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1、第八章 乳化剂、增稠剂、膨松剂,教学目的：掌握乳化剂、增稠剂、膨松剂的作用机理，分类，及其在食品中的应用。,第一节乳化剂,学习目的：掌握食品乳化剂概念、作用原理及HLB值的计算，了解常见食品乳化剂的基本特性及应用现状。,一、乳化剂的定义：乳化剂是指能改善乳化体中各种构成相之间的表面张力，形成均匀分散的乳浊液的物质。,食品乳化剂：指添加于食品后可显著降低油水两相界面张力，使互不相溶的油(疏水性物质)和水(亲水性物质)形成稳定乳浊液的符合食品卫生标准的食品添加剂。二、乳化剂的作用乳化作用：降低互不相溶两相物质界面的表面张力，使之均匀稳定地分散在一个体系中，改善和维持食品的均一化品质。起泡作用：食品
2、加工过程中有时需要形成泡沫，泡沫是气体分散在液体里产生的。泡沫的性质决定了产品的外观和味觉，比如啤酒、蛋糕冷冻甜食和食品上的装饰物品。恰当地选择乳化剂是极其重要。有的乳化剂起泡作用较好。,悬浮作用：悬浮液是不溶性物质分散到液体介质中形成的稳定分散液，分散颗粒大小为0.1100um。对不溶性颗粒也有润湿作用，确保产品的均匀性，亲水性乳化剂，如吐温类乳化剂，加人量为0.1时效果较好。悬浮液乳化剂通常和稳定剂或增稠剂共用，在食品工业上，巧克力、乳酸饮料、植物蛋白饮料是常见的悬浮液。破乳作用和消泡作用：油水分离需要破乳，发酵和豆制品生产中需要消泡。络合作用：可络合淀粉。如在面包和蛋卷生产中，乳化剂可调
3、理生面团，促进结构形成均匀，改善性能，防止老化。面包碎屑的坚固性和淀粉结晶有关，理论上结晶与乳化剂有关，甘油单酸酯和甘油二酸酯已应用多年，阻止颗粒状碎屑的坚固化。单甘油酯和二甘油酯用量占面粉质量的02505。乳化剂在揉和好的生面筋结构中的作用是改善面筋体积和颗粒，增强面筋结构。可以在面包生产中帮助脱模。亲水乳化剂，如吐温和单甘油酯、二甘油酯混合具有抗硬化作用和调理面团两个特性。,结晶控制：控制结晶体大小，典型的例子是乳化剂在巧克力生产中，乳化剂有助于形成细小的并能发出明亮光泽的脂肪酸晶体(这是由于外来光线从这些晶体里反射出明亮光泽)，与不含任何乳化剂的巧克力相比，含有乳化剂的体系形成的晶体更细
4、小且数量多。提高结晶速度、促进细小晶体形成：用少量合适的乳化剂实现糖体系结晶控制，如01吐温60乳化剂，就能提高结晶速度、促进细小晶体形成，最普通的含有乳化剂结晶控制的例子是盘式涂层，00102的吐温，能减少13的糖果装盘时间。阻止油面分离：乳化剂在花生奶油中起着结晶作用，在花生奶油里含有约50的花生油，这些油在储藏过程中有分离的趋势，用乳化剂捕捉游离的花生油面阻止分离。甘油单酸酯和甘油二酸酯用量为1025时，具有克服油分离的能力，它们也可以改善产品的可口性，在较大温度范围内提供方便的操作。,润湿作用：乳化剂通常也具有润湿性，乳化剂的选择受润湿类型的控制。要用水润湿石蜡表面，加入少量的吐温80
5、和甘油单、二油酸酯乳化剂混合物的水溶液，就能产生理想的效果，典型的混合物含有80份甘油单酸酯、二油酸酯和20份吐温80。粉末润湿是较难掌握的问题，由于快速润湿，粉末会结团或空气吸附而得不到理想效果，这样就对乳化剂的标准要求较高，通常吐温80用量04就能产生较好的结果。润滑作用：甘油单酸酯和甘油二酸酯都具有较好的润滑效果，能有效的用于食品加工过程。在焦糖中占有0510的固体甘油单酸酯和甘油二酸酯能减少对切刀、包装物和消费者牙齿的粘结力。近年来有些新型的乳化剂兼有杀茵、防腐等多种功效。,三、乳蚀液 指2种或2种以上不相混溶的混合物，其中一种液体以微粒的形式分散到另一种液体里形成的分散体。乳浊液体系
6、中，被分散相叫间断相（或内相），外部的液体叫连续相（或外相）。（1）分类：水包油（o/w）型乳浊液，油滴为内相，水为连续相；油包水（w/o）型乳浊液，水滴为内相，油或脂肪为连续相。乳浊液类型的食品可根据内相含量多少分为低内相比（30），牛奶、奶油、人造奶油、充气冰激凌、固体的蛋糕（糊状）代用奶制品、奶酪及其涂抹食品等属于低内相比的水包油型乳浊液。适中内相比（3070）重奶油、液体起酥乳浊掖、肉类乳浊液、香肠等属于适中内相比的水包油型乳浊液。高内相比（7077）3种，蛋黄酱、色拉调味品。,（2）乳浊液的性质外观：乳浊液的外观随原料的颜色、折光率的不同及分散相颗粒的大小而变化，在不同的折光指数时，
7、颗粒大小在055um可制得不透明的乳状液，连续相颜色通常能控制产品颜色，将颗粒大小降到只有几纳米大小，小于可见光的波长或使两相的折光率相同时，可获得透明的乳浊液。分散性：分散作用与乳浊液类型有关，如果外相是水，乳浊液可分散到水或水溶性溶剂中，如果外相是油，它可以用油分散或稀释。用分散性来判断乳浊液的类型是很有效的。食品上的乳浊液大多是水包油型。黏度：随外相的黏度、外相对内相的比率和分散液珠、颗粒大小的变化而变化，所以乳浊液的黏度也取决于乳化剂的类型和浓度。当乳浊液为低内相比时，乳浊液黏度与外相相似；当内相浓度增大时，产品黏度也增大；当内相体积比外相体积大时，黏度明显增大，这种现象是由于存在于乳
8、浊液中的原粒密集引起的。,颗粒大小：用内相颗粒直径表示。当大小相同，用乳浊液颗粒大小的范围表示，也就是说用颗粒最小值和最大值表示颗粒存在的范围，含有较小直径颗粒的乳状液是均匀细腻的乳状液，含有较大颗粒的是粗糙的乳状液。颗粒大小与乳化剂的类型、质量、制备乳状液的技术和组分的加人顺序有关。商业上乳浊液的颗粒0525um之间，颗粒细小且相似的乳浊液稳定性好。乳浊液颗粒大小差异大，稳定性差。微粒电荷：乳浊液的分散相都可以用电泳的方法判断微粒所带电荷，这种电荷可能是一种组分电离引起的或非离子乳浊液的电子摩擦引起。颗粒小的微粒电荷能提高乳浊掖的稳定性，高黏度乳浊液的微粒电荷对稳定性的影响比流体乳浊液小。导
9、电性：由连续相的导电性决定的，水包油型乳浊液的导电性好，而油包水型乳浊液的导电性差，因此，可用导电试验来判断乳浊液类型。,pH值：根据乳化剂特性，非离子乳化产品适用的pH值在310范围。稳定性：通过储藏时间、颗粒大小、黏度及储藏环境等来考察。稳定性受分散微粒聚合的影响，聚合的比率又取决于乳化剂的类型和浓度、乳浊液的黏度、组成相、分散颗粒大小、微粒电荷以及储藏条件。防腐：受到微生物的污染而变质，商业出售的产品因含有防腐剂而不会出现微生物过速增长，用防腐体系保护乳浊液是很有必要的。许多公司将所生产的产品进行破坏试验来判断防腐剂体系的防腐效果。,四、乳化剂分子结构特点与乳化机理,亲油基：与油脂中的烃
10、类结构相近似，易溶于油（亲油）,亲水基：该部分能被水湿润，易溶于水（亲水）,注明：乳化剂分子结构的两亲特点，使乳化剂具有把油、水两相产生水乳交融效果的特殊功能。,乳化剂的乳化机理,在油水两相的界面上，乳化剂分子的亲油基伸入油相，亲水基伸入水相，这样，不但乳化剂自身处于稳定状态，而且在客观上又改变了油水界面原来的特性，使其中一相能在另一相中均匀地分散，从而形成稳定的乳化液。,五、影响乳化剂两亲性质的因素,亲水基种类亲油基种类分子结构与分子量判断标准是乳化剂的HLB值,六、乳化剂的亲水亲油性及其估计值,1、表面活性剂结构对其效率及有效值的影响表面活性剂的效率：是由测定使水的表面张力明显降低的表面活
11、性剂的浓度。表面活性剂有效值：是指用表面活性剂能够把水的表面张力降低到的最小值。憎水基团的链长：链长增加效率提高，到一定程度再增加有效值降低。长链效率高，有效值低。支链或链烃不饱和程度：有支链或链烃的不饱和程度增加时，效率降低，有效值增加。亲水基团由分子末端向憎水链中心位置移动时，效率降低，有效值增加。,表面张力 长链效率高，有效值低。C16 C14 C12 浓度,2、HLB（亲水亲油平衡值）HLB是表征乳化剂表面活性性质的重要物理量之一HLB值越高表明乳化剂亲水性越强，反之亲油性越强石蜡无亲水性HLB=0，聚乙二醇亲水性很强HLB=20。HLB的计算公式：（1）差值式乳化剂亲水性（HLB）亲
12、水基的亲水性-亲油基憎水性(2)比值式乳化剂亲水性（HLB）亲水基的亲水性/憎水基的憎水性,（3）格里芬的常用公式：HLB（亲水基部分的摩尔质量/表面活性剂的摩尔质量）（100/5）举例：单硬脂酸甘油酯 CH2-OH CH-OH CH2OOC(CH2)16CH3HLB（3432)/(34 32 292）（100/5)3.5,有些类型的乳化剂的HLB值用式（1）、式（2）、式（3）也无法准确表示，那么就只能通过乳化标准实验来测定。测定中，一般以石蜡（HLB0）、十二烷基硫酸钠（HLB40）为标准。HLB值的测定和计算方法很多，通过测算可以得知乳化剂的亲水性和亲油性的相对大小和强弱，这对了解乳化剂
13、的功效，正确使用乳化剂都有指导作用。HLB值是关于乳化剂性能的一个指标，一般来说，HLB值越高表明乳化剂亲水性越强，反之亲油性越强，教材中列出了常用食品乳化剂的类型及HLB值。,HLB值与乳化剂的作用:乳化剂在溶液中有乳化、润湿、分散、增溶起泡、消泡等一系列表面活性作用，HLB值与以上使用的关系见教材。可以看出，HLB值在很大程度上决定着乳化剂的使用性能。HLB值可以在性质上了解乳化剂的亲油、亲水性，在应用上了解乳化剂的主要功能，再根据食品的组分、工艺要求，来选择所需要的乳化剂要乳化一种食用油，根据这种油被乳化所需要的HLB值来选择具有相同和相近的HLB值的乳化剂注意：由于HLB值没有考虑分子
14、结构的特异性，而乳化剂的性质、功效还与亲水、亲油基的种类分子的结构和相对分子质量有关。实践证明不同种类的亲油基的亲油性强弱顺序排列如下：脂肪基带脂烃链的芳香基芳香基带弱亲水基的亲油基。,结构：亲油基和亲水基与所亲和的物料越相似，它们的亲和性越好。在结构方面，亲水基位置在亲油基链一端的乳化剂比亲水基靠近亲油基链中间的乳化剂亲水性要好。相对分子质量：相对分子质量大的乳化分散能力比相对分子质量小的好。碳原子数：直链结构的乳化剂，乳化特性是在8个碳原子以上才显著表现出来的，1014个碳原子的乳化剂的乳化与分散性较好。因此，在需要选择合适的乳化剂时，单靠HLB值是很不够的，还应考虑多种因素并且结合一定实
15、验进行选择。,乳浊液的制备：乳浊液的制备要根据不同的乳化对象来选择适当的乳化剂品种和适当的条件，如果选得好，一般情况下用量在3以下已足够，因为食品乳化剂的临界胶束浓度都很低。但是，如果选得不好，就是用百分之几十也得不到稳定的乳浊液。乳浊液的制备是经验性很强的工作，想简单地把某种未知物进行乳化分散是不容易的事。总的说来，乳浊液的制备工艺应主要拿握好以下3个环节：选择、确定、配比、调整。,乳浊液制备技术：乳化剂在油中法。先将溶有乳化剂的油加热，然后在搅拌条件下加入温水，开始为WO型乳液，再继续加水可得OW型的。乳化剂在水中法。将乳化剂先溶于水，在搅拌中将油加入，此法先产生州型乳液，若欲得 WO型乳
16、液则继续加油至发生相转变。轮流加液法。每次只取少量油或水，轮流加入乳化剂。乳化设备：要使制成的乳液有很好的质量，还要采用合适的混合设备。除乳化剂十分有效，在没有机械作用下体系就可以自动形成乳浊液的情况之外，一般乳化都需要强烈的机械搅拌。除了专用乳化机，在食品工业中还可使用高剪切混合搅拌机、胶体磨、均质机等设备进行乳化。,乳化剂在食品中的应用及效果,乳化剂在食品中作为一种高效的食品添加剂被广泛应用，其主要作用如下：增加食品组分间的亲合性，降低界面张力，提高食品质量，改善食品原料的加工工艺性能；与淀粉形成络合物，使产品得到较好的瓤结构，增大食品体积，防止食品中淀粉的老化回生；控制食品中油脂的结晶结
17、构，阻止结晶还原，改善食品口感质量；,与食品原料中的蛋白质及油脂络合，增强面团强度；充气、稳定、改善气泡组织结构，提高食品内部结构质量，使食品更快地释放出香味；提高食品持水性，使产品更加柔软，可以使食品增香；代替昂贵的配料，降低成本；某些乳化剂有杀菌防腐效果。,乳化剂的分类,是否带有电荷,分子量大小,亲油和亲水性,离子型乳化剂：硬脂酰乳酸钠、磷脂、改性磷脂、黄原胶、羧甲基纤维素等,非离子型乳化剂：甘油酯类、山梨醇酯类、木糖醇酯类、蔗糖酯类和丙二醇酯类等。,小分子乳化剂：各种脂肪酸酯类乳化剂 此类乳化剂乳化效力高,高分子乳化剂：纤维素醚、海藻酸丙二醇酯、淀粉丙二醇酯等等。此类乳化剂的稳定效果好,
18、亲油乳化剂：HLB 在36之间，易形成油包水型乳浊液。主要是脂肪酸甘油酯类、山梨醇酯类等,亲水性乳化剂：HLB在9以上，易形成水包油型乳浊液。主要是蔗酯、土温系列乳化剂、聚甘油酯类乳化剂等。,乳化剂在食品中的应用：,（）在巧克力中的应用乳化剂可防止巧克力起霜；将巧克力制成特定形状时必须使其具有好的塑变性及低粘度，磷脂和蓖麻醇聚甘油酯配合使用可以达到这个目的；可防止巧克力中油脂酸败；巧克力中添加乳化剂可以使脂类形成利于巧克力感官性能和食用性能所需的晶型。,磷脂、山梨醇三酯酸,（）在糖果类中的应用泡泡糖中加入乳化剂可提高“胶基”的特性，并能防止泡泡糖生产时的粘着而提高生产效率。（一般采用WO型乳化
19、剂）奶糖生产中的煮熬阶段，会发生原料之间的分离、糖浆发泡、粘着等问题；糯米糖等含淀粉量较大的糖类因淀粉失水而发硬老化，使用单甘酯就可以使以上问题得到解决。（）在方便食品中的应用提高速溶饮料、方便面、方便饭、方便菜等此类商品使用性能和延长贮存期；显著地促进水的润湿和渗透，可使方便食品大大缩短冲泡时间，更好地分散于水中。注明：常用的乳化剂之一是单甘酯,（）在饼干和糕点中的应用添加乳化剂，可以提高糕点生面团的气孔率，使面团充气均匀，从而使改善糕点的组织结构和质量。添加乳化剂，可以使面团表面张力降低，使空气容易被搅入面团中，并使面团能存留更多的气体。含气量的增加能使饼干、糕点体积经烘烤后明显增大。在和
20、面工序中，乳化剂亲水基与麦胶蛋白结合，亲油基与麦谷蛋白结合，形成络合物，改善了面团内部结构，提高了面团的质量。油脂在乳化剂作用下可以分散得更细，越细的脂肪微粒分散越均匀。而较细的脂肪微粒及其均匀的分散意味着糕点的口感有较大的柔软性和易碎性，糕点失水慢，淀粉不易老化，吃起来不发干，也不发硬。,在蛋糕制作中，蛋的用量决定蛋糕体积，而用蛋量大使蛋糕有腥昧，口感差。使用乳化剂可使蛋糕中用蛋量降低，又使蛋糕外观、质量提高；在奶油类糕点生产中，乳化剂可使糕点中的水分、奶油处于更稳定的均匀状态，缩短搅拌时间，改善产品质量；在一般糕点的生产中，为了提高产品的口感和酥脆性，各类油脂用量近年来不断增加。为防止油指
21、从糕点中渗出，产生“反油”现象，使油脂在乳化状态下均匀地分布于糕点中，提高保水性和防止老化，都可以使用乳化剂。（）在面包中的应用在面包中，乳化剂主要是两个作用：面团调整剂，可提高面团的发酵、焙烤质量。防止老化乳化剂能与面团中直链淀粉络合。结合后的淀粉不易互相缔合，推迟了淀粉在面包存放时失水而重新结晶所导致的发干、发硬，保持产品一定的湿度而使面包柔软、保鲜，保持营养价值。,（6）在植物蛋白奶饮料中的饮用 防止蛋白沉淀，油脂浮面。（7）冰淇淋中的应用 防止油脂颗粒过大，冰晶过大。（8）人造奶油中的应用 防止油水分离。,常见食品乳化剂及其使用卫生标准,乳化剂使用应注意事项,乳化剂的添加量 在面包、糕
22、点、饼干中的添加量一般不超过面粉的1%，如果添加目的主要是乳化，则应以配方中油脂的总量为添加基准，一般为油脂的2%4%。乳化剂的复合使用 乳化剂复合使用的优点：更有利于降低界面张力，甚至能达到零，界面张力越低，越有利于乳化。由于界面张力降低，界面吸附增加，分子定向排列更加紧密，界面膜增强，防止了液滴的聚集倾向，有利于乳浊液的稳定。,乳化剂的a化处理乳化剂使用前必须进行a化处理，以单甘酯为例：（1）用油a化处理：将单甘酯和油脂按1:5的比例混合，在常温下缓慢加热到其熔点，最高不超过熔点以上5，使单甘酯均匀地溶解在油脂中，然后自然冷却到室温，形成凝胶后即可使用。（2）用水a化处理：将单甘酯与水按1
23、5:85的比例混合，在常温下缓慢加热到其熔点6870，并不断搅拌使之形成均匀透明的分散体系，然后再自然冷却到室温形成凝胶后，即可以使用。,第二节增稠剂,学习目的与要求：熟悉食品增稠剂的概念及影响其作用效果的因素，拿握食品增调剂的分类、特性、应用及注意事项。,增稠剂定义：指在水中溶解或分散，能增加流体或半流体食品的黏度，并能保持所在体系相对稳定的亲水性食品添加剂。又称为食品胶。增稠剂分子中含有许多亲水基团，如羟基、羧基、氨基和羧酸根等，能与水分子发生水化作用。增稠剂分子质点大小一般在1100nm之间，质点水化后以分子状态高度分散在水中，构成单相均匀分散体系。因此，食品增稠剂是一类高分子亲水胶体物
24、质，具有亲水胶体的一般性质。,一、影响增稠剂作用效果的因素1、结构及相对分子质量对黏度的影响 在溶液中容易形成网状结构或具有较多亲水基团的胶体，具有较高的黏度。因此，具有不同分子结构的增稠剂，即使在相同浓度和其他条件下，黏度亦可能有较大的差别。同一增稠剂品种，随着平均相对分子质量的增加，形成网状结构的几率也增加，故增稠剂的黏度与相对分子质量密切相关，即分子质量越大，黏度也越大。食品在生产和储存过程中黏度下降，其主要原因是增稠剂降解，相对分子质量变。2、浓度对黏度的影响 随着增稠剂浓度的增高，增稠剂分子的体积增大吸附的水分子增多，故黏度增大。,3、pH值对黏度的影响 介质的pH值与增稠剂的黏度及
25、其稳定性的关系极为密切。增稠剂的黏度通常随pH值发生变化：海藻酸钠：在pH值510时，黏度稳定；pH值小于45时，黏度明显增加(但在此条件下由于发生酸催化降解，造成黏度不稳定，故在接近中性条件下使用较好)。藻酸丙二醇酯：在pH值为2.3时呈现最大的黏度，而海藻酸钠则沉淀析出。明胶：在等电点时黏度最小。黄原胶：特别在少量盐存在时，pH值变化对黏度影响很小。多糖类甙键的水解：在酸催化条件下进行，故在强酸介质的食品中，直链的海藻酸钠和侧链较小的羧甲基纤维素钠等易发生降解造成黏度下降。所以，在酸度较高的果汁、酸奶等食品中，宜选用侧链较大或较多，而位阻较大，又不易发生水解的藻酸丙二醇酯和黄原胶等。而海藻
26、酸钠和CMC等则宜在豆奶等接近中性的食品中使用。,4、温度对黏度的影响 温度升高，分子运动速度加快，一般溶液的黏度降低，如在通常使用条件下的海藻酸钠溶液，温度每升高5 6，黏度下降12。温度升高，化学反应速度加快，特别是在强酸条件下，大部分胶体水解速度加快，高分子胶体解聚时，黏度的下降是不可逆的。为避免黏度不可逆的下降，应尽量避免胶体溶液长时间高温受热。少量氯化钠存在时，黄原胶的黏度在（4）（93）范围内变化很小，这是增稠剂中的特例。位阻大的黄原胶和藻酸丙二醇酯，热稳定性较好。5、切变力对增稠剂溶液黏度的影响 一定浓度的增稠剂溶液的黏度，会随搅拌、泵压等的加工、传输手段而变化，规律在食品物性学
27、中介绍。,6、增稠剂的协同效应 增稠剂混合复配使用时，增调剂之间会产生一种黏度叠加效应，这种叠加可以是增效的：混合溶液经过一定时间后，体系的黏度大于各组分黏度之和，或者形成更高黏度的凝胶。这种叠加也可以是减效的，例如阿拉伯胶可降低黄原胶的黏度。有时单独使用一种增稠剂得不到理想的结果，须同其他一些乳化剂复配使用，发挥协同效应。增稠剂有较好增效作用的配合是：CMC与明胶、卡拉胶，瓜尔豆胶和CMC，琼脂与刺槐豆胶，黄原胶与刺槐豆胶等。,7、其他因素对黏度的影响 除了PH值和温度对黏度影响较大以外，还有多方面影响黏度的因素。在海藻酸钠溶液中添加非水溶剂或增加能与水相混溶的溶剂(如酒精等)的量，溶液的黏
28、度会提高，并最终导致海藻酸钠的沉淀。而高浓度的表面活性剂会使海藻酸钠黏度降低，最终使海藻酸盐从溶液中盐析出来，单价盐也会降低海藻酸钠的黏度。二、增稠剂在食品加工中的作用 保持流态食品、胶冻食品的色、香、味、结构和稳定性起相当重要的作用。例如，冰激凌和冰点心的质量很大程度取决于冰晶的形成状态，加入增稠剂可以防止结成过大的冰晶，以免感到组织粗糙有渣。,三、常用食品增稠剂的分类 增稠剂品种很多，按来源可分为2类：天然和人工合成。天然增稠剂中，大多数来自植物，少数来自动物和微生物。来自植物的增稠剂有树胶（如阿拉伯胶）、种子胶（如瓜尔豆胶、罗望子胶等）、海藻胶（如琼胶、海藻酸钠等）和其他植物胶如果胶等。
29、有些国家将淀粉列为食品添加剂，我国则作为食品原料，不作为食品添加剂。但是，改性淀粉则列为食品添加剂加以管理，它们在凝胶强度、流动性、颜色、透明度和稳定性等方面均有作用。来自动物的有明胶、酪蛋白酸钠等。来自微生物的有黄原胶等。明胶、酪蛋白酸钠、改性淀粉除有增稠作用外，还有一定的营养价值，安全性高，应用较广。人工合成的增稠剂如羧甲基纤维素钠和聚丙烯酸钠等安全性也高，应用较广。,由海藻制取的增稠剂 海藻酸钠、卡拉胶等,由植物浸出液、植物种子制取的增稠剂 果胶、阿拉伯胶、瓜尔豆胶、刺槐豆胶等,由微生物代谢生成的增稠剂 黄原胶等,由动物性原料制取的增稠剂 明胶、酪蛋白、壳聚糖等,由纤维素、淀粉等物质制成
30、的糖类衍生物 羧甲基纤维素钠、磷酸化淀粉等,四、增稠剂的应用与功效,增稠剂对保持流态食品、胶冻食品的色香味、结构和稳定性有相当重要的作用；具有溶水和稳定的特性，能使食品在冻结过程中生成的冰晶细微化并包含大量微小气泡，使其结构细腻均匀，口感光滑，外观整洁。当增稠剂用于果酱、颗粒状食品、各种罐头、软饮料及人造奶油时，可使制品具有令人满意的稠度。当有机酸加到牛奶或发酵乳中时，会引起乳蛋白的凝聚与沉淀，这是酸奶饮料中的严重问题，但加入增稠剂后，则能使制品均匀稳定；,增稠剂是果冻、奶冻、软糖、仿生食品中的胶凝剂；在方便食品、焙烤食品中使用增稠剂，可以是改善面团品质，保持产品风味，延长产品货架期、并且还有
31、一定的膨松作用；在糖果、巧克力中使用增稠剂，具有凝胶作用、防霜作用。增稠剂也能保持糖果的柔软性和光滑性。,增稠剂还具有以下功效,（）起泡作用和稳定泡沫作用 增稠剂可以发泡，形成网络结构，它的溶液在搅拌时象小肥皂泡一样，可包含大量气体，并因液泡表面粘性增加使其稳定。蛋糕、啤酒、面包、冰淇淋等使用鹿角菜胶、槐豆胶、海藻酸钠、明胶等做发泡剂用。（）粘合作用 香肠中使用刺槐豆胶、鹿角莱胶的目的是使产品成为一个集聚体，均质后组织结构稳定、润滑，并利用胶的强力保水性防止香肠在贮存中失重。阿拉伯胶可以作为片、粒状产品的结合剂。在粉末的颗粒化、香料的颗粒化和其他用途中使用。（）成膜作用 增稠剂能在食品表面形成
32、非常光滑的薄膜，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。这层膜还可以使果品、蔬菜保鲜，并有抛光作用。作被膜用的有醇溶性蛋白、明胶、琼脂、海藻酸等。,（）用于保健、低热食品的生产增稠剂都是大分子物质，许多来自于天然胶质，在人体内几乎不消化而被排泄掉，所以用增稠剂代替部分糖浆、蛋白质溶液等原料，很容易降低热量，这种特性已在果酱、果冻调料、点心、饼干、布丁中采用，并向更广泛的方面继续发展。（）保水作用增稠剂有强亲水作用，在肉制品、面粉制品中能起到改良品质的作用。如在面粉类食品中，增稠剂可以改善面团的吸水性，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
33、。（）矫味作用增稠剂对一些不良的气味有掩敝作用。,五、常见增稠剂在食品中的应用,1、天然增稠剂（1）食用明胶来源：动物的皮、骨、韧带等含的胶原蛋白，经部分水解后得到的高分子多肽的高聚物。化学组成：蛋白质占82以上，除缺乏色氨酸外，含有组成蛋白质的全部氨基酸。性状与性能：白色或淡黄色、半透明、微带光泽的薄片或细粒，有特殊的臭味。不溶于冷水，可溶于热水，溶液冷却后即凝结成胶块。明胶的凝固力较弱、浓度在5以下不能形成凝胶。为了形成较结实的凝胶，浓度一般掌握在15左右，温度2025。高子30，凝胶融化。凝胶富于弹性，口感柔软。毒性：食用明胶主要为蛋白质，本身无毒。加不需要规定。但需注意防止污染。,使用
34、：明胶在食品工业中有着重要的作用。明胶除了具有增稠作用外，添加到食品中可提高食品的营养价值，因它是一种蛋白质，除缺少色氨酸外，含有其他全部必需氨基酸，是生产特殊营养食品的重要原料。冷饮制品中利用明胶吸附水分的作用做为稳定剂使用。在冰激凌的冻结过程中，可阻止冰晶增大，能保持冰激凌有柔软、疏松和细腻的质地。用量一般在05左右。糖果特别是软糖、奶糖、蛋白糖和巧克力时可应用明胶，其用量依品种而异，一般用量为1035，个别的可高达12。在某些罐头制品中也使用明胶作为增稠剂，如生产原汁猪肉罐头时使用猪皮胶，用量约为17。火腿罐头使用明胶，是在火腿罐头装罐后向表面撤一层明胶粉，形成透明度良好的光滑表面，49
35、8罐每罐添加8108明胶。,（2）酪蛋白酸钠 又称酪朊酸钠、干酪素钠，是由牛乳分离制取，为乳酪蛋白的钠盐。性状与性能：白色至淡黄色的微粒或粉末，无臭，无味，可溶于水。酪蛋白酸钠具有很强的乳化、增稠作用。在食品工业中，常用以增进脂肪和水的保持力，防止脱水收缩，并有助于食品加工时各成分的均匀分布，从而进一步改善食品质地和口感，因而广泛用于各种食品，包括面包、饼干、糖果、糕点、冰激凌、酸乳饮料以及人造奶油、卤汁和肉制品等。由于酪蛋白含有人体所需的全部必需氨基酸，营养价值高，人们除利用其增稠乳化作用外，还常将其用于蛋白质的增补。毒性：ADI不需要规定。使用：按“正常生产需要”添加。在食品中的一般用量为
36、冰激凌03 07，饼干5，面包25，咖啡、可可、果酱510，肉制品152。,(3)阿拉伯胶 又称阿拉伯树胶、金合欢胶，内金合欢树的渗出液制得，是一种由多种糖类组成的高分子聚合物。性状与性能：为无定形琥珀色粉末，无臭，无味，溶于水，不溶于油和多数有机溶剂。在水中可形成清晰而胶黏的溶液，呈弱酸性。水中的溶解度可达50。具有表面活性，能使水的表而张力降低。其溶液的黏度与其浓度和pH值有关。酒精与电解质存在溶液的黏度降低，柠檬酸钠存在则其黏度可提高。另外随着时间的延长黏度也会下降。毒性：无毒，ADI不需要规定。使用：阿拉伯胶在食品上应用非常广泛，作为食品添加剂，它主要影响食品的黏度、形状和质构，使最终
37、产品具有所希望的性质。牛乳制品：作为稳定剂用于各种冷冻牛乳制品如冰激凌、冰糕等，其主要作用是阻止形成大冰晶，其缺点是阻止冰激凌的快速融解。焙烤制品：用于糖衣或表面涂抹料时，可显现可流动性、光滑性和粘接性，并赋予糖衣柔性和可塑性。,糖果制品：具有阻止糖结晶和保持脂肪均匀分散的能力。在含脂肪类糖果中，诸如卡拉密尔糖、太妃糖，使脂肪均匀分布，防止脂肪类物质上浮到表面形成易氧化的脂膜。也用于较软的琼脂基棉花糖类产品改善质构。更多地作为外涂糖衣用于胶姆糖、坚果、巧克力、软心豆粒糖等产品。它也可以作为喷雾干燥风味剂、维生素、色素和其他油溶物质的包容剂。阿拉伯胶还可用于低糖、低热量的疗效糖果中，因为它能够代
38、替糖的充实感和质构。当阿拉伯胶与微晶纤维一起使用时，可使不同食品的热量降低3550。饮料：用于制备合成果肉和制作仿水果饮料。泡沫稳定剂和作为软饮料工业中制备浓缩液的乳化剂使用。还有一种用途是将阿拉伯胶与植物油混合喷雾干燥，生产一种用于饮料或饮料粉中的凝固剂。,风味固定作用：广泛用于风味物质的胶类化和固定化。风味物质乳化剂：许多风味物质(诸如橙、柠檬、酸橙、樱桃)的乳状液、某些无醇饮料和色素物质乳状液均可用阿拉伯胶制备。保护膜：作为保护膜包容的维生素在常温下储藏一年后仍能保85的维生素活性。阿拉伯胶也已用于制造含富马酸的胶囊化调味料中，用于保护富马酸及改善其溶解性。疗效食品：因阿拉伯胶消化率较低
39、，可用做疗效食品中的无热量填充物质。它能有效地替代糖的疏松性和质构。将阿拉伯胶和黄原胶一起使用制造稳定的搅打或无气低热产品，诸如奶油、人造奶油、表面涂抹料、冷冻点心等食品。,（4）琼脂又名琼胶、冻粉或洋菜。由海藻提取制得，属多糖类物质。由聚半乳糖苷组成。性状与性能：条状、片状、粒状和粉状等，颜色由白至淡黄；半透明，具胶质感。无臭或有轻微的特征性气味，不溶于冷水。在冷水中浸泡时，徐徐吸水膨胀软化，吸水率可高达20倍。在沸水中极易分解成溶胶，温度降低后便成凝胶。即使o5的低浓度也能形成凝胶。15的琼脂溶胶在3239之间可以形成坚实而有弹性的凝胶，并在85以下不融化为溶胶。这一特性可用以区别于其他海
40、藻胶。琼脂的凝胶强度在PH值410范围内变化不大，当PH值小于4或大于10时其凝胶强度大大下降。琼脂形成的凝胶较硬，使制品具有明确的形状，但发脆，组织粗糙，表面易收缩起皱。当与卡拉胶复配使用时，可以得到柔软、有弹性的制品。与糊精、蔗糖复配使用，凝胶强度升高。而与海藻酸钠和淀粉并用，凝胶强度下降。琼脂耐热性较强，但若长时间，特别是酸性条件下加热亦可失去凝胶能力。毒性：我国规定，可用于各类食品，按“正常生产需要”添加，ADI不需要规定。,使用：微生物研究的培养基质。焙烤食品：食品顶上装饰品，挂糖衣中可阻止成品对透明包装纸的粘合。琼脂浓度为02 05时阻止并束缚游离水出现在糖衣和装饰品上。在蛋糕里，
41、琼脂用量为0110，具有保鲜性质。在一些焙烤产品中它被用做抗粘剂。糖果点心：糖果片、胶冻果脯、琼脂软糖等中，糖果中琼脂量为0318。牛奶产品：与其他的水性胶质如刺槐豆胶和动物胶复配使用，可改善和稳定果汁饮料、冰激凌和凝结酸化牛奶产品。也可与黄箐胶和刺槐豆胶结合使用，改善冰冻奶油和果汁饮料的光洁度和黏稠度。家禽和鱼类产品：罐藏产品中作为增稠和胶凝剂。其量为05。20时，它可在块科周围形成膜，阻止产品在加工、分割和储藏时受到损伤。比海藻胶和卡拉胶好，凝胶强度大、熔点较高和耐热性强。也被用来抑制一些罐装鱼和特殊肉类产品(如鲜鱼、羊舌头)脱锡，也可防止腌制肉类产品退色。在家禽和家禽产品中，琼脂既可用做
42、保护涂层，也可用做水溶性抗生素制备的媒介物，延长它们的贷架寿命。,果酱罐头：被加入果酱和水果罐头中作胶凝剂代替商用的果胶。它与高甲氧基果胶相比其优点是因为不需加入蔗糖就能形成凝胶，这有利于制备无糖和低热果酱和水果园头。最近有报道，有人将异丙醇沉淀的琼脂溶液用在果酱和水果罐头里，质量分数为2025，用这种方法改善产品的感官质量和物化性质。其他产品：用于一些特殊产品制备，如谷类、肉类代用品和不同甜点心，包括无淀粉牛奶甜点心和香肠。对肉冻类甜点心，常将琼脂和海藻胶、羧甲基纤维素及果胶结合使用。琼脂在动物和人的排泄物里大量存在，说明通过人的消化系统琼脂未能降解，吸人高剂量也是无害的。食品级琼脂已被证实
43、为非致癌物质。其他研究发现，每天食用225克对人体吸收的钙、铜没有影响，这个浓度比日常人们期望消耗的水性胶体要高得多。,（5）海藻酸钠 又称藻酸钠、海藻胶或藻盶酸钠，由海藻提取，相对分子质量320025000。性状与性能：白色或淡黄色粉末，几乎无臭、无味，溶于水成黏稠状胶体溶液，具有吸湿性。海藻酸易与金属离子结合，在海藻酸的金属盐中，除了Na、K、Mg、NK4的盐类能溶于水外，其他金属盐均不溶于水。海藻酸钠在pH值510时黏度稳定，pH值降至45以下时黏度明显增加，当达到3时，产生不溶于水的海藻酸沉淀析出。单价电解质能降低其黏度。易与蛋白质、淀粉、明胶、阿拉伯胶、CMC、甘油、山梨醇等共溶，所
44、以可与多种食品原料配合使用。毒性：大鼠经口LD505gkg。FAOWH0(1984)规定ADI为025mg/kg(以海藻酸计)。美国食品与药物管理局(1985)将其列为一般公认安全物质。,使用：应用于多种食品之中，具体应用如下：牛奶制品：海藻酸钠与卡拉胶复配使用于巧克力牛奶饮料中，可以悬浮颗粒，形成口感圆润、强度均一的产品，所用海藻酸钠浓度不大于025。在牛奶摇动时，海藻胶抑制无机盐析出。加入到酸奶酪、酸性饮料、罐奶油、乳酪和奶油乳酪等奶制品中，其功能为：阻止乳清分离、给予奶液稠度、阻止脂肪分离、导致凝乳形成和控制黏度，一般所用量不超过05。冷冻食品：可作为稳定剂应用于冰激凌生产，它可阻止大冰
45、晶和(或)乳糖晶体形成，阻止表面晶体化，提高混合物的黏度，抑制糖转移到晶体表面，使冰激凌组织柔软、口感圆润，还可以改善味道和使熔点下降，所用海藻酸钠的浓度为0105。海藻酸钠被用做冰牛奶(冰冻甜点心，含奶油27)的稳定剂，提高稠度、降低熔点，使之具有奶油般口感，海藻酸钠量为0205。,布丁：在室温下形成凝胶的速度快，并能保持柔软性。和卡拉胶复配用于生产低热无糖布丁和牛奶蛋糊，不需加糖就能形成凝胶。布丁无淀粉、室温下风味好等优点。应加入一定的隔离剂，如磷酸三钠、磷酸二钠、焦磷酸四钠或三聚磷酸钠，阻止牛奶中的钙盐和海藻酸的反应，并使颗粒结构得到改善。果酱和水果罐头：使用于无糖果酱和水果罐头中，不需
46、要加入糖就可以形成一定的熟稠度，一般海藻酸钠的浓度不超过1。焙烤食品：如酥皮糖霜、糕点里的馅，用量是011。用0305的海藻酸钠，可以阻止在炸面饼圈和其他食品焙烤食品受热时冒汗、粘合和裂口。,饮料：形成较光滑的组织结构和散发比较好的气味，并能增加其悬浮性，用量范围为010025。另外，加入0.04008海藻酸钠及其衍生物还可以稳定啤酒的泡沫。仿造食品：海藻胶(如海藻酸钙)被用来制作仿造食品。主要应用是水果类似物的生产，使其产品具有良好的组织和公认的形状。用这些方法生成的水果类似物已被用于培烤食品、调味品、果酱、糖果、酸乳酪。用这种方法生成的水果类似物包括苹果、桃子、梨和杏。海藻酸钠已被用于模仿
47、鱼子酱的生产。还包括挤压的洋葱圈、虾片、色团和烘馅饼。用混合的小方块或研磨组分和海藻胶基质混合物混合生产这些产品。,（6）卡拉胶又名鹿角藻胶、角叉胶，由某些红海藻提取制得。半乳聚糖所组成的多糖类物质，相对分子质量为15万20万。性状与性能：白色或淡黄色粉末，无臭，味淡，易溶于热水成半透明的肢体溶液，不溶于冷水，但可溶胀成胶块状，不溶于有机溶剂。本品的水溶液具有高度黏性和胶凝特点，其凝胶具有热可逆性，即加热时融化，冷却时又形成凝胶。尤其是与蛋白质类物质作用，形成稳定胶体的性质，这是卡拉胶作为增稠剂员突出的特点。卡拉胶是D-比喃半乳糖以3，6-脱水半乳糖组成的高分子多糖类硫酸酯的钙、镁、钾、钠、铵
48、盐。根据分子中硫酸酯在毗喃糖(六环糖)环上的结合型态，产生了7种主要类型的卡拉胶：、-型，工业主要生产和使用的是前3种。毒性：大鼠经口(其钙盐和钠盐混入25的玉米油)LD50为5162gkg。FAOWHO(1984)规定ADI为075mg/kg。,使用：可作为增稠剂、胶凝剂、稳定剂、乳化剂、成膜剂使用，以改善食品的品质与外观。按照我国食品添加剂使用卫生标推，卡拉胶可以用于乳制品、调味品、酱、汤料、罐头制品、麦乳精、冰激凌中，最大使用量0056gkg，啤酒中002gkg。具体使用如下：乳制品：稳定和增稠作用，高脂奶产品如炼乳中防止脂肪分离。婴儿产品，防止奶油、黄油、植物油和乳浆从奶蛋白中分离出来
49、。用于牛奶(或鸡蛋等)和冰激凌中，同羧甲基纤维素和甲基纤维素结合，可改善饮料品质，使制成冷 奶的泡沫稳定及有良好口感。冷冻甜食：在冰激凌、冰奶、冻牛奶布丁这些产品中用做第二稳定剂。果酱和水果罐头：低热量的、无糖的水果罐头中。饮料：悬浮果肉颗粒得到所需要的口感。果冻粉火腿肠肉馅肉丸,（7）果胶 指可溶性果胶，其主要成分是多缩半乳糖醛酸甲酯，分子质量为23000710000。a.性状与性能：果胶为淡黄褐色粉末，稍有特异臭。溶于水生成熟稠状液体，如果与3倍或3倍以上的砂糖混合，则更易溶于水。对酸碱的反应：水解、去甲酯化、苷键裂解、黏度下降。溶解度及黏度：在水中链长增加，溶解度下降黏度增加。b.果胶凝
50、胶形成的条件及机制：和明胶不同，而且根据果胶种类不同而不同，通常需糖和酸及金属离子。脱水和电性中和，糖脱水剂，酸消除果胶酸分子负电荷作用。,c.果胶的分类：根据果胶分子的酯化度，可将其分为高甲氧基果胶和低甲氧基果胶。酯化度是指酯化的半乳糖醛酸基与总的半乳糖醛酸基的百分比值。全甲基化果胶：酯化度为100，甲氧基理论含量为163。只要有糖存在即可形成凝胶。速凝果胶：甲酯化度大于70，甲氧基含量大于11.4%，加糖加酸（pH34)后在较高温度下可形成凝胶。果块浮沉。慢凝果胶：甲酯化度50%70，甲氧基含量8.2%11.4%，加糖加酸（pH2.83.2)后在较低温度下可缓慢形成凝胶。柔软果冻、果酱。低
