食品添加剂-增稠剂PPT课件

韩国切件泡菜用甜味剂、增稠剂,家乐沙拉酱联合利华中国公司,卡布奇诺可可冲饮粉,使用增稠剂的食品,琼脂增稠,无增稠,生姜汁,好丽友无糖口香糖木糖醇3+,玉米汁安赛蜜,.,8,第七章增稠剂thickeningagentsthickeners,.,9,内容,*增稠剂的定义*增稠剂的种类和分类*增稠剂的一般性质*增稠剂在食品工业中的应用与功效*常用增稠剂的特性与使用*-海藻酸纳、琼脂、卡拉胶、黄原胶、果胶及CMC,.,10,一、增稠剂的定义,能增加液态食品的粘度或形成凝胶,从而改善其物理性质,赋予粘润、适宜的口感，并兼有稳定、乳化和悬浮作用的一类食品添加剂。多属于高分子亲水性化合物，可水化形成高粘度的均相液。常称作食用胶、亲水胶、水溶胶等。,.,11,二、增稠剂的种类和分类,1、种类：约34种。2、分类：三种方法-来源、组成、作用*按来源分：分为天然和化学合成两类-天然类：从植物(渗出液、种子)、动物、海藻等组织中提取或利用微生物发酵法得到的；-合成类：主要以淀粉和纤维素为原料合成的；*按组成分：可分为多肽类和多糖类两大类。我国批准使用的34种增稠剂，除明胶是多肽蛋白质外，其余均为多糖类。,.,12,二、增稠剂的种类和分类,*根据其主要作用分：分为增稠剂(主要用于增加粘度)和胶凝剂(主要用于形成凝胶)。-典型的增稠剂：改性淀粉、瓜儿(豆)胶、(刺)槐豆胶、黄原胶、阿拉伯胶、羧甲基纤维素(CMC)、海藻酸盐等。-典型的胶凝剂：明胶、海藻酸盐、果胶、卡拉胶、琼脂、结冷胶等。,.,13,二、增稠剂的种类和分类,表1.我国允许使用的天然增稠剂种类(19种),.,14,二、增稠剂的种类和分类,表2.我国允许使用的合成增稠剂种类(15种),表3食品增稠剂特性比较,.,16,三、增稠剂的一般性质,（一）增稠剂的一般性质1、溶于冷水或热水：能溶于冷水的：黄原胶,瓜儿豆胶,阿拉伯胶、CMC、海藻酸盐(支链或带电的增稠剂)。2、溶液能产生较高粘度。3、在合适条件下能形成凝胶。,.,17,三、增稠剂的一般性质,（二）增稠剂的粘度-增稠剂溶液通常都有一定的、甚至很高的粘度。-用于果酱、颗粒状食品、各种罐头、软饮料及人造奶油等，可使制品具有令人满意的稠度。-粘度大小受内因和外因两类条件的影响。内因：来源、结构、分子量和浓度等。外因：体系的温度、pH值，受剪切力的大小，其他增稠剂或溶剂的存在和储存的时间等。,.,18,三、增稠剂的一般性质,*剪切力的影响增稠剂的粘度一般在施加剪切力(如搅拌、泵压等)后减小；剪切力越大，粘度越低；当去除剪切力的时候，粘度又恢复。-这种现象称之为假塑性(paseu-doplasticity)或剪切变稀(shearthinning)。,.,19,三、增稠剂的一般性质,*其它增稠剂影响：A.粘度协同效应：混合体系粘度大于各组分粘度之和或者形成凝胶。B.粘度抗结作用：一种增稠剂的存在使另一种增稠剂粘度减小。例如：阿拉伯胶可降黄蓍胶的粘度。,.,20,三、增稠剂的一般性质,（三）增稠剂的凝胶特性-胶凝性：溶液由粘稠性流动流体形成不流动的半固体状物（三维网状结构），分散介质全部包含在网状结构中，这种现象叫胶凝性，所形成的半固体状物叫凝胶。-食品胶是果冻、奶冻、嗜喱、果酱、软糖、仿生食品等食品的胶凝剂和赋型剂。,.,21,三、增稠剂的一般性质,1、凝胶条件-冷却热溶液：在保证胶凝浓度的条件下，有些增稠剂需先加热后冷却才可形成凝胶，如琼脂；-离子诱导：海藻酸盐、低甲氧基果胶；-增稠剂的协同作用：如黄原胶和刺槐豆胶；-其他:加糖加酸，如高甲氧基果胶；2、胶凝临界浓度-增稠剂形成凝胶所需的最低浓度。如琼脂的胶凝临界浓度一般为0.5%。,.,22,三、增稠剂的一般性质,3、影响凝胶特性的因素-凝胶特性：指凝胶强度、透明度、粘弹性、持水性、胶凝(凝固)温度、融解（熔化）温度等。-影响因素：内因和外因。内因：本身的分子结构。外因：体系所处的环境条件如pH值、电解质、其它食品胶和非电解质的存在等。,.,23,三、增稠剂的一般性质,例如：K-卡拉胶凝胶：脆弱、透明性较差，冷冻后易脱水收缩。为了获得优良的凝胶可通过以下措施：-K+可提高其凝胶强度；-刺槐豆胶可提高其弹性和韧性；-蔗糖可提高其透明度；-卡拉胶或黄原胶可提高其持水性。,.,24,1）结构及相对分子质量对黏度的影响,一般增稠剂是在溶液中容易形成网状结构或具有较多亲水基团的物质，具有较高的黏度。随着相对分子质量增加，形成网状结构的几率也增加，故增稠剂的分子质量越大，黏度也越大。,.,25,2）浓度对黏度的影响,增稠剂浓度增高，相互作用几率增加附着的水分子增多，黏度增大,.,26,3）pH值对黏度的影响,介质的pH值与增稠剂的黏度及其稳定性的关系极为密切；在酸度较高的汽水、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；而海藻酸钠和CMC等则宜在豆奶等接近中性的食品中使用。,.,27,4）温度对黏度的影响,随着温度升高，一般溶液的黏度降低；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,.,28,5）切变力对增稠剂溶液黏度的影响,切变力的作用是降低分散相颗粒间的相互作用力；这种作用力大，结构黏度降低。,.,29,6）增稠剂的协同效应,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,.,30,三、增稠剂的一般性质,4、热可逆与热不可逆凝胶（1）热可逆凝胶-定义：有些增稠剂凝胶，加热时熔化成溶液，溶液冷却时又形成凝胶，这类热熔冷凝的凝胶称为热可逆凝胶。-特点:具有明显的凝固点和熔点,随条件而改变。,.,31,三、增稠剂的一般性质,*凝固点：胶的热溶液在冷却过程中，胶凝现象最初出现时的温度，也称胶凝温度。*熔点：热可逆凝胶受热开始熔化时的温度。大多数凝胶的凝固点和熔点之间存在温度滞后性，且熔点温度一般比凝固点要高，如卡拉胶熔点通常比凝固点高515。-种类：琼脂、卡拉胶、明胶和低甲氧基果胶的凝胶属于这类。,.,32,三、增稠剂的一般性质,（2）热不可逆凝胶-定义：有些增稠剂凝胶在受热时也不熔化，这种凝胶叫热不可逆性凝胶。-特点：它既无熔点，也无一定的凝固点，只要达到胶凝条件，即可形成凝胶。-种类：海藻酸钠、高甲氧基果胶形成的凝胶属于这一类。,.,33,三、增稠剂的一般性质,5、增稠剂的凝胶复配复配效果有三种：-A：凝胶强度增强，凝胶协同效应；-B：凝胶强度减弱，凝胶抗结作用；-C：单体胶不成胶,复配后成胶,凝胶协同效应；例如：-卡拉胶和刺槐豆胶复配时属于A类；-刺槐豆胶与结冷胶的复配属于B类；-海藻酸钠与明胶的复配属于C类。,.,34,三、增稠剂的一般性质,6、凝胶的脱水收缩现象-定义：一些凝胶放置较长时间时，会在其表面分泌出一些水来，这种现象叫凝胶脱水收缩现象，它是凝胶持水性差的结果.-影响因素：增稠剂品种(内因),胶凝条件(外因).例如：-卡拉胶凝胶不易发生脱水收缩现象；k-卡拉胶凝胶易发生脱水收缩现象，但当它与-卡拉胶或黄原胶复配时则不易发生。,.,35,三、增稠剂的一般性质,（四）不同增稠剂特性对比,表3.不同增稠剂特性对比,.,36,三、增稠剂的一般性质,（续）表3.不同增稠剂特性对比,.,37,四、增稠剂在食品工业中的应用与功效,1、胶凝作用：食品胶是果冻、奶冻、嗜喱、果酱、软糖、仿生食品等的胶凝剂和赋型剂。2、增稠作用：用于果酱、颗粒状食品(如固体饮料)、各种罐头、软饮料及人造奶油等,可使制品具有令人满意的稠度。,.,38,四、增稠剂在食品工业中的应用与功效,3、稳定作用：食品胶可使加工食品的组织趋于更稳定的状态，使食品质量不易改变。因此可叫稳定剂、品质改良剂。-在冰淇淋中：可防止冰晶的生长。-在糖果中：防止糖结晶，即防止“返砂”。-在饮料中：具有乳化稳定作用，防止分层。-在啤酒、汽酒中：具有稳定泡沫的作用。,.,39,四、增稠剂在食品工业中的应用与功效,4、保水作用-亲水胶具有强烈的水化作用，利用此特性可保持加工食品中的水分。如在面包中加入，可保持面包的含水量，保持其新鲜。-有些胶具有成膜性，将此膜包裹于食品，亦具有保水作用，从而使食品得到保鲜。如海藻酸钠、CMC均可形成膜。,.,40,四、增稠剂在食品工业中的应用与功效,5、其他作用-有些增稠剂有发泡作用：在蛋糕、面包等食品中作发泡剂,如明胶,发泡能力是鸡蛋的6倍。-有些增稠剂有絮凝作用：可在果汁类食品中作澄清剂,如卡拉胶。-有些增稠剂对不良风味有掩盖作用：可消除食品中的异味，如-环状糊精。例如,在豆奶中加入2-5%可显著减少豆腥味。,.,41,四、增稠剂在食品工业中的应用与功效,-膳食纤维作用：多糖类增稠剂不为人体消化吸收，有膳食纤维作用。,.,42,五、常用增稠剂的特性与使用,（一）海藻酸钠（sodiumalginate）（藻朊酸钠、褐藻酸钠）1、来源和组成：从海带、昆布等褐藻中提取。由D-甘露糖醛酸（M）和L-古罗糖醛酸形成的直链分子。,.,43,五、常用增稠剂的特性与使用,2、粘度特性：聚合度高、温度低、pH5-10有利。一般用0.5%以下。少量Ca2+可提高其增稠效果。3、凝胶特性：*条件与类型：需二价阳离子，常用Ca2+；热不可逆型，耐冻结。,.,44,五、常用增稠剂的特性与使用,*凝胶强度和弹性：通过海藻酸钠、Ca2+浓度、pH值等来调节。-海藻酸钠浓度一般为0.5%-2%。浓度太低，凝胶流动性大，不易成型；太高，凝胶不均匀，易出现硬块。-Ca2+浓度：2.3%时，得到稠厚的凝胶；低于1%时，为流动状体。-适宜pH为3-3.5。pH过小，胶体粘度下降，不易凝胶；pH值接近7时，粘度增大，凝胶组织不细腻。,.,45,五、常用增稠剂的特性与使用,*胶凝时间：通过pH值、钙盐种类和磷酸盐缓冲剂和螯合剂等来控制。-CaCl2：易溶于水，可迅速制成凝胶。-Ca(H2PO4)2：温度升至93-107方能释出钙，可延迟凝胶时间。*凝胶组织结构:与组成有关-钙和高G型凝胶脆性大、易脱水收缩；-钙和高M型凝胶弹性大、不易脱水收缩；,.,46,五、常用增稠剂的特性与使用,4、安全性：GRAS，ADI无需规定。5、使用标准：按需添加在各类食品中。可作增稠剂，胶凝剂，乳化剂，成膜剂。*实际应用-冰淇淋等冷饮食品的稳定剂：使产品口感平滑、细腻,口味良好,膨胀率较大,用量0.1-0.3%;-饼干、面包、蛋糕等的品质改良剂:使体积增大，防止老化,延长保藏期,用量为0.1-0.6%;,.,47,五、常用增稠剂的特性与使用,-增加米纸的拉力强度：使米纸质地光亮、透明度和韧性好、拉力强。如用木薯粉和玉米粉（比例2：1）生产的米纸加入0.5%可使强度提高13%。-用于布丁：海藻酸钠3g，磷酸三钙2g，葡萄糖内酯0.8g，脱脂奶粉24.2g，加水混匀后，冷冻30min，可得质地平滑、结实的布丁。,.,48,五、常用增稠剂的特性与使用,-制造人造肠衣：单纯海藻酸盐制品不易收缩，而单纯明胶制品，收缩率大于填充物，将两者混用，可使其互补，制成理想人造肠衣。-成膜保鲜食品：把鱼、肉、禽、瓜果菜等食品在0.5%-2%的海藻酸钠溶液中浸过之后，再与CaCl2溶液作用，可生成可塑性薄膜，具有CO2透过率高，O2透过率低特性。,.,49,五、常用增稠剂的特性与使用,-制造人造果品：如仿生葡萄、仿生桂圆、仿生草莓、小彩珠。例如：唐封昌等以海藻糖、砂糖、氯化钙等为主要原料，研制出了色、香、味、形均神似天然的人造葡萄。湖北山峡学院学报1997,（1）*配方：海藻糖1.82.4%；砂糖20-30%；CaCl21%（浓度5-7%）；柠檬酸1-1.05%。,.,50,五、常用增稠剂的特性与使用,（二）琼脂（agar，琼胶、洋菜、冻粉）1、来源和组成：从石花菜、江蓠等红藻中提取。由琼脂糖和琼脂胶组成的直链分子。,琼脂胶,琼脂糖,.,51,五、常用增稠剂的特性与使用,2、凝胶性质：*条件与类型：热溶冷凝，热可逆型；*凝胶浓度：与品质有关，一般0.2-2%；*凝固温度：40以下，随条件而变；*熔化温度：60以上，随条件而变；*凝胶组织结构：-脆性大，组织粗糙，透明性差，冷冻后发生脱水收缩；-可与其它增稠剂如黄原胶、槐豆胶复配改善凝胶特性；,.,52,五、常用增稠剂的特性与使用,表4.各种食用胶对琼脂凝胶特性的影响,.,53,五、常用增稠剂的特性与使用,3、安全性：LD5011g/kg.bw，ADI无需规定。4、使用标准：可按需添加在各类食品中。可作增稠剂、胶凝剂、稳定剂、乳化剂、防干燥剂、悬浮剂。,.,54,五、常用增稠剂的特性与使用,*实际应用例子：例1：生产水果冻，每100kg果冻配方%:琼脂1.5糖12柠檬酸0.05柠檬酸钠0.01果汁10防腐剂0.02水果香精0.05食用色素适量将琼脂温水泡2h，煮溶。加料、水至100kg，趁热装杯，封口，冷却。,.,55,五、常用增稠剂的特性与使用,例2.悬浮果粒饮料：把琼脂粉130g，黄原胶50g，白沙糖8000g干拌混匀，加在盛有60kg左右水中，加热至沸。加入果汁5000g，果粒10000g，加入甜蜜素60g，香精色素防腐剂等，用水定溶至100kg。灌封、杀菌、冷却、成品为悬浮果粒饮料。,.,56,五、常用增稠剂的特性与使用,例3.琼脂软糖：把1kg琼脂与14kg沙糖用20kg水加热溶化，趁热加入30kg液体葡萄糖熬成糖浆，加入1.5kg水果汁、40g苯甲酸钠、食用色素。待降温至70左右时，加入香精，冷却后浇模成型，糖粒包上糯米纸，干燥，包装，入库。,.,57,五、常用增稠剂的特性与使用,（三）卡拉胶（carrageenan,角叉菜胶）1、来源与组成：是从海藻中获得的多糖类。含有卡拉胶基本结构的红藻品种多达80余种，用于商业化生产的不下10种。-根据其来源、分子结构和分子连接方式的差异分为7种类型，常用3种，即、-卡拉胶。-由硫酸酯化D-半乳糖和3，6-脱水-D-半乳糖组成的直链分子。,.,58,五、常用增稠剂的特性与使用,卡拉胶的组成结构：,.,59,五、常用增稠剂的特性与使用,硫酸酯含量18-25%,硫酸酯含量30-40%,硫酸酯含量25-34%,.,60,五、常用增稠剂的特性与使用,2、特性（1）凝胶特性条件-在水溶液中：-型需k+，称钾敏型卡拉胶。-型需Ca2+，称钙敏型卡拉胶。-型不凝胶。-在牛奶中：三种都可凝胶。-市售卡拉胶一般为混合型，30倍的水煮溶后冷却成凝胶，属热可逆凝胶。,.,61,五、常用增稠剂的特性与使用,-pH对凝胶影响较大：pH9.5时，强度又回升。组织结构：-型：脆弱、透明性较差，冷冻后易脱水收缩。可通过与其它增稠剂如刺槐豆胶、黄原胶、-卡拉胶等复配改善凝胶特性。-型：柔软、弹性和透明性好，不易脱水收缩。,.,62,五、常用增稠剂的特性与使用,（2）能稳定蛋白质，尤其是奶制品的蛋白质。因此卡拉胶特别适合于乳制品中作增稠剂和胶凝剂。3、安全性：GRAS级，ADI无需规定。4、使用标准：按需添加在各类食品中。可作增稠剂、凝胶剂、悬浮剂、乳化剂和稳定剂。,.,63,五、常用增稠剂的特性与使用,实际应用实例：例1.冰淇淋：可使糕体细腻、滑润、可口，用量0.01%0.03%。例2.水果冻：具有透明、常温不溶、弹性好等优点。例3.加工软糖:具有爽口不粘牙,透明度好的特点。将0.8kg卡拉胶与15kg砂糖混合，加水30kg,加热至沸溶解,加入葡萄糖39kg,煮至干物质约75%,稍冷,加入柠檬酸10kg、色素、香精。浇盘、冷却、切块、干燥、冷却、包装。,.,64,五、常用增稠剂的特性与使用,例4.罐装咖啡(含乳成分)-质量问题：一般会生成沉淀，且乳脂和咖啡中所含的油脂会“上浮”，加入卡拉胶可防止上述现象出现。-原理：卡拉胶可和乳蛋白周围的脂肪微粒发生络合而使乳蛋白处于稳定状态。,.,65,五、常用增稠剂的特性与使用,例5.肉制品：-在汉堡包、香肠、扎肉等肉制品中，加入卡拉胶，当产品加热熟化（75-85）后冷却时，卡拉胶会形成凝胶而将制品中的水分充分保留，从而可使产品得率可达150-180%，同时使口感糯嫩，切片性也好。-原理：卡拉胶可与蛋白质中的-COOH通过二价阳离子如Ca2+形成结合力很强的络合物。,.,66,五、常用增稠剂的特性与使用,（四）果胶（pectin）1、来源和组成：存在植物细胞壁,从果皮中取得。由半乳糖醛酸聚合而成的线性高分子多糖，其中部分-COOH被甲醇酯化。,.,67,五、常用增稠剂的特性与使用,-根据甲酯化程度（DE），分高甲氧基果胶(highmethoxylpectin，HMP)和低甲氧基果胶(lowmethoxylpectin，LMP)天然存在的果胶为HMP*HMP：DE50%，甲氧基含量7%；*LMP：D