1、食品增稠劑食品增稠劑一、食品膠的定義一、食品膠的定義 食品膠（食品膠（food gums） 通常是指溶解于水中，并在一定條件下能充通常是指溶解于水中，并在一定條件下能充分水化形成黏稠、滑膩或膠凍液的大分子物質分水化形成黏稠、滑膩或膠凍液的大分子物質, ,在在加工食品中可以起到提供增稠、增黏、黏附力、加工食品中可以起到提供增稠、增黏、黏附力、凝膠形成能力、硬度、脆性、緊密度、穩(wěn)定乳化、凝膠形成能力、硬度、脆性、緊密度、穩(wěn)定乳化、懸濁體等作用，使食品獲得所需要的各種形狀和懸濁體等作用，使食品獲得所需要的各種形狀和硬、軟、脆、黏、稠等各種口感，所以也常稱作硬、軟、脆、黏、稠等各種口感，所以也常稱作食

2、品增稠劑、增黏劑、膠凝劑、穩(wěn)定劑、懸浮劑、食品增稠劑、增黏劑、膠凝劑、穩(wěn)定劑、懸浮劑、食用膠食用膠、膠質等、膠質等 天然植物多糖物質：果膠、阿拉伯膠、瓜爾膠、槐豆膠等海藻多糖物質：瓊脂、海藻酸類、卡拉膠等微生物多糖類：黃原膠、茁霉多糖動物多糖：甲殼素蛋白：明膠合成：羧甲基纖維素鈉、丙二醇、變性淀粉二二 食品膠的功能特性食品膠的功能特性 增稠性增稠性膠凝性膠凝性膳食纖維功能膳食纖維功能乳化、穩(wěn)定性乳化、穩(wěn)定性 作為被膜劑和膠囊作為被膜劑和膠囊懸浮分散性懸浮分散性保水持水性保水持水性控制結晶控制結晶我國允許使用的食品膠（一）我國允許使用的食品膠（一）GB 2760-2007瓊脂瓊脂 卡拉膠卡拉膠

3、海藻酸鈉海藻酸鈉 羧甲基淀粉鈉羧甲基淀粉鈉明膠明膠 黃原膠黃原膠 海藻酸鉀海藻酸鉀 羧甲基纖維素鈉羧甲基纖維素鈉果膠果膠 槐豆膠槐豆膠 阿拉伯膠阿拉伯膠 海藻酸丙二醇酯海藻酸丙二醇酯甲殼素甲殼素 羅望子膠羅望子膠 羥丙基淀粉醚羥丙基淀粉醚瓜爾膠瓜爾膠 黃蜀葵膠黃蜀葵膠 乙?；矸哿姿狨ヒ阴；矸哿姿狨ヌ镙寄z田菁膠 聚葡萄糖聚葡萄糖 羥丙基二淀粉磷酸酯羥丙基二淀粉磷酸酯環(huán)糊精環(huán)糊精 亞麻籽膠亞麻籽膠 磷酸化二淀粉磷酸酯磷酸化二淀粉磷酸酯我國允許使用的食品膠（二）我國允許使用的食品膠（二）1999年增補年增補新增品種：新增品種：氧化羥丙基淀粉、磷酸酯雙淀粉、氧化羥丙基淀粉、磷酸酯雙淀粉、葫蘆巴

4、膠、聚丙烯酸鈉、沙蒿膠葫蘆巴膠、聚丙烯酸鈉、沙蒿膠2000年增補年增補新增品種：新增品種：辛稀基琥珀酸鋁淀粉、醋酸酯淀粉辛稀基琥珀酸鋁淀粉、醋酸酯淀粉擴大范圍：擴大范圍：酸處理淀粉、羥丙基二淀粉磷酸酯酸處理淀粉、羥丙基二淀粉磷酸酯2003年增補年增補擴大范圍：擴大范圍：羧甲基纖維素鈉羧甲基纖維素鈉例一、瓜爾豆膠例一、瓜爾豆膠（guar gum） 瓜爾豆膠也稱瓜爾膠、胍膠，是目前國際瓜爾豆膠也稱瓜爾膠、胍膠，是目前國際上較為廉價而又廣泛應用的食用膠體之一。上較為廉價而又廣泛應用的食用膠體之一。瓜爾豆膠是從瓜爾樹種子中分離出來的一瓜爾豆膠是從瓜爾樹種子中分離出來的一種可食用的多糖類化合物。種可食用

5、的多糖類化合物。 1.瓜爾豆膠的結構組成瓜爾豆膠的結構組成 瓜爾豆膠是線狀半乳甘露聚糖，屬于非離子型高分子。瓜爾豆膠是線狀半乳甘露聚糖，屬于非離子型高分子。 在結構上，以在結構上，以-1，4鍵相互連接的鍵相互連接的D-甘露糖單元為甘露糖單元為主鏈，不均勻地在主鏈的一些主鏈，不均勻地在主鏈的一些D-甘露糖單元的甘露糖單元的C6位上位上再連接了單個再連接了單個D-半乳糖（半乳糖（-1，6鍵）為支鏈，其半鍵）為支鏈，其半乳糖與甘露糖之比為乳糖與甘露糖之比為1：1.8，簡化為，簡化為1：2。實際上半。實際上半乳糖在甘露糖主鏈上的分布是不均勻的，在其主鏈的乳糖在甘露糖主鏈上的分布是不均勻的，在其主鏈的有

6、一些區(qū)段上并沒有半乳糖，而在另一些部分則是高有一些區(qū)段上并沒有半乳糖，而在另一些部分則是高取代區(qū)。取代區(qū)。 2.瓜爾豆膠的物化性質瓜爾豆膠的物化性質（一）（1）溶解性）溶解性 瓜爾豆膠能溶于冷瓜爾豆膠能溶于冷/熱水中并同時迅速熱水中并同時迅速開始水化，最終獲得半透明狀黏稠溶液。開始水化，最終獲得半透明狀黏稠溶液。但不能溶于乙醇等有機溶劑。但不能溶于乙醇等有機溶劑。 （2）黏度）黏度 瓜爾豆膠是黏度最高的天然膠體之一，瓜爾豆膠是黏度最高的天然膠體之一，其其1%水溶液黏度在水溶液黏度在45Pas之間之間 2.瓜爾豆膠的物化性質瓜爾豆膠的物化性質（二）（3）熱穩(wěn)定性）熱穩(wěn)定性 溫度上升時，瓜爾豆膠溶

7、液粘度下降溫度上升時，瓜爾豆膠溶液粘度下降 （4）酸穩(wěn)定性）酸穩(wěn)定性 瓜爾豆膠溶液天然瓜爾豆膠溶液天然pH為中性，為中性，pH變化在變化在410范圍內對膠溶液的性狀影響不明顯范圍內對膠溶液的性狀影響不明顯 （5）流變性）流變性 瓜爾豆膠及其衍生物的溶液都呈非牛頓型的假瓜爾豆膠及其衍生物的溶液都呈非牛頓型的假塑性流動特性，即具有攪稀作用。塑性流動特性，即具有攪稀作用。 3.瓜爾豆膠的應用瓜爾豆膠的應用 我國規(guī)定（我國規(guī)定（GB 2760-2007）: 瓜爾豆膠可用于各類食品中，按瓜爾豆膠可用于各類食品中，按生產需要適量使用。生產需要適量使用。 瓜爾豆膠在食品中的功能瓜爾豆膠在食品中的功能功能 冰

8、淇淋方便食品調味品飲料增稠 保水 穩(wěn)定粘結 懸浮抑制結晶 例二、阿拉伯膠（例二、阿拉伯膠（Arabic gum） 阿拉伯樹膠是來源于豆科的金合歡樹屬的阿拉伯樹膠是來源于豆科的金合歡樹屬的樹干滲出物。天然阿拉伯膠塊多為大小不樹干滲出物。天然阿拉伯膠塊多為大小不一的淚珠狀，略透明的琥珀色，無味，精一的淚珠狀，略透明的琥珀色，無味，精制膠粉則為白色。制膠粉則為白色。 最高質量的阿拉伯膠應該是半透明、琥珀最高質量的阿拉伯膠應該是半透明、琥珀色、無任何味道、橢球狀膠。色、無任何味道、橢球狀膠。1.阿拉伯膠的結構組成阿拉伯膠的結構組成 阿拉伯膠是一種含有鈣、鎂、鉀等多種陽阿拉伯膠是一種含有鈣、鎂、鉀等多種

9、陽離子的弱酸性大分子多糖，具有以阿拉伯離子的弱酸性大分子多糖，具有以阿拉伯半乳聚糖為主的、多支鏈的復雜分子結構。半乳聚糖為主的、多支鏈的復雜分子結構。 水解阿拉伯膠可獲得水解阿拉伯膠可獲得D-半乳糖、半乳糖、L-阿拉伯阿拉伯糖、糖、L-鼠李糖和鼠李糖和D-半乳糖醛酸。半乳糖醛酸。 阿拉伯糖的結構上還連有阿拉伯糖的結構上還連有2%左右的蛋白質左右的蛋白質 2.阿拉伯膠的物化性質阿拉伯膠的物化性質 （一）（1）溶解度：）溶解度： 阿拉伯膠具有高度的水中溶解性，能很容易的溶阿拉伯膠具有高度的水中溶解性，能很容易的溶于冷、熱水中，但不溶于乙醇等有機溶劑。于冷、熱水中，但不溶于乙醇等有機溶劑。 （2）黏

10、度：）黏度： 阿拉伯膠是典型的阿拉伯膠是典型的“高濃低黏高濃低黏”型膠體。型膠體。（3）流變性：）流變性： 溶液濃度在溶液濃度在40%以下仍呈牛頓流體，當濃度高達以下仍呈牛頓流體，當濃度高達40%以上時，開始表現(xiàn)出假塑性流體特性。以上時，開始表現(xiàn)出假塑性流體特性。 2.阿拉伯膠的物化性質阿拉伯膠的物化性質 （二）（4）酸穩(wěn)定性）酸穩(wěn)定性 pH值值48范圍內較穩(wěn)定，范圍內較穩(wěn)定，當當pH低于低于3時，黏度時，黏度下降。下降。（5）乳化穩(wěn)定性）乳化穩(wěn)定性 非常良好的親水親油性，是非常好的天然水非常良好的親水親油性，是非常好的天然水包油型乳化穩(wěn)定劑包油型乳化穩(wěn)定劑（6）熱穩(wěn)定性）熱穩(wěn)定性 一般加熱膠

11、溶液不會引起膠的性質改變一般加熱膠溶液不會引起膠的性質改變 阿拉伯膠的應用實例阿拉伯膠的應用實例產品應用產品應用 功功 能能 用量用量 乳化香精乳化香精乳化及穩(wěn)定配方中的精油乳化及穩(wěn)定配方中的精油 1215% 糖果糖果抗結晶劑、乳化劑抗結晶劑、乳化劑3050%烘焙制品烘焙制品表面上光劑、香精載體表面上光劑、香精載體30%粉狀果汁粉狀果汁增稠劑增稠劑0.10.2%保健飲料保健飲料可溶性膳食纖維、降低膽固醇可溶性膳食纖維、降低膽固醇510%例三、果膠例三、果膠1 1、果膠的結構組成、果膠的結構組成 果膠是由果膠是由D-半乳糖醛酸殘基經半乳糖醛酸殘基經（14）苷鍵相）苷鍵相連接聚合而成的酸性大分子多

12、糖，并且半乳糖醛連接聚合而成的酸性大分子多糖，并且半乳糖醛酸酸C6上的羧基有許多是甲酯化形式，為甲酯化的上的羧基有許多是甲酯化形式，為甲酯化的殘留羧基則以游離酸形式以鉀、鈉、銨、鈣鹽形殘留羧基則以游離酸形式以鉀、鈉、銨、鈣鹽形式存在；在式存在；在C2或或C3的羧基位置上常帶有乙?；偷聂然恢蒙铣в幸阴；推渌行裕ǘ啵┨侵ф?，如其他中性（多）糖支鏈，如L-鼠李糖、半乳糖、鼠李糖、半乳糖、阿拉伯糖、木糖等。阿拉伯糖、木糖等。 O O O H O COOCH 3 H OH H OH H H O H H OH H COOH OH H H H O COOCH 3 H OH H H O H OH 2

13、 2、果膠的物化性質、果膠的物化性質 1）.溶解性溶解性 在水中可溶，在大多數(shù)有機溶劑中不溶在水中可溶，在大多數(shù)有機溶劑中不溶 2）.果膠溶液的流變特性果膠溶液的流變特性 稀果膠溶液幾乎是牛頓流體稀果膠溶液幾乎是牛頓流體 濃度大于濃度大于1%的果膠溶液呈現(xiàn)假塑現(xiàn)象的果膠溶液呈現(xiàn)假塑現(xiàn)象 3）.穩(wěn)定性穩(wěn)定性 在在pH值值2.54.5時高酯果膠是穩(wěn)定的，當時高酯果膠是穩(wěn)定的，當pHpH大大于于4.54.5時，失穩(wěn)現(xiàn)象就會發(fā)生時，失穩(wěn)現(xiàn)象就會發(fā)生 低酯果膠在高低酯果膠在高pH時更為穩(wěn)定時更為穩(wěn)定 例四、明膠例四、明膠1 1、明膠的結構組成、明膠的結構組成 明膠分子既沒有固定的結構，又沒有固定明膠分子

14、既沒有固定的結構，又沒有固定的相對分子質量的相對分子質量 明膠膠原蛋白質是以三螺旋結構的肽鏈為明膠膠原蛋白質是以三螺旋結構的肽鏈為基本單位，相互間連接成的網狀結構，不基本單位，相互間連接成的網狀結構，不溶于水，通過水解使部分連接鍵斷裂后即溶于水，通過水解使部分連接鍵斷裂后即成為具有水溶性的明膠，三螺旋結構自身成為具有水溶性的明膠，三螺旋結構自身也可拆散成單一的也可拆散成單一的鏈，或者鏈，或者鏈加鏈加鏈，鏈，或或鏈結構。鏈結構。 2、明膠的物化性質（一）、明膠的物化性質（一）1）.溶解性：溶解性： 溫水是明膠最普通的溶劑，常溫下明膠可以溶溫水是明膠最普通的溶劑，常溫下明膠可以溶于尿素、溴化鉀或碘

15、化鉀的溶液中，也能溶于醋于尿素、溴化鉀或碘化鉀的溶液中，也能溶于醋酸、水楊酸等有機酸中。酸、水楊酸等有機酸中。 2）.溶脹性能：溶脹性能： 明膠不溶于冷水但能吸水膨脹形成堅固而有彈明膠不溶于冷水但能吸水膨脹形成堅固而有彈性的膠凍，加熱此膠凍則能變成溶液。性的膠凍，加熱此膠凍則能變成溶液。 3）.起泡性能起泡性能 將明膠溶液在試管內按一定幅度上下?lián)u將明膠溶液在試管內按一定幅度上下?lián)u動，試管里將有一部分膠形成泡沫，這就動，試管里將有一部分膠形成泡沫，這就是明膠的起泡能力。是明膠的起泡能力。 4）.不耐酸堿性不耐酸堿性 明膠能與酸、堿、鹽形成化合物。明膠能與酸、堿、鹽形成化合物。 5）.流變特性流變

16、特性 攪拌會使溶液黏度降低攪拌會使溶液黏度降低 靜止會使其溶液黏度增大靜止會使其溶液黏度增大 溫度是影響?zhàn)ざ鹊闹匾蛩販囟仁怯绊戰(zhàn)ざ鹊闹匾蛩?一般來說，溫度越低，黏度增長越快一般來說，溫度越低，黏度增長越快 明膠溶液的黏度在等電點處最低明膠溶液的黏度在等電點處最低 6）.凝膠性能凝膠性能（1）凍點和熔點：）凍點和熔點： 明膠溶液遇冷形成膠凍，規(guī)定濃度為明膠溶液遇冷形成膠凍，規(guī)定濃度為10%的膠的膠液開始凝結時的最高溫度成為明膠的凍點。此膠液開始凝結時的最高溫度成為明膠的凍點。此膠凍熔化所需要的最低溫度成為明膠的熔點。凍熔化所需要的最低溫度成為明膠的熔點。（2）熔點在等電點處為最高）熔點在等電

17、點處為最高 加少量鉻鹽或鋁鹽可使其熔點提高加少量鉻鹽或鋁鹽可使其熔點提高 加入鉀鹽，可以使其熔點降低。加入鉀鹽，可以使其熔點降低。3 3、明膠在食品工業(yè)中的應用、明膠在食品工業(yè)中的應用 我國規(guī)定（我國規(guī)定（GB 2760-2007）：）： 明膠可應用于各類食品中，按生產需要適量使用明膠可應用于各類食品中，按生產需要適量使用 產品應用產品應用 功功 能能 用量用量 糖果糖果 膠凍劑、攪打劑、乳化劑膠凍劑、攪打劑、乳化劑 0.63% 冷凍食品冷凍食品 穩(wěn)定劑、抑制糖結晶穩(wěn)定劑、抑制糖結晶 0.30.6% 果汁飲料果汁飲料 澄清劑澄清劑 0.10.3% 酸奶酸奶 穩(wěn)定劑、防止乳清分離穩(wěn)定劑、防止乳清

18、分離 罐頭食品罐頭食品 增稠劑、膠凍劑增稠劑、膠凍劑 12%例五、黃原膠例五、黃原膠丙酮酸丙酮酸OOMANOHHOOOOHCOO-M+OHOMANOHOOH2CCOM+-OOCCH3甘露糖甘露糖CH2OHOOGLUOHO乙?；母事短且阴；母事短荋OGLUOOOHCOO-M+OHOMANOHOHOCH2OHMAN葡萄糖醛酸葡萄糖醛酸甘露糖甘露糖葡萄糖醛酸葡萄糖醛酸乙?；母事短荂H2OHCH2OHOGLUOHCH2OHOOOGLUOHOOHOHOHOOHAcOH2CHOAcOH2COH葡萄糖葡萄糖1 1、黃原膠的結構組成、黃原膠的結構組成 黃原膠的二級結構是側鏈繞主鏈骨架黃原膠的二級結構是側

19、鏈繞主鏈骨架反向纏繞，通過氫鍵維系形成棒狀雙螺旋反向纏繞，通過氫鍵維系形成棒狀雙螺旋結構。結構。 黃原膠的三級結構是棒狀雙螺旋結構黃原膠的三級結構是棒狀雙螺旋結構間靠微弱的非極性共價鍵結合形成的螺旋間靠微弱的非極性共價鍵結合形成的螺旋復合體。復合體。 2、黃原膠的物化性質（一）、黃原膠的物化性質（一）1）.懸浮性和乳化性懸浮性和乳化性 即使在很低的濃度下，溶液黏度依然很高，即使在很低的濃度下，溶液黏度依然很高，這種高黏度特性使之成為一種極為有效的增稠這種高黏度特性使之成為一種極為有效的增稠劑和穩(wěn)定劑。劑和穩(wěn)定劑。 黃原膠借助水相的稠化作用，可降低油相黃原膠借助水相的稠化作用，可降低油相和水相的

20、不相容性，能使油脂乳化在水中，因和水相的不相容性，能使油脂乳化在水中，因而它在許多食品飲料中用作乳化劑和穩(wěn)定劑而它在許多食品飲料中用作乳化劑和穩(wěn)定劑 2）.水溶性水溶性 黃原膠在水中能快速溶解，有很好的水溶性。特別是在冷水中也能溶黃原膠在水中能快速溶解，有很好的水溶性。特別是在冷水中也能溶解。解。3).增稠性增稠性 黃原膠有良好的增稠性能，特別是在低質量濃度下具有很高的黏度。黃原膠有良好的增稠性能，特別是在低質量濃度下具有很高的黏度。黃原膠溶液的黏度是相同質量濃度下明膠的黃原膠溶液的黏度是相同質量濃度下明膠的100倍左右。倍左右。4).流變性流變性 黃原膠溶液是一種典型的假塑性流體，溶液具有高

21、度假塑性，即具有黃原膠溶液是一種典型的假塑性流體，溶液具有高度假塑性，即具有剪切變稀作用。剪切變稀作用。5).熱穩(wěn)定性熱穩(wěn)定性 黃原膠的水溶液在黃原膠的水溶液在1080之間黏度幾乎沒有變化，即使低濃度的水之間黏度幾乎沒有變化，即使低濃度的水溶液在廣闊的溫度范圍內仍然顯示出穩(wěn)定的高黏度。溶液在廣闊的溫度范圍內仍然顯示出穩(wěn)定的高黏度。 黃原膠溶液在一定溫度范圍內（黃原膠溶液在一定溫度范圍內（-493）反復加熱冷凍，其黏度幾）反復加熱冷凍，其黏度幾乎不受影響。乎不受影響。 6).對酸、堿、鹽的穩(wěn)定性對酸、堿、鹽的穩(wěn)定性（1 1）對酸堿十分穩(wěn)定）對酸堿十分穩(wěn)定 在在pH510之間其黏度不受影響之間其黏

22、度不受影響 在在pH小于小于4和大于和大于11時黏度只有輕微的變化。時黏度只有輕微的變化。（2 2）能與許多鹽溶液混溶，黏度不受影響。）能與許多鹽溶液混溶，黏度不受影響。 它可在它可在10%KCl、10%CaCl2、5%NaCO3溶液中長期存放（溶液中長期存放（25，90天），黏度幾乎保持不變。天），黏度幾乎保持不變。 7).對酶解反應的穩(wěn)定性對酶解反應的穩(wěn)定性 黃原膠抗酶能力很強，食品生產中有許多酶類如蛋白酶、淀粉黃原膠抗酶能力很強，食品生產中有許多酶類如蛋白酶、淀粉酶、纖維素酶和半纖維素酶等都不能使黃原膠降解酶、纖維素酶和半纖維素酶等都不能使黃原膠降解 3 3、黃原膠在食品工業(yè)中的應用、黃

23、原膠在食品工業(yè)中的應用 我國規(guī)定（我國規(guī)定（GB 2760-2007）黃原膠可應用于：）黃原膠可應用于： 飲料，最大使用量為飲料，最大使用量為1.0g/kg 面包、乳制品、肉制品、果醬、果凍、花色醬面包、乳制品、肉制品、果醬、果凍、花色醬汁，最大使用量為汁，最大使用量為2.0g/kg 面條、餅干、蛋糕、起酥油、速溶咖啡、魚制面條、餅干、蛋糕、起酥油、速溶咖啡、魚制品、雪糕、冰棍、冰淇淋，最大使用量為品、雪糕、冰棍、冰淇淋，最大使用量為10.0g/kg。 例六卡拉膠例六卡拉膠 卡拉膠有名鹿角藻膠，角叉膠，由某些紅卡拉膠有名鹿角藻膠，角叉膠，由某些紅海藻提取制得海藻提取制得 是由半乳聚糖所組成的多糖類物質是由半乳聚糖所組成的多糖類物質 卡拉膠的水溶液有高黏性和膠凝特點，其卡拉膠的水溶液有高黏性和膠凝特點，其凝膠具有熱可逆性凝膠具有熱可逆性 卡拉