食品增稠劑粘度與其影響因素的研究

1、食品增稠劑粘度與其影響因素的研究摘 要：為了提高增稠劑的粘性特性，改善增稠劑的使用效率。文章綜述了關(guān)于增稠劑的分子質(zhì)量、結(jié)構(gòu)、增稠劑溶液濃度、PH值、溫度及增稠劑的配合等環(huán)境影響因子對(duì)增稠劑粘度、增效的影響，以提高增稠劑應(yīng)用范圍及使用效率。關(guān)鍵詞：食品增稠劑、粘度、影響因素Food thickener viscosity and its Influencing FactorsAbstract: In order to improve the viscosity characteristics of thickening agent to improve the thickening effic

2、iency. This paper summarizes the molecular weight on the thickener, structure, thickener concentration, PH value, temperature and thickener and co-ordination of environmental impact factors on the thickener viscosity, synergistic effects to enhance the thickening application and efficiency.Key words

3、: food thickeners, viscosity, influencing factors1 引 言增稠劑作為一種食品添加劑，主要參與了改變液相食品流變特性的作用，它有著添加量少、種類繁多、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值低、粘稠特性不一等特點(diǎn)，為了改善其粘稠效率，增強(qiáng)增稠劑在各種條件下的適應(yīng)程度同時(shí)配合各類增稠劑達(dá)到協(xié)同效應(yīng)增強(qiáng)其增稠特性，更好的服務(wù)于生產(chǎn)。2 食品增稠劑的性質(zhì)及機(jī)理2.1增稠劑的概念食品增稠劑的概念食品增稠劑是指在水中溶解或分散，能增加流體或半流體食品的黏度，并能保持所在體系相對(duì)穩(wěn)定的親水性食品添加劑。1 2.2增稠劑的基本性質(zhì)增稠劑又稱膠凝劑，用于食品時(shí)又稱糊料或食品膠。它可以提高物系粘

4、度，使物系保持均勻的穩(wěn)定的懸浮狀態(tài)或乳濁狀態(tài)，或形成凝膠。增稠劑分為自然和人工兩種，分子量大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜多成網(wǎng)狀配合，不同的增稠劑使用于不同的PH值，高溫容易降低其粘稠效率，蛋白質(zhì)類粘稠劑還容易引起變形。2.3增稠劑的粘稠機(jī)理多數(shù)增稠劑在水中有顯著的溶解度，增稠劑通過(guò)與表面活性劑形成棒狀膠束、與水作用形成三維水化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、或利用自身的大分子長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)等使體系達(dá)到增稠的目的。23 食品增稠劑的粘度的影響因素3.1增稠劑相對(duì)分子質(zhì)量及結(jié)構(gòu)對(duì)黏度的影響在食品應(yīng)用中，增稠劑主要分為自然和人工合成兩種，主要的組成物質(zhì)為碳水化合物及蛋白質(zhì)聚合體，所以一般的增稠劑是大分子物質(zhì)，并且分子量越大越容易聚合形成網(wǎng)狀結(jié)

5、構(gòu)，改變液體的流變特性。所以同一種食品增稠劑：分子量越大，則粘性越大。而對(duì)于多數(shù)食品增稠劑，它們?cè)谝后w中具有較大的溶解度，會(huì)在液體中形成聚合網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)或是親水膠體，形成較大的粘度。所以含有親水集團(tuán)則更容易結(jié)合成粘性狀態(tài)，增添其粘性。3.2 增稠劑溶液的濃度、溶劑與粘度之間的關(guān)系在低濃度的范圍內(nèi)（不是液體凝結(jié)），隨著濃度的增加，溶液的粘度也會(huì)相應(yīng)的增加，這符合流變學(xué)的性質(zhì)，多數(shù)食品增稠劑在濃度較小的范圍內(nèi)粘度 與濃度C滿足下式Lg =a+bc。式中a與b為特性系數(shù)。3但在高濃度時(shí)，液體容易表現(xiàn)為假塑性，即無(wú)屈服應(yīng)力,其變現(xiàn)為有粘度隨剪切速率增加而減小的流動(dòng)特性。4而溶劑的濃度因?yàn)槠鋬?nèi)置物的不同，從

6、而表現(xiàn)為不同。GomezDiaz，Meng，Y，Pelletier等人指出，水、飲料、牛奶和果汁等作溶劑時(shí)，因?yàn)樗鼈兊膒H值、脂肪、糖和其他成分的不同，會(huì)影響配置液的黏性。5含有蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)容易使液相變?yōu)檎承誀顟B(tài)，而部分有機(jī)酸及糖類會(huì)使淀粉的粘性下降。Bayarri等人發(fā)現(xiàn)加入10的蔗糖，角叉凝膠的儲(chǔ)存模量和消失模量有細(xì)微的增加，這也導(dǎo)致了結(jié)冷膠凝膠體和角叉膠一皂莢豆膠凝膠體的儲(chǔ)存模量和消失模量值的微量減少。63.3 pH值對(duì)粘度的影響根據(jù)是用用途來(lái)分，分為酸性增稠劑與堿性增稠劑。他們的PH適用分為一般在PH=211。在粘稠劑中一些酸性多糖，在PH下降時(shí)粘度有所增加，有時(shí)會(huì)發(fā)生沉淀或形成

7、膠凝；而也有很多增稠劑在酸性下加熱，大分子會(huì)水解而失去膠凝和增稠穩(wěn)定作用。7 sl Raikos，Vassilios等人研究了pH值和糖或鹽的添加對(duì)雞蛋凝膠體的影響，發(fā)現(xiàn)pH值的增加和糖特別是鹽的添加會(huì)提高凝膠化溫度。對(duì)整個(gè)雞蛋樣品來(lái)說(shuō)，其凝聚力在pH5和pH8時(shí)比pH2時(shí)要高，而蛋清的凝聚力增加的最多。pH為5時(shí)，整個(gè)雞蛋和雞蛋清的黏性最大，而在研究的pH值(2，5，8下，蛋黃凝膠體的黏性幾乎保持不變。83.4 溫度對(duì)粘度的影響一般地，隨著溫度的升高。物質(zhì)內(nèi)分子的平均動(dòng)能增加，熱運(yùn)動(dòng)增大。各分子之間的碰撞劇烈，難以形成穩(wěn)定的網(wǎng)狀或是膠體結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致液相的粘性被破壞，而更多的大分子蛋白質(zhì)增稠劑在

8、到達(dá)一定溫度的情況下，二級(jí)結(jié)構(gòu)被破壞導(dǎo)致變形，增稠效果消失，所以對(duì)于一般的增稠劑而言，溫度越高，則粘度越小。而一般的增稠劑在15%濃度下的凝膠特性突出，在一定的溫度下才能溶解形成溶膠，幫助液相增加粘度。據(jù)夏延斌教授研究：明膠在30攝氏度以下膠凝40攝氏度以上呈溶膠，海藻酸鈉在5060攝氏度溫水為最宜溶解膠溫度，80攝氏度以上易降解，cmcNa最適溶解溫度為20攝氏度，80攝氏度以上粘度下降。93.5 增稠劑的協(xié)同效應(yīng)增稠劑在幾種混合使用時(shí)表現(xiàn)為協(xié)同作用。增稠劑混合復(fù)配使用時(shí)，增稠劑之間會(huì)產(chǎn)生一種粘度疊加效應(yīng)，這種疊加可以是增效的：混合溶液經(jīng)一定時(shí)間之后，體系的粘度大于各組分粘度之和，或者形成更

9、高強(qiáng)度的凝膠。這種疊加也可以是減效的。槐豆膠和黃原膠有強(qiáng)烈的協(xié)效增稠性，槐豆膠與黃原膠復(fù)配膠的粘度隨著濃度的升高而升高；復(fù)配膠為“非牛頓流體”，溶液的粘度隨著剪切力的增加而降低；加熱可使復(fù)配膠的粘度有較大幅度的增加，而堿性條件下復(fù)配膠的粘度下降幅度較大，凍融變化使得復(fù)配膠的粘度有較大幅度的增加。10膠狀木薯淀粉(TS木葡聚糖(XG協(xié)同作用時(shí)，TS增加了XG的活性性。XG賦予了膠狀TSXG混合物更多的粘性和熱穩(wěn)定性。協(xié)同作用后表現(xiàn)了更強(qiáng)的適用性和高效性。4 增稠劑的粘度在食品中的應(yīng)用食品增稠劑本身營(yíng)養(yǎng)價(jià)值少，添加量少，但增稠效果卻很好，廣泛應(yīng)用于果汁、肉制品、醬的加工中。增加其粘度是不僅為了增加

10、食品的持水性，增加色澤及穩(wěn)定性并能加強(qiáng)消費(fèi)者對(duì)于感官質(zhì)構(gòu)的評(píng)價(jià)，增加食品的口感。據(jù)Thakur的調(diào)查研究，在可可糖漿中加入瓊脂，不但可以改善可可糖漿的稠性，還可以使其富有光澤和穩(wěn)定，并增加其膠粘度和粘性。11而在多種濃縮果汁中，粘稠讓消費(fèi)者感覺(jué)味道醇厚，濃重。5 總 結(jié)隨著食品行業(yè)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)外對(duì)與食品增稠劑的特性與應(yīng)用的研究越來(lái)越重視。在食品行業(yè)集中廣泛應(yīng)用的增稠劑也越來(lái)越受到了各廠家的關(guān)注，其應(yīng)用范圍廣，粘性好，口感舒適以及經(jīng)濟(jì)方便的特性有助于改變食品的風(fēng)味。但對(duì)于食品增稠劑的配合使用及底物類別對(duì)增稠劑的影響尚有可開(kāi)發(fā)的空間。參考文獻(xiàn)：12 黃來(lái)發(fā).食品增稠劑（第二版）. 中國(guó)輕工業(yè)出版社

11、,2009，3劉鐘棟食品添加劑原理及應(yīng)用技術(shù)M中國(guó)輕工業(yè)出版社，19934 徐世艾;張慶,等.  黃原膠高粘假塑性物系發(fā)酵過(guò)程中化學(xué)工程問(wèn)題的研究Z. 國(guó)家科技成果.20075Pelletier，CA，Lawless，HTEfect of citric acid and citricacid sucroso mixtures on swallowing in neumgenic ompharyngealdysphagiaDysphagiaJ，2003(18，2312417Bayarri，S，Dura n，L，Costell，EInfluence of sweeteners onthe

12、 viscoelasticity of hydrocolloids geHed systemsFood HydrocolloidsJ，2OO4(18，6116197 夏延斌.食品化學(xué). 中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2007，3383398Raikos，Vassilio6Rhelogy and texture of hen§egg protein heatsetgels as afected by pH and the addition of sugar andor saltFoodHydrocolloidsJ，2006，2(21：2379 夏延斌.食品化學(xué). 中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2007，337-33810 ThakurEfect of pH of food emuls