大学课件 食品添加剂 增稠剂

1、一、增稠剂的定义第十章增稠剂thickening agents； thickeners*增稠剂的定义*增稠剂的种类和分类*增稠剂的一般 HYPERLINK l bookmark36 o Current Document 性质*增稠剂在食品工业中的 HYPERLINK l bookmark43 o Current Document 应用与功效*常用增稠剂的 HYPERLINK l bookmark54 o Current Document 特性与使用（自学）*增稠剂应用实例-根据GB2760-2014：可以提高食品的粘稠度或形 成凝胶，从而改变食品的物理性状，赋予食品粘 润、适宜的口感，并兼有乳

2、化、稳定或使呈悬浮 状态作用的物质。-为高分子亲水化合物，分子结构中含有许多 亲水基团，如-OH、-COOH、 -COO-、- NH2等，能与水分子发生水化作用，形成高粘 度的大分子溶液，常又称作食用胶、亲水胶、 水溶胶等。二、增稠剂的种类和分类表1.我国允许使用的天然增稠剂种类（24种）来源种类渗出液阿拉伯胶植物种子瓜尔胶、 （刺）槐豆胶、罗望子多糖胶、田 菁胶、亚麻籽胶（富兰克胶）、皂荚糖胶、 刺云实胶（刺云豆胶）、决明胶、沙蒿胶、 可溶性大豆多糖其它果胶海藻卡拉胶、琼脂、海藻酸钠（钾）、海萝胶动物原料明胶、甲壳素（几丁质）微生物黄原胶（汉生胶）、卩-环状糊精、聚葡萄糖、 结冷胶、可得然胶

3、我国目前批准使用的约42种，可按来源、组成和主 要作用进行分类。-按来源分：分成天然和合成两类。-按组成分：可分为多肽类和多糖类（其衍生物）两大 类。我国批准使用的增稠剂，除明胶是多肽蛋白 质外，其余主要为多糖类（聚丙烯酸钠除外）。-根据其主要作用分：分为增稠剂和胶凝剂。.*典型增稠剂：改性淀粉、瓜儿（豆）胶、（刺）槐豆 胶、黄原胶、阿拉伯胶、羧甲基纤维素钠、海藻 酸盐等。*典型胶凝剂：明胶、海藻酸盐、果胶、卡拉胶、 琼脂、结冷胶等。三、增稠剂的一般性质表2我国允许使用的合成增稠剂种类（18种）海藻酸衍生物：海藻酸丙二醇酯纤维素衍生物：羧甲基纤维素纳（CMC）、羟丙基 甲基纤维素（HPMC）、

4、甲基纤维素 甲壳素衍生物：壳聚糖 （脱乙酰甲壳素） 淀粉衍生物 （12种）：羧甲基淀粉钠、淀粉磷酸酯 钠、羟丙基淀粉、乙酰化二淀粉磷酸酯、羟丙基 二淀粉磷酸酯、磷酸化二淀粉磷酸酯、氧化淀粉、 酸处理淀粉、醋酸酯淀粉、磷酸酯双淀粉、氧化 羟丙基淀粉、乙酰化双淀粉己二酸酯。其他：聚丙烯酸钠（一）增稠剂的一般性质1、能在水中强烈溶胀，溶于冷水或热水。能溶于冷水的有:黄原胶，瓜儿豆胶，阿 拉伯胶、CMC、海藻酸盐等（支链或带 电的增稠剂）。2、水溶液能产生一定甚至很高的粘度。3、在合适条件下能形成凝胶。（二）增稠剂的粘度1、结构、分子量与粘度的关系-增稠剂溶液通常都有一定的、甚至很高的粘度。 -用于果

5、酱、颗粒状食品、各种罐头、软饮料及人 造奶油等，可使制品具有令人满意的稠度。-粘度大小受内因和外因两类条件的影响。内因：分子结构、分子量和浓度等。外因：体系的温度、pH值，受剪切力的大小， 其他增稠剂或溶剂的存在和储存的时间等。-分子结构：一般在溶液中容易形成网状结构或 具有较多亲水基团的胶体，具有较高的粘度。-分子量：对同种增稠剂，随着平均分子量的增 加，粘度也增加。2、浓度与粘度的关系-多数增稠剂的粘度随着浓度的增大而增大，但 不同增稠剂其粘度增加的幅度不尽相同，如槐 豆胶、黄原胶。3、pH值与粘度的关系4、温度与粘度的关系-增稠剂的粘度通常随pH值发生变化；有些增稠剂 （侧链较大或较多、

6、位阻大）的粘度耐酸碱性强。*海藻酸钠：在pH510时，粘度较稳定，pH值 4.5时粘度明显增加，pH值为23时沉淀析出，其 衍生物海藻酸丙二醇酯对酸性稳定。*黄原胶：pH对其粘度影响小（尤其在少量NaCl 存在下），在pH311内粘度变化不超过10%。-增稠剂的粘度一般随温度上升而降低（可逆 或不可逆），有的增稠剂耐热性较强。*海藻酸钠溶液：大约温度每升高56 C, 粘度就下降12%。*黄原胶、海藻酸丙二醇酯溶液：热稳定 性较好；在少量NaCl存在下，黄原胶的粘 度在-4 C93 C范围内变化很小。5、剪切力的影响6、其它增稠剂影响-增稠剂的协同效应增稠剂复合使用时，增稠剂之间会产生一种粘度

7、叠加效应，有两种情况：叠加是增效的：混合体系粘度大于各组分的粘 度之和或者形成凝胶。称为粘度协同效应 例如：卡拉胶与槐豆胶、黄原胶与槐豆胶等。叠加是减效的：一种增稠剂的存在使另一种 增稠剂粘度减小，称为粘度抗结作用。例如：阿拉伯胶可降低黄蓍胶的粘度。（三）增稠剂的凝胶作用1、常见增稠剂的凝胶条件-胶凝性：在一定条件下，高分子溶质或胶 体粒子相互连接，形成三维空间网状结构， 而溶剂小分子充满在网架的空隙中，成为失 去流动性的半固体状体系，这种现象叫胶凝 性,所形成的半固体状物叫凝胶。-食品胶是果冻、奶冻、果酱、软糖、仿生 食品等食品的胶凝剂和赋型剂。- 冷却热溶液: 在保证胶凝浓度条件下, 有些

8、增稠 剂需先加热后冷却才可形成凝胶, 如琼脂、明胶; -离子诱导： 海藻酸盐、低甲氧基果胶; -增稠剂的协同作用：如黄原胶和刺槐豆胶； -其他：如高甲氧基果胶，加糖加酸2、胶凝临界浓度-增稠剂形成凝胶所需的最低浓度。如琼脂的胶凝临界浓度一般为0.5%。4、热可逆与热不可逆凝胶3、影响凝胶特性的因素-凝胶特性：指凝胶强度、粘弹性、持水性、透明度、 胶凝 （凝固）温度、融解（熔化）温度等。-影响因素：内因和外因。 内因：本身的分子结构等。外因：体系所处的环境条件如pH值、电解质、其 它食品胶和非电解质的存在等。-例如：K-卡拉胶凝胶：脆弱、透明性较差，冷冻后 易脱水收缩。可通过以下措施改良：K+可

9、提高其凝胶强度；刺槐豆胶可提高其弹性和韧性；蔗糖可提高其透明度；I-卡拉胶或黄原胶可提高其持水性。（1）热可逆凝胶-定义：有些增稠剂凝胶，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。-特点：有明显的凝固点和熔点, 且随条件而改变。凝固点：胶的热溶液在冷却过程中，胶凝现象最 初出现时的温度，也称胶凝温度。熔点：热可逆凝胶受热开始熔化时的温度。注意：大多数凝胶的凝固点和熔点之间存在温 度滞后性，且熔点温度一般比凝固点要高，如卡 拉胶熔点通常比凝固点高515C。-种类：琼脂、卡拉胶、明胶、低甲氧基果胶等 的凝胶。（2）热不可逆凝胶-定义：有些增稠剂凝胶在受热时也不熔

10、化，这 种凝胶叫热不可逆性凝胶。-特点：它既无熔点，也无一定的凝固点，只要达到 胶凝条件，即可形成凝胶。-种类：海藻酸钠、高甲氧基果胶等的凝胶。5、增稠剂的凝胶复配复配效果有三种：-A：凝胶强度增强，凝胶协同效应，如刺槐豆胶和 卡拉胶的复配；-B：凝胶强度减弱，凝胶抗结作用，如刺槐豆胶与 结冷胶的复配；-C：单体胶不成胶，复配后成胶，凝胶协同效应 如海藻酸钠与明胶、海藻酸钠与HMP的复配。凝胶复配实例：魔芋胶和K-卡拉胶-单体胶存在缺点*魔芋胶：凝胶浓度高（2%以上），且需pH9艮卩 强碱性条件下才能形成凝胶。除了用量大之外， 应用于碱性食品常有咸味和涩味，口感欠佳，不 受欢迎。* K-卡拉胶

11、：需离子诱导形成凝胶，且凝胶脆性 大，弹性小，易出现收缩脱液现象。-复合优点：在中性偏酸性的条件下，可形成热可逆 的弹性凝胶，且形成的凝胶具有所需胶凝剂用量 少、凝胶强度高、析水率低等特点。6、凝胶的脱水收缩现象-定义：一些凝胶放置较长时间时，会在其表面 分泌出一些水来，这种现象叫凝胶脱水收缩现象， 它是凝胶持水性差的结果。-影响因素：种类（内因）、胶凝条件（外因）。-例如：卡拉胶凝胶、低甲果胶凝胶不易发生脱 水收缩现象；而k-卡拉胶凝胶易发生脱水收缩现 象，但当它与卡拉胶或黄原胶复配时则可克服 此现象的发生。表3.常见增稠剂的胶凝特性增稠剂溶解 性凝胶机制凝胶性质透明度凝胶类 型明胶热溶热凝

12、胶柔软有弹性透明热可逆琼脂热溶热凝胶坚固、脆， 易发生脱水收缩透明热可逆K-卡 拉胶热溶需K+，称-钾 敏型卡拉胶脆，易脱水 收缩透明热可逆卡拉胶热溶需Ca2+，称- 钙敏型卡拉胶柔软有弹性透明热可逆续表3.常见增稠剂的胶凝特性增稠剂溶解性凝胶机制凝胶性质透明度凝胶类型海藻酸钠冷溶需二价以上阳 离子（镁、汞 除外），常用Ca2+脆.易脱 水收缩透明热不 可逆高酯 果胶热溶高糖高酸柔软有弹 性透明热不可逆低酯 果胶冷溶需 Ca2+柔软有弹 性透明热可逆黄原胶 与刺槐 豆胶热溶复合凝胶弹性像橡 胶热可逆表4.常见增稠剂的特性对比特性顺序（从强到弱）溶于冷水黄原胶，阿拉伯胶，瓜儿胶，海藻酸盐 （海藻

13、酸钠、海藻酸钾），CMC,均溶 于冷水（支链、带电的增稠剂）。耐酸性海藻酸丙二醇酯，抗酸CMC，果胶，黄原 胶，海藻酸盐，卡拉胶，琼脂，明胶（高 度分支、支链多、大的增稠剂）。增稠能力瓜儿胶，黄原胶，刺槐豆胶，魔芋胶，果 胶，海藻酸盐，卡拉胶，CMC,琼脂，明 胶，阿拉伯胶（高度分支、带电、分子量 大增稠剂）。续）表4.常见增稠剂的特性对比假塑性黄原胶，刺槐豆胶，卡拉胶，瓜儿胶， 海藻酸盐，海藻酸丙二醇酯。吸水性瓜儿豆胶，黄原胶。凝胶能力/强度琼脂，海藻酸盐，明胶，卡拉胶， 果胶（直链、不带电的增稠剂）。凝胶透明度卡拉胶，明胶，海藻酸盐。热不可逆凝胶海藻酸盐，高甲氧基果胶。热可逆凝胶卡拉胶，琼

14、脂，明胶，低甲氧基果胶。、增稠剂在食品工业中的应用与功效3、稳定作用-增稠剂在食品中可作：增稠剂、胶凝剂、乳化 剂、成膜剂、稳定剂、持水剂、粘着剂、悬浮剂 晶体阻碍剂、泡沫稳定剂、润滑剂等。1、胶凝作用：增稠剂是果冻、奶冻、果酱、软 糖、仿生食品等的胶凝剂和赋型剂，使食品具 有特殊的形态，并具有适度的弹性、透明性和 良好的质构。2、增稠作用：用于果酱、颗粒状食品（如固体 饮料）、各种罐头、软饮料及人造奶油等，可使 制品具有令人满意的稠度。增稠剂可使加工食品的组织趋于更稳定、更均匀 的状态，使食品质量不易改变。因此可叫稳定剂、 品质改良剂。-在冰淇淋中：可防止冰晶的生长。 -在糖果中：防止糖结晶

15、，即防止“返砂”。-在饮料中：具有乳化稳定、悬浮稳定作用， 防止分层。- 在啤酒、汽酒中：具有稳定泡沫的作用。rI 4、保水作用增稠剂具有强烈的水化作用，能吸收几十倍仍至 上百倍于自身重量的水分，并有持水性。利用此 特性可保持加工食品中的水分、改善食品的吸水 性以利于食品加工。-在面包中加入增稠剂，可保持面包的含水量， 保持其新鲜。-在面粉中加入增稠剂，调制面团时，增稠剂可 以加速水分向蛋白质分子和淀粉颗粒渗透的速度, 有利于调粉过程。I 5、成膜作用I.增稠剂能在食品表面形成非常光润的薄膜, 具有成膜作用。利用其成膜性包裹于食品, Q可保持食品的品质。-在果蔬食品中，利用其成膜性，可防止水分

16、 Q蒸发，具有保鲜作用，并有抛光作用。-在油炸食品中形成一层胶膜，可防止其过多 Q吸收油脂。-常作被膜用的增稠剂有：海藻酸钠、CMC、 明胶、琼脂、阿拉伯胶等。起泡和稳定泡沫作用增稠剂的溶液在搅拌时可以包含大量气体 而具有发泡作用，并因液泡表面粘性增加 使泡沫稳定。-利用此特性，增稠剂在蛋糕、面包、啤酒和 冰淇淋等食品中可作发泡剂。-常作发泡剂的增稠剂有：卡拉胶、刺槐豆胶、 海藻酸钠和明胶等。其中明胶的发泡能力是鸡蛋 的6倍。7、粘合作用I香肠中使用刺槐豆胶、卡拉胶，可使产品 成为一个聚集体，均质后组织结构稳定、 润滑；在片剂、粒状产品中常使用阿拉伯 P胶作为结合剂。Q 8、其他作用-保健作用

17、：多糖类增稠剂不为人体消化吸收，有膳食纤维作用；也可用于低热量 食品的生产。r8、其他作用（续）-有些增稠剂有絮凝作用：如卡拉胶可在 果汁类食品中作澄清剂；琼脂、海藻酸 钠、CMC和瓜儿豆胶在啤酒、果酒中可 作澄清剂。-有些增稠剂对不良风味有掩盖作用：可 消除食品中的异味，如卜环状糊精（P- CD）:在豆奶中加入2-5%卜环状糊精可 显著减少豆腥味。B- CD特性:由7个D-葡萄糖以a-1,4糖苷键连接， 利用其空穴可和多种化合物形成包合物，B- CD可 作包埋剂（如香精香料减少挥发；易保存保护易氧 化或光解的物质）、稳定剂和乳化剂（在两相体系 中增加溶解度）、除味剂（掩盖苦味、异味）等。五、

18、常用增稠剂的特性与使用（ HYPERLINK l bookmark73 o Current Document 自学）品种M链段G链段GM交替链段巨藻40.617.741.7多节褐藻38.420.741.0北极海带12.760.526.8表5海藻品种与其结构链段比例的关系（一）海藻酸钠（sodium alginate） （藻朊酸钠、褐藻酸钠）1 、来源和组成：从海带、昆布等褐藻中提取。由卩-D-甘露糖醛酸（M）和a -L-古罗糖醛酸（G） 形成的直链分子，基本骨架是一类由三类不同结 构的链段所组成的：*聚M链段（-M-M-M-M-）：由若干个p-1,4键合的D-甘 露糖醛酸残基组成，约占总量的4

19、0%；*聚G链段（-G-G-G-G-）：由若干个a-1,4键合的L-古洛 糖醛酸残基组成，约占总量的20%；* GM交替链段（-G-M-G-M-）：由D-甘露糖醛酸和L-古 洛糖醛酸残基相互交替以1,4-键合的分子组成，约 占总量的40%。2、典型特性：凝胶性、成膜性-能和Ca2+形成热不可逆凝胶；凝胶时间和结构 可通过海藻酸钠种类与浓度、pH、钙盐种类、 磷酸盐缓冲剂和螯合剂等控制；具有成膜性 -海藻酸钠种类：钙和高G型形成的凝胶强度和 脆性大、易脱水收缩；钙和高M型形成的凝胶强 度软弱、弹性好、不易脱水收缩。-海藻酸钠浓度：一般为0.5%-2%。浓度太低， 凝胶流动性大，不易成型；太高，凝

20、胶不均匀， 易出现硬块；海藻酸钠粘度越高，所形成的凝胶 越脆。*凝胶适宜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。*凝胶Ca2+浓度：2.3%时，得到稠厚的凝胶；低于 1%时，为流动状体。*不同钙盐对凝胶时间的影响CaCl2:在中性溶液即可完全解离成钙离子，可迅 速制成凝胶。CaSO4：在中性溶液中只有少量解离成钙离子，但 在酸性pH则能全部解离。CaPOqL：略溶于水（30C溶解度为1.8%）,温度 升至93-107C方能释出钙，可延迟凝胶时间。3、安全性：GRAS, ADI无需规定。4、使用标准：GB2760-2014,表A】、表

21、A?添加剂 （按需添加在各类食品中）。可作增稠剂，胶凝剂， 乳化剂，成膜剂。海凍酸沖 又名褐凍醴钠）sodium alginateCNS 号 20.004IN5 号 401功能WWW01,05,01快生产需要适02.02.01.01M諭相诫鋼貝油疫生产需16砧呈怏fHOS.03.Of .01生哉血制品（血血杂.燦子皮，堤饨 皮.JHE皮）檢生产需娶适童tt用06.03.02.02生 rrntta按生产需耍适駄使用11.01.02从他IfcfnWita红tti.示砂 nw.MW.Hf12.09香辛料类按唯产需豐适StftfM14.02.01*50%，甲氧基含量27%；LMP： DE 50%，甲氧

22、基含量10g/kg, ADI不需规定,GRAS。1、来源和组成：用短棉绒或木浆为原料，通过NaOH处理后再与氯乙酸钠反应而成。金品分类号ft品帛廉最大曲用ii备注01.06.01晞m曲施生产需要适虽便用犧甲基奸维素钠sodium carboxy melhyl celluloseCMS 号 20.003INS 号 466功能稳定剖（六）羧甲基纤维素（methoxylcellulose，简称CMC）-是在纤维素分子的基础上 部分-0H羧甲基醚化的线性 多糖。如果平均一个-OH参 与反应，DS （醚化度）为1, 最大DS为3，CMC平均DS 般为 0.4-1.5。2、典型性质：粘度和成膜特性-冷水可

23、溶，能产生粘稠溶液，溶液无色、无味、清 澈透明，且具有假塑性。粘度受醚化度、聚合度、平 均分子量及温度、pH值等影响。-高粘度和高分子量的CMC可制成薄膜，并具有高强 度和高柔韧性。3、安全性：LD507g/kg, GRAS, ADI无需规定。4、使用标准:GB2760-2014,表A】、A?添加剂。作 增稠剂、悬浮剂、稳定剂、保形剂、成膜剂。表5. 常用增稠剂的典型特性总结增稠剂典型特性海藻酸钠能和Ca2+形成热不可逆凝胶：凝胶时间和结构可 通过海藻酸钠种类与浓度、pH、钙盐种类、磷酸 盐缓冲剂和螯合剂等控制，常做仿生食品的胶凝 剂和赋型剂。具有成膜性。琼脂热溶液冷却时能形成坚固的热可逆凝胶

24、，凝胶强 度高，凝胶速度快；凝固温度一般为40 C以下， 熔化温度一般在60 C以上，随条件而改变，能经 受高压锅杀菌。卡拉胶在水溶液中，K-型和1 -型分别需K+, Ca2+形成热 可逆凝胶，九-不凝胶；在牛奶中三者都可凝胶: 其凝胶能在口中融化、且口感好、外观好、透明 度高；能稳定蛋白质尤其是乳蛋白，因此特别适 合做乳制品的增稠剂和胶凝剂。（续）表5.常用增稠剂的典型特性总结增稠剂典型特性果胶凝胶性，HMP:在pH 2.0-3.5和60-65%蔗糖 存在时可形成热不可逆凝胶；LMP:在Ca2+存 在时可形成热可逆凝胶；甲酯化程度不同，凝 胶快慢也不同：HMP, DE越高，凝胶越快； LMP

25、，DE减少，凝胶越快。黄原 胶粘度特性：低浓度能产生高粘度；溶液具有高 度假塑性；粘度稳定性高（耐热性、耐酸碱性和 耐盐性好）；有很强乳化稳定和悬浮作用。CMC冷水可溶，能产生粘稠溶液，溶液无色、无味， 清澈透明，有假塑性；具有成膜性。imtfi表6. 常用增稠剂的安全性和使用标准总结安全性均为GRAS，ADI不需要规定；LD50:琼脂 llg/kg,黄原胶10g/kg, CMC 7g/kg。使用标准根据 GB2760-2014：琼脂：表A2中添加剂；CMC、海藻酸钠、卡拉 胶、果胶、黄原胶：表A、A2中的添加剂； 最大使用量主要以按需添加为主。卡拉胶还是表C中添加剂,在啤酒加工中做澄 清剂。

26、增稠剂应用实例（自学）Mis Hal JOURNAL OF HUBEI THREE CWES UNNEJEmfFA 11W*目的：多糖胶体通过凝胶成型可以仿造很多生鲜果品。本实验 以海藻酸钠、砂糖、氯化钙、柠檬酸等为原料，研制色、香、 味、形均类似天然的人造葡萄。*各种原料用量确定：-海藻酸钠：为获得软硬适中，具有弹性和韧性的葡萄果肉，初 步确定1.8-2.4%较合适。-砂糖：为使海藻酸钠胶体凝胶成型，并获得甜度适中的产品， 初步确定2030%较合适。-氯化钙：海藻酸钠胶体中Ca2+的置换率越高，硬度就越大；相 反，凝胶越柔软，甚至变成粥状。为获得软硬适中的果粒凝胶， 初步确定其浓度5%7%、用量1%左右合适。-柠檬酸：其添加可降低海藻酸钠溶液的p