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食品增稠剂为亲水性高分子胶体化学物质,增稠剂分子进行结构设计中含有许多亲水基团,如羟基、羧基、氨基、羧酸根等,能与水分子之间发生水化促进作用,水化后以分子工作状态信息高度发展分散于水中,形成高黏度的单相均匀分布分散管理体系
影响增稠剂效果的因素
1.结构和相对分子质量对粘度的影响
增稠剂一般为胶体,在溶液中易形成网络结构或亲水基团较多,粘度较高。因此,不同分子结构的增稠剂在相同浓度和其他条件下,其粘度也可能有较大差异。随着同一增稠剂平均分子量的增加,形成网络结构的概率也增大,因此增稠剂的粘度与相对分子量密切相关,即分子量越大,粘度越高。增稠剂的降解和相对分子质量的降低是食品在生产、储存和加工过程中粘度降低的主要原因。
2.浓度对黏度的影响
随着增稠剂浓度的增加,增稠剂分子体积增大,相互作用的概率增大,吸附水分子增大,粘度增大,高浓度时聚合物呈假塑性。
3.ph值对粘度的影响
介质的ph值与增稠剂的黏度影响及其工作稳定性的关系发展极其具有密切。增稠剂的黏度通常随ph值发生时间变化。如海藻酸钠在ph5-10时,黏度相对稳定;ph小于4.5时,黏度没有明显可以增加(但在此条件下企业由于中国发生酸催化降解,造成用户黏度不稳定,故在接近一个中性环境条件下通过使用情况较好)。在ph为2-3时,藻酸丙二醇酯呈现自己最大的黏度,而海藻酸钠则沉淀析出。
明胶的粘度在等电点最低,而黄原胶的pH值变化(特别是在有少量盐的情况下)对粘度影响不大。
4.温度对度的影响
通常,随着温度的升高,溶液的粘度会降低。随着温度的升高,分子运动速度的加快,一般溶液的粘度降低,当聚合物相互作用分解时,粘度降低是不可逆转的。为了避免粘度不可逆转的降低,尽量避免胶体溶液长时间加热。例如,在正常情况下使用藻酸钠溶液,粘度每增加5-6摄氏度,粘度为12%。但是,也有例外,当存在少量氯化钠时,-4-93 摄氏度范围内的黄醇粘度变化很小:
5.剪切力对增稠剂溶液稠度的影响
由于其分子量大、刚性好,在低浓度下具有较高的粘度。剪切力的作用是减小分散相颗粒之间的相互作用力。在一定条件下,相互作用力越大,结构粘度越小。粘度达到一定浓度的稠化剂溶液会随搅拌、泵压等加工、输送方式而变化。液体饮料或具有假塑性特性的食品材料在挤压、搅拌等剪切力作用下的剪切变稀现象,有利于这些产品的管道输送和分散包装。
注:假塑性流体是一种非牛顿流体,无屈服应力,具有粘度随剪切速率增大而减小的流动特性
6.增稠剂的协同效应
这种问题叠加也可以是减效的利用提供各种增稠剂之间的协同经济效应,采用传统复合材料配制的方法,可产生无数种复合胶,以满足我国食品安全生产的不同文化需要,并可达到提高最低用量控制水平。
食品增稠剂除了 ph 值和温度对粘度的影响外,还有许多因素影响粘度。如果在海藻酸钠溶液中加入非水溶剂或增加溶剂(如酒精)的用量,溶液的粘度会增加,最终导致海藻酸钠的沉淀。高浓度的表面活性剂导致海藻酸钠的粘度降低,最终导致盐析。单价盐还能降低稀释海藻酸钠的粘度。由于聚合度不同,相对分子质量也有很大差别,因此增稠剂没有精确的固定相对分子质量,而这种相对分子质量通常用平均分子质量或相对分子质量范围来表示。