶解或糊化。
3、水溶液有较大粘度，具有非牛顿流体的性质。
4、在一定条件下可形成凝胶和薄膜。
常用增稠剂有：琼脂、羧甲基淀粉钠（CMS）、黄原胶、明胶、海藻酸、海藻酸钠、海藻酸丙二醇酯、卡拉胶、果胶、阿拉伯胶、槐豆胶、瓜尔豆胶、羟丙基淀粉、羟乙基淀粉、糊精、环状糊精（β-CD）、羧甲基纤维素（CMC）【CMC-钠】：羧甲基纤维素钠，白色纤维状粉末。
易分散于水中形成胶体溶液。
遇二价金属离子生成盐沉淀，失去粘性。
不溶于乙醇及有机溶剂。
硫酸铝之类的金属盐能赋予防水性。
对油脂和蜡的乳化力大。
用做增稠剂、稳定剂、组织改进剂、胶凝剂、泡沫稳定剂、水分移动控制剂。
广泛用于冰淇淋、饮料、酱体、面点等食品中。
因吸水后膨胀性极强，又不被消化吸收，可做减肥食品填充物。
FH9与FH6都是高粘度胶体。
FH9粘度还要高，并分耐酸与不耐酸两种。
耐酸型主要用于高酸性制品：酸奶、高酸性饮料、发酵制品等等。
其他型号还有FM6，为中粘度胶体。
【卡拉胶】：又名角叉菜胶。
一种用处较普遍的食用胶，用做增稠剂、稳定剂、悬浊剂、凝胶剂、粘结剂。
一般分κ、λ、τ三种主要型号。
κ型能形成易碎脆性凝胶；λ型能形成弹性凝胶；τ型不能形成凝胶。
根据不同的生产需要三种不同型号的卡拉胶进行复配得到不同用处的卡拉胶。
食品添加剂增稠剂(课堂PPT)
4
1、由植物渗出液制取的增稠剂
来源 成分 结构
植物表皮损伤的渗出液
葡萄糖和其他单糖缩 合的多糖衍生物
在含多羟基的分子链中，穿插一定数量 氧化基团（羧基占很大比例）。这些羧 基常以钙、镁或钾盐的形式存在。
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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
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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。
冷水中 阿拉伯胶 瓜尔胶 海藻酸盐 溶解性
快速凝胶性 乳化托附性 口味 乳类稳定性
琼脂 果胶 阿拉伯胶 黄原胶 果胶 明胶 卡拉胶 黄原胶 槐豆胶 阿拉伯胶
四、食品增稠剂的结构和流变性
流变性 结构
食品增稠剂
作用 大小
食品增稠剂的黏度 增稠剂的协同效应
增稠剂的凝胶作用 增稠剂的乳化作用
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（一）结构及相对分子质量对黏度的影响
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 变稀的凝胶又可以冻结成凝胶。
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六、增稠剂的乳化作用
• 部分高分子增稠剂在分子结构上也存在亲油基和 亲水基，因此也有乳化性能。高分子乳化剂特点：
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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。
树叉型（或称直链上直链型）
侧链上含有侧链。比直链型增稠剂具有较稳 定和较低的粘度。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
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。
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。
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。
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。
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。
（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：
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。
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
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。
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、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
2、蛋盒结合
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。
稳定剂：高甲氧基果胶、卡拉胶、海藻酸钠、 黄原胶、阿拉伯胶
（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
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
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、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