增稠劑是食品添加劑的一類,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穩定性的親水性食品添加劑。增稠劑在食品中主要是賦予食品所要求的流變形態,改變食品的質構和外觀,使液體、漿狀食品形成特定的形態,并使其均勻、穩定。
增稠劑可以提高食品質量,保持食品具有黏滑適口的感覺,同時還具有溶水性、穩定特性、凝膠作用、起泡作用、穩定泡沫作用、黏合作用、成膜作用、保水作用、矯味作用、保健作用等。
增稠劑的種類很多,有動物來源的增稠劑、植物來源的增稠劑、微生物來源的增稠劑、海藻類膠和其他來源的增稠劑。本文綜述了影響增稠劑作用效果的因素,增稠劑在食品工業中的應用,常用的食品增稠劑等。
一、影響增稠劑作用效果的因素
1、結構及相對分子質量對黏度的影響
一般增稠劑在溶液中容易形成網狀結構或具有較多親水基團的膠體,具有較高的黏度。增稠劑的黏度與分子結構及相對分子質量有關,不同分子結構的增稠劑,在相同濃度和其他條件下,黏度也可能有較大的差別。
同一增稠劑品種,隨著平均相對分子質量的增加,形成網狀結構的幾率也增加,一般相對分子質量越大,黏度也越大。食品在生產和儲存過程會隨增稠劑降解,相對分子質鼉變小,使得溶液的黏度下降。
2、濃度對黏度的影響
多數增稠劑在較低濃度時,會隨濃度增加,溶液的黏度增加,這符合牛頓液體的流變學特點,而在較高濃度時呈現假塑性,主要原因是隨著增稠劑濃度的增高,增稠劑分子的體積增大,相互作用的幾率增加,吸附的水分子增多,使得溶液的黏度增大。
3、pH值對黏度的影響
介質的pH值與增稠劑的黏度及其穩定性密切相關,增稠劑的黏度通常隨pH值的變化而變化,如海藻酸鈉在pH5.0-一10.0范圍內,溶液黏度穩定,當pH值小于4.5時,黏度明顯增加。
4、溫度對黏度的影響
溶液的黏度一般隨著溫度增加,分子運動速度加快而降低,溫度升高,化學反應速度加快,特別是在強酸條件下,大部分膠體水解速度大大加快,高分子膠體解聚時,黏度的下降是不可逆的,為避免黏度不可逆的下降,應盡量避免膠體溶液長時間高溫受熱。在少量氯化鈉存在時,黃原膠的黏度在-4~93℃范圍內變化很小,這是增稠劑中的特例。
5、切變力對黏度的影響
增稠劑溶液假塑性產生的黏度除了包括牛頓黏度還有與溶液體系內部結構有關的結構黏度,由于增稠劑的高分子質量和分子的剛性,因而在較低的濃度時就有較高的黏度。一定濃度的增稠劑溶液的黏度,會隨攪拌,泵壓加工、傳輸等手段而變化。切變力的作用是降低分散性顆粒間的相互作用,在一定的條件下,這種作用力愈大,結構黏度降低也愈多。
6、增稠劑的協同效應
如果增稠劑復配使用,增稠劑之間會產生一種黏度疊加效應,這種疊加是可以增效的:混合溶液經過一定時間后,體系的黏度大于各組分黏度之和,或者形成更高強度的黏度。有時單獨使用一種增稠劑得不到理想的結果,須同其他一些乳化劑復配使用,發揮協同效應。這種疊加也可以是減效的,如阿拉伯膠可降低黃原膠的黏度。
增稠劑有較好增效作用的配合是:瓊脂與刺槐豆膠,黃豆角與刺槐豆膠,CMC與明膠,卡拉膠、瓜爾豆膠和CMC等。