增稠劑又稱膠凝是一種流變助劑，在日常工作和生活經(jīng)常接觸的到，廣泛用于食品、涂料、膠黏劑、化妝品、洗滌劑、印染、橡膠、醫(yī)藥等領(lǐng)域。其中用于食品時又稱糊料或食品膠。增稠劑大多屬于親水性高分子化合物，一般都采用物理吸水膨脹化學反應(yīng)兩種原理起到增稠增粘的效果。增稠劑分子中含有許多親水基團，例如羥基、羧基、氨基和羧酸根等，能與水分子發(fā)生水化作用。通常，食品增稠劑都是高分子親水的膠體物質(zhì)，大部分是從天然動植物中提取或加工而成。
追溯增稠劑的歷史，最早的淵源就在食品。在很早以前，我國便有人在烹調(diào)菜肴時用淀粉來勾芡，使得菜肴的湯汁更為濃厚、黏稠，這其實就是最早的“增稠劑”。 現(xiàn)代，仍然有些國家，把淀粉劃歸為食品添加劑中的增稠劑。GB 2760- 2011食品添加劑使用衛(wèi)生標準明確規(guī)定了39種允許限量使用的增稠劑，允許添加增稠劑的食品種類大致有乳與乳制品、脂肪、油和乳化脂肪制品、冷凍飲品、水果制品、糖果類、淀粉制品、糕點類、肉與肉制品、水產(chǎn)品制品、糖漿類、調(diào)味品、特殊膳食用食品、飲料類、酒類等16大類。可見增稠劑在食品工藝中地位斐然。
應(yīng)用
增稠劑是指用于提高產(chǎn)品的黏度或稠度的一類新型功能高分子材料，具有用量小、增稠明顯、使用方便等特點，被廣泛地應(yīng)用于制藥、印染、化妝品、食品添加劑、采油、造紙、皮革加工等行業(yè)中。
食品增稠劑的分類
迄今世界上用于食品工業(yè)的食品增稠劑已有40余種,根據(jù)其來源,可分為五大類：
(1)由海藻制取的增稠劑 海藻膠是從海藻中提取的一類食品膠,.地球上各海域水溫變化及鹽含量不同.海洋中藻品種多達15000多種,分為紅藻,褐藻,藍藻和綠藻四大類.重要的商品海藻膠主要來自褐藻.不同的海藻品種所含的親水膠體其結(jié)構(gòu),成分各不相同,功能,性質(zhì)及用途也不盡相同。
(2)由植物種子,植物溶出液制取的增稠劑 由植物及其種子制取的增稠劑,在許多情況下,其中的水溶性多糖類似于植物受到刺激后的滲出液.它們是經(jīng)過精細的專門技術(shù)而制得的,包括選擇,種植和布局.種子收集和處理都具有一套科學方法.正如動植物滲出液一樣,這樣增稠劑都是多糖酸的鹽.其分子結(jié)構(gòu)復雜,常用的這類增稠劑有瓜爾膠,卡拉膠,海藻膠等。
(3)由微生物代謝生成的增稠劑 真菌或細菌與淀粉類物質(zhì)作用產(chǎn)生的另一類用途廣泛的食品增稠劑,如黃原膠等,這是將淀粉全部分解成單糖,緊接著這些單糖又發(fā)生縮聚反應(yīng)再縮合成新的分子.這種新分子的大分子鏈具有以下的特點：每一個葡萄糖殘基除了四個碳原子仍保留原有的結(jié)構(gòu)之外，部分或全部地發(fā)生羧基部位的部分氧化,大分子或鏈的交聯(lián),羥基上的氧原子被新的化學基取代等反應(yīng).由不同植物表皮損傷的滲出液制得的增稠劑的功能是人工合成產(chǎn)品所達不到的,其成分是一種由葡萄糖和其他單糖縮合的多糖衍生物,在它們的多羥基分子中，穿插一定數(shù)量對其性質(zhì)有一定影響的氧化基團，這些氧化基團,在許多情況下，羥基占很大的比例。這些羥基常以鈣,鎂或鉀鹽的形式存在,而不以自由羥基的形式存在。阿拉伯膠,黃蓍膠均屬于此類增稠劑。
(4)由動物性原料制取的增稠劑 這類增稠劑是從動物的皮,骨,筋,乳等提取的.其主要成分是蛋白質(zhì).品種有明膠，酪蛋白等。
(5)以纖維素,淀粉等天然物質(zhì)制成的糖類衍生物 這類增稠劑按其加工工藝可以分為兩類:以纖維素,淀粉等為原料,在酸,堿,鹽等化學原料作用下經(jīng)過水解,縮合,化學修飾等工藝制得。其代表的品種有羧甲基纖維素鈉,變性淀粉,藻酸丙二醇酯等。
海藻膠
由于海藻膠在增稠性,穩(wěn)定性,膠凝性,保形性,薄膜成形性等方面具有顯著的優(yōu)點,加上其獨特的保健功能,使之在食品工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用,成為產(chǎn)銷量的增稠劑之一.本節(jié)重點介紹海藻酸及其鹽,瓊脂,卡拉膠的組成結(jié)構(gòu),理化性質(zhì)及其在食品工業(yè)中的應(yīng)用.
海藻酸鈉(Sodium Algimate )
別名:褐藻酸鈉,藻膠?；瘜W結(jié)構(gòu):海藻酸和海藻酸鹽是直鏈糖醛酸聚糖。由兩種分子組成即:
(1)性狀
白色至淺黃色纖維狀或顆粒狀粉末,幾乎無臭,無味,溶于水形成粘稠糊狀肢體溶液.不溶于乙醚,乙醇或氯仿等.其溶液呈中性.與金屬鹽結(jié)合凝固。
(2) 性能
海藻酸鈉與鈣離子形成的凝膠,具有耐凍結(jié)性和干燥后可吸水膨脹復原等特性.海藻酸鈉的黏度影響所形成凝膠的脆性,黏度越高,凝膠越脆.增加鈣離子和海藻酸鈉的濃度而得到的凝膠,強度增大.膠凝形成過程中可通過調(diào)節(jié)pH值,選擇適宜的鈣鹽和加入磷酸鹽緩沖劑或螯合劑來控制.也可以通過逐漸釋出多價陽離子或氫離子,或兩者同時來控制.通過調(diào)節(jié)海藻酸鈉與酸的比例,來調(diào)節(jié)凝膠的剛性.通過控制鈣鹽的溶解度,可調(diào)節(jié)凝膠的品種和剛性,使用易溶性的氯化鈣,迅速制成凝膠;而使用磷酸二氫鈣時,溫度升到93～107℃方能釋出鈣,可延遲膠凝化時間.鈣離子加入量達2.3%時,得到稠厚的凝膠;加入量低于1%時,為流動狀體.當pH值接近蛋白質(zhì)等電點時,蛋白質(zhì)和海藻酸鈉形成可溶性絡(luò)合物,黏度增大,可抑制蛋白質(zhì)沉淀;當pH值進一步下降,絡(luò)合物則發(fā)生沉淀。
(3)毒性
LD50 大鼠靜脈注射l00mg/kg體重.GRA5 FDA-2lCFR173,310,184,1724.ADI無需規(guī)定(FAO/WHO1994).