增稠剂
百科名片
增稠剂是一种食品添加剂，主要用于改善和增加食品的粘稠度，保持流态食品、胶冻食品的色、香、味和稳定性，改善食品物理性状，并能使食品有润滑适口的感觉。增稠剂可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的作用，中国目前批准使用的增稠剂品种有39种。增稠剂都是亲水性高分子化合物，也称水溶胶。按其来源可分为天然和化学合成（包括半合成）两大类。
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分类
常用的增稠剂有纤维素醚及其衍生物类、缔合型碱溶胀增稠剂和聚氨酯增稠剂。 （1）纤维素醚及其衍生物 ：纤维素醚及其衍生物类增稠剂主要有羟乙基纤
维 素、甲基羟乙基纤维素、乙基羟乙基纤维素、甲基羟丙基纤维素等。疏水改性纤维素是在纤维素亲水骨架上引入少量长链疏水烷基，从而成为缔合型增稠剂，其增稠效果可与相对分子质量大得多的纤维素醚增稠剂品种相当。（2）碱溶胀型增稠剂：碱溶胀增稠剂分为两类：非缔合型碱溶胀增稠剂和缔合型碱溶胀增稠剂。
（3）聚氨酯增稠剂和疏水改性非聚氨酯增稠剂：聚氨酯增稠剂，是一种疏水基团改性乙氧基聚氨酯水溶性聚合物，属于非离子型缔合增稠剂。环境友好的缔合型聚氨酯增稠剂开发已受到普遍重视，除了上面介绍的线性缔合型聚氨酯增稠剂，还有梳状缔合聚氨酯增稠剂。[1]?
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特性比较
增稠剂有着特定的流变学性质，抗酸性首推海藻酸丙二醇酯；增调性首选瓜尔豆胶；溶液假塑性、冷水中溶解度最强为黄原胶；乳化托附性以阿拉伯胶最佳；凝胶性琼脂强于其它胶但凝胶透明度尤以卡拉胶为甚；卡拉胶在乳类稳定性方面也优于其它胶。
基本化学组成
对大多数增稠剂而言，它们的基本化学组成是单糖及其衍生物。常见的单糖包括葡萄糖、葡萄糖醛酸、甘露糖醛酸、鼠李糖、毗甘前半乳糖，古洛糖醛酸、半乳精、半乳精醛酸等。
实际应用
增稠剂又称胶凝剂，用于食品时又称糊料或食品胶。它可以提高物系粘度，使物系保持均匀的稳定的悬浮状态或乳浊状态，或形成凝胶。广泛用于食品、涂料、胶黏剂、化妆品、洗涤剂、印染、橡胶、医药等领域。再涂料印花中，由增稠剂、水、粘合剂和涂料色浆组成的涂料印花色浆，印花色浆再印花机械力作用下，发生切变力，使印花色浆的粘度再瞬间大幅度降低；当切变力消失时，又恢复至原来的高粘度，使织物印花轮廓清晰。这种随切变力的变化而发生的粘度变化，主要是靠增稠剂来实现的。再乳胶漆制造中，增稠剂对乳胶漆的增稠、稳定及流变性能起着多方面协调作用。再乳胶聚合过程中用作保护胶体，提高乳液的稳定性；再颜料、填料分散阶段，提高分散物料的粘度而利于分散；再储运过程中提高涂料稳定性及抗冻融性，防止颜料、填料沉底结块；再施工中调节乳胶漆粘稠度，并呈良好的触变性等。在食品中添加千分之几的食品增稠剂，具有胶凝、成膜、持水、悬浮、乳化、泡沫稳定及润滑等功效。对流态食品或冻胶食品的色、香、味、结构和食品的相对稳定性起着十分重要的作用。
增稠剂大多属于亲水性高分子化合物，按来源分为动物类、植物类、矿物类、合成类或半合成类。简单分可分为天然和合成两大类。天然品大多数是从含多糖类粘性物质的植物及海藻类制取，如淀粉、果胶、琼脂、明胶、海藻脂、角叉胶、糊精、黄耆胶、多糖素衍生物等；合成品有甲基纤维素、羧甲基纤维素等纤维素衍生物、淀粉衍生物、干酪素、聚丙烯酸钠、聚氧化乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、低分子聚乙烯蜡、聚丙烯酰胺等。
饮料生产中常用的增稠剂以及作乳化稳定剂用的增稠剂主要有羧甲基纤维素钠、藻酸丙二醇酯、卡拉胶、黄原胶、果胶、瓜尔豆胶、刺槐豆
羧甲基纤维素钠（CMC－Na）
性状
CMC为葡萄糖聚合度200—500的纤维素衍生物，醚化度0．6—0．7，为白色或类白色的粉末或纤维状物质，无臭，有吸湿性。羧基的置换度（醚化度）决定其性质。醚化度0．3以上
时在碱液中可溶。水溶液黏度由pH、聚合度决定，醚化度0．5—0．8时在酸性中也不沉淀。CMC易溶于水，在水中成为透明的黏稠溶液，其黏度随溶液浓度和温度而变化。60℃以下温度稳定，在80℃以上温度长时间加热会降低黏度。
使用范围
具有增稠、悬浮、乳化、稳定等多种功能。在饮料生产中主要用于果肉型果汁饮料的增稠剂、蛋白质饮料的乳化稳定剂和酸乳饮料的稳定剂。用量一般0．1%—0．5%。藻酸丙二醇酯（PGA）：PGA为淡黄色略有芳香的粉末，易溶于水，一般用量为1%，浓度高时黏度大，温度升高时黏度下降。在pH3—4范围内，随pH降低而黏度增大。在pH3附近最稳定，在pH7以上发生水解，黏度显著降低。PGA在60℃左右时稳定，温度再升高时黏度下降。但加热时的变化仅表现聚合度降低，未见酯键水解，即使在90℃，pH3．1的酸性溶液中亦能相对稳定。
使用范围：PGA具有丙二醇基，亲油性大，因此乳化性强，同时由于酯化度低，其性质类似藻酸钠，在饮料生产中主要作乳化稳定剂，在连续相中产生黏性，提高乳浊液稳定性。
另外单独或与其他增稠剂组合使用时作为酸性饮料的增稠剂，可获得良好的流变学特性，使固形物成分很好地悬浮于果汁中，提高果肉型饮料的稳定性。还可作为果汁饮料、酸乳饮料的稳定剂以及乳化香精的乳化稳定剂等。PGA一般用量为0．1%—0．5%。FAO／WHO食品添加剂专门委员会规定的日摄入量（ADI）为25mg／kg体重，规定的使用标准为1%以下。
黄原胶
性状
在低浓度（0．5%以下）时具有天然树胶的最高黏度，可溶于冷水。水溶液具有典型的假塑性流动，在受到剪切时，黏度逐渐下降，而剪切力降低时，黏度又立即恢复。水溶液的黏度在较大温度范围内基本恒定。多数树胶当其温度每升高5℃，黏度约降低15%，而黄原胶仅降低5%左右。黄原胶还具有耐盐性，在食盐存在下加热不会盐析。与刺槐树胶、瓜尔豆胶等含半乳甘露聚糖的胶类混用有增效作用。如与刺槐树胶组合可明显增稠，与瓜尔豆胶组合可形成凝胶。
使用范围
可广泛用于增稠剂、乳化剂、稳定剂和凝胶强化剂。用于果肉型饮料、蛋白质饮料等，可增加饮料的浓厚感，并稳定各成分的悬浊性。因黄原胶具有假塑性，用于饮料增稠但无黏糊感，并有良好的放香性。将CMC作胶体保护剂，与黄原胶组合可防止饮料凝聚。黄原胶还可用于固体粉末饮料，标准用量为1%。
卡拉胶
性状
为白色或淡黄色粉末，无味无臭，在60℃以上的热水中完全溶解，不溶于有机溶剂。在pH9时稳定性最好，pH6以上可以高温加热，pH3．5以下时加热会发生酸水解。水溶液在有钾、钙离子存在时可生成可逆性凝胶。
使用范围
作增稠剂、悬浮剂、凝胶剂、乳化剂和稳定剂，一般用量0．03%—0．5%。如在可可牛奶中用量为0．025%—0．035%，牛乳凝胶为0．2%—0．3%，酸乳为0．02%—0．03%，加热杀菌的饮料和牛乳凝胶选取K型。同时，卡拉胶与刺槐树胶有增效作用，可提高其凝乳强度和黏度。
果胶
性状
果胶为褐色或灰白色的颗粒或粉末，口感黏滑，溶于20倍的水，成乳白色黏稠液，耐热性好，不溶于有机溶剂。
使用范围
主要作乳化剂、稳定剂、胶凝剂、增稠剂和品质改良剂使用。在果汁饮料或固体
饮料中使用，可使饮料增黏，或使精油、果粒等悬浊稳定化。在果汁饮料中的用量为0．05%—0．1%，在浓缩果汁中用量为0．1%—0．2%。使用时用糖浆润湿或同3倍量以上的砂糖混合，更使果胶易溶于水。明胶：为无色或淡黄色透明、脆性、几乎无臭、无味的薄片或粗粉末。在5—10倍量冷水中膨润，可溶于热水、甘油和醋酸，不溶于醚、乙醇等有机溶剂。溶于热水时成为非常黏的溶胶，5%以下浓度不凝胶，10%—15%的溶液可形成凝胶。
凝胶化温度与其浓度和共存的盐的种类、浓度以及溶液pH有关。30℃左右液化，20℃—25℃凝胶。明胶水溶液长时间煮沸时发生变化，冷却后也能成为凝胶。再加热则变为蛋白胨。明胶主要成分为83%以上的蛋白质，15%以下的水分和2%以下的无机灰分。
使用范围：可作为饮料的增稠剂、稳定剂，同时作果汁和酒的澄清剂使用。
海藻胶
由于海藻胶在增稠性,稳定性,胶凝性,保形性,薄膜成形性等方面具有显著的优点,加上其独特的保健功能,使之在食品工业中得到了广泛的应用,成为产销量最大的增稠剂之一.本节重点介绍海藻酸及其盐,琼脂,卡拉胶的组成结构,理化性质及其在食品工业中的应用.
海藻酸钠(Sodium Algimate )
别名:褐藻酸钠,藻胶.化学结构:海藻酸和海藻酸盐是直链糖醛酸聚糖.由两种分子组成即:
性状
白色至浅黄色纤维状或颗粒状粉末,几乎无臭,无味,溶于水形成粘稠糊状肢体溶液.不溶于乙醚,乙醇或氯仿等.其溶液呈中性.与金属盐结合凝固.
性能
海藻酸钠与钙离子形成的凝胶,具有耐冻结性和干燥后可吸水膨胀复原等特性.海藻酸钠的黏度影响所形成凝胶的脆性,黏度越高,凝胶越脆.增加钙离子和海藻酸钠的浓度而得到的凝胶,强度增大
.胶凝形成过程中可通过调节pH值,选择适宜的钙盐和加入磷酸盐缓冲剂或螯合剂来控制.也可以通过逐渐释出多价阳离子或氢离子,或两者同时来控制.通过调节海藻酸钠与酸的比例,来调节凝胶的刚性.通过控制钙盐的溶解度,可调节凝胶的品种和刚性,使用易溶性的氯化钙,迅速制成凝胶;而使用磷酸二氢钙时,温度升到93～107℃方能释出钙,可延迟胶凝化时间.钙离子加入量达2.3%时,得到稠厚的凝胶;加入量低于1%时,为流动状体.当pH值接近蛋白质等电点时,蛋白质和海藻酸钠形成可溶性络合物,黏度增大,可抑制蛋白质沉淀;当pH值进一步下降,络合物则发生沉淀. [1]?
毒性
LD50大鼠静脉注射l00mg/kg体重.GRA5 FDA-2lCFR173,310,184,1724.ADI无需规定(FAO/WHO1994).
制法
从海带或马尾藻中提取.
应用
用作乳化剂,成膜剂,增稠剂.在酸性溶液中作用弱,一般不宜在酸性较大的水果汁和食品中应用.我国《食品卫生添加使用标准》(GB2760-1996)规定:可按生产需要适量用于各类食品.美国FDA(1989)规定:用途及限量为:调味品和佐料(除用于填充油橄榄的香料之外),1%;糖果,蜜饯和糕点糖霜,6.0%;明胶和布丁,4.0%;罐头,10.0%;加工水果和水果汁,2.0%;其他食品,根据实际工艺需要不超过1.0%.日本规定:用于冰淇淋以改善保形性及使组织细腻,其用量为0.1%～0.4%;制造馅类可赋予粘结件,使吸附于稳定剂的水分难以形成冰晶,其用量为0.1%～0.7%.此外可制成薄膜用于糖果防粘包装. [1]?
