增稠剂的应用范围
发布日期：2022-07-04
增稠剂是一种能增加胶乳、液体黏度的物质，用于食品时又称糊料。增稠剂可以提高物系黏度，使物系保持均匀稳定的悬浮状态或乳浊状态，或形成凝胶；大多数增稠剂兼具乳化作用。可分为天然和合成两大类。天然品大多数从含多糖类黏性物质的植物和海藻类制取，如淀粉、阿拉伯胶、果胶、琼脂、明胶、海藻胶、角叉胶、糊精等，通用明胶、可溶性淀粉、多糖衍生物等可用于化妆品；合成品有羧甲基纤维素、丙二醇藻蛋白酸酯、甲基纤维素、淀粉磷酸钠、羧甲基纤维素钠、藻蛋白酸钠、酪蛋白、聚丙烯酸钠、聚氧乙烯、聚乙烯吡咯烷酮等。
增稠剂种类
能够作为增稠剂的物质很多，最常使用的增稠剂约有40余种。
按增稠剂的化学结构和组成分类，可将其分为多糖和多肽两大类。其中多糖类增稠剂包括淀粉类、纤维素类、果胶类、海藻酸类等，该类物质广泛分布于自然界中。多肽类增稠剂主要有明胶、酪蛋白酸钠和干酪酥等，这类物质来源有限，价格偏高，应用较少。
按增稠剂的离子性质也可将其分为两大类，即离子增稠剂，如海藻酸、羧甲基纤维素钠和淀粉等；非离子型增稠剂，如丙二醇海藻酸钠、羟丙基淀粉等。
按增稠剂的来源可分为天然增稠剂和合成增稠剂两大类。 其中，天然增稠剂还可进一步分为动物性增稠剂（明胶、酪蛋白酸钠等）、植物性增稠剂（瓜儿豆胶、阿拉伯胶、果胶、琼脂、卡拉胶等）、微生物增稠剂（黄原胶、结冷胶等）及酶处理增稠剂（酶水解瓜儿豆胶、酶处理淀粉等）四大类。合成增稠剂主要为改性淀粉、改性纤维素、丙二醇海藻酸酯和黄原胶等。
按增稠剂相对分子质量分类，有低分子增稠剂和高分子增稠剂：其中，低分子增稠剂和高分子增稠剂还可进一步按其分子中所含功能基团分类，主要有无机增稠剂、纤维素类、脂肪醇、脂肪酸类、醚类、聚丙烯酸酯和缔合型聚氨酯增稠剂类等。
主要应用
增稠剂的用途相当广泛，目前应用研究已经深入到印染纺织、水性涂料、医药、食品加工和日常用品等方面
增稠剂种类
能够作为增稠剂的物质很多，最常使用的增稠剂约有40余种。
按增稠剂的化学结构和组成分类，可将其分为多糖和多肽两大类。其中多糖类增稠剂包括淀粉类、纤维素类、果胶类、海藻酸类等，该类物质广泛分布于自然界中。多肽类增稠剂主要有明胶、酪蛋白酸钠和干酪酥等，这类物质来源有限，价格偏高，应用较少。
按增稠剂的离子性质也可将其分为两大类，即离子增稠剂，如海藻酸、羧甲基纤维素钠和淀粉等；非离子型增稠剂，如丙二醇海藻酸钠、羟丙基淀粉等。
按增稠剂的来源可分为天然增稠剂和合成增稠剂两大类。 其中，天然增稠剂还可进一步分为动物性增稠剂（明胶、酪蛋白酸钠等）、植物性增稠剂（瓜儿豆胶、阿拉伯胶、果胶、琼脂、卡拉胶等）、微生物增稠剂（黄原胶、结冷胶等）及酶处理增稠剂（酶水解瓜儿豆胶、酶处理淀粉等）四大类。合成增稠剂主要为改性淀粉、改性纤维素、丙二醇海藻酸酯和黄原胶等。
按增稠剂相对分子质量分类，有低分子增稠剂和高分子增稠剂：其中，低分子增稠剂和高分子增稠剂还可进一步按其分子中所含功能基团分类，主要有无机增稠剂、纤维素类、脂肪醇、脂肪酸类、醚类、聚丙烯酸酯和缔合型聚氨酯增稠剂类等。
主要应用
增稠剂的用途相当广泛，目前应用研究已经深入到印染纺织、水性涂料、医药、食品加工和日常用品等方面
印染纺织
纺织品及涂料印花要获得良好的印制效果和质量，很大程度上取决于印花色浆的性能，其中增稠剂的性能起着至关重要的作用。加入增稠剂可使印花产品给色量高，印花轮廓清晰，色泽鲜艳饱满，提高产品的透网性和触变性，给印染企业创造更大的利润空间，如研究者常对真丝织物进行上浆预处理，即在其表面均匀地覆盖一层糊料，通过阻塞纤维的缝隙来解决渗化问题，已取得一定的成效。印花色浆的增稠剂过去多用天然淀粉或海藻酸钠，由于天然淀粉成糊困难、海藻酸钠价格较贵等原因，现在逐渐被丙烯酸型印染增稠剂所代替。而阴离子型聚丙烯酸类是增稠效果最好的，也是目前应用范围最广泛的增稠剂，但是这类增稠剂仍然存在缺陷，如耐电解质性能、色浆触变性、印花时得色量等均不十分理想。改进的方法是在其亲水主链上引入少量疏水性基团，从而合成缔合型增稠剂。目前国内市场中的印花增稠剂根据原料和制备方法不同，可分为天然增稠剂、乳化增稠剂和合成增稠剂，其中合成增稠剂中的反相聚合产品占目前国内市场的大多数，因为其固含量可以高于50%以上，增稠效果非常好。
水性涂料
涂料的主要功能是装饰及保护被涂物。适当地加入增稠剂，可以有效地改变涂料体系的流体特性，使之具有触变性，从而赋予涂料良好的贮存稳定性和施工性。好的增稠剂要达到如下要求：贮存时提高涂料黏度、抑制涂料的分离，高速涂装时要降低黏度，涂装后提高涂膜的黏度、防止流挂现象的发生等。传统的增稠剂经常使用水溶性的聚合物，例如，纤维素衍生物中的高分子羟乙基纤维素（HEC）等。SEM资料显示聚合增稠剂还可在纸制品涂膜过程中控制水分的保留，增稠剂的存在可使涂料纸表面呈现光滑和均匀。尤其是溶胀型乳液（HASE）增稠剂有优秀的抗飞溅能力，可以和其它种类增稠剂联合使用，大大减轻涂料纸表面的粗糙度。
例如乳胶漆在生产、运输、贮存、施工过程中经常会遇到分水的问题，虽然可以通过提高乳胶漆的黏度及提高分散性来延缓分水，但是这样的调节作用往往有限，更重要的还是通过增稠剂的选择及其配用来解决这个问题。
例如乳胶漆在生产、运输、贮存、施工过程中经常会遇到分水的问题，虽然可以通过提高乳胶漆的黏度及提高分散性来延缓分水，但是这样的调节作用往往有限，更重要的还是通过增稠剂的选择及其配用来解决这个问题。
在食品加工中的作用
迄今世界上用于食品工业的食品增稠剂已有60余种，主要用来改善和稳定食品的物理性质或形态、增加食品的黏度、赋予食品黏滑适口的口感，并起到增稠、稳定、均质、乳化凝胶、掩蔽、矫味、增香、增甜等作用。增稠剂种类很多，分天然和化学合成两类。天然增稠剂主要从动植物中获取，化学合成的增稠剂有CMC-Na、藻酸丙二酯等。
食品增稠剂是食品工业中最重要的辅料之一，它在食品加工中主要起稳定食品形态的作用，如保持悬浮浆液稳定、光洁程度稳定、乳化体系稳定等。此外，它可以改善食品的触感及加工食品的色、香、味以及料液等状态的稳定性。
食品增稠剂是食品工业中最重要的辅料之一，它在食品加工中主要起稳定食品形态的作用，如保持悬浮浆液稳定、光洁程度稳定、乳化体系稳定等。此外，它可以改善食品的触感及加工食品的色、香、味以及料液等状态的稳定性。
（1）增稠、分散和稳定作用
食用增稠剂都是亲水性的高分子物质。溶于水中有很大的黏度，使体系具有稠厚感。黏度增加后，体系中的分散相不容易聚集和凝聚，因而可以使分散体系稳定。大多增稠剂具有表面活性剂的功能，可以吸附于分散相的表面，使其具有一定的亲水性而易于在水系中分散。增稠剂的分子量分布、浓度、溶液的温度、pH值机剪切速率都会对溶液的黏度产生影响。
（2）胶凝作用
有些增稠剂，如明胶、琼脂等溶液，在温热条件下为黏稠流体，当温度降低时，溶液分子连接成网状结构，溶剂和其他分散介质全部被包含在网状结构之中，整个体系形成了没有流动性的半固体，即凝胶。很多食品的加工恰是利用了增稠剂的这个特性，如果冻、奶冻等。有些离子型的水溶性高分子增稠剂，如海藻酸钠，在有高价离子的存在下可以形成凝胶，而与温度没有关系。这为许多特色食品的加工带来了方便和帮助。值得关注的是，并不是所有的食品增稠剂都能形成凝胶，且它们的凝胶性应用于食品体系中也是不能互相代替的，原因在于各种增稠剂的成胶模式、质量、稳定性、口感极可接受性等特性并不完全相同。
（3）凝聚澄清作用
大多增稠剂属于高分子材料物质。在一定条件下，可同时吸附多个分散介质使其聚集和被分离，而达到纯化或净化的目的。如在果汁中加入少量的明胶，就可以得到澄清的果汁。
（4）保水作用
持水性增稠剂都是亲水性高分子，本身有较强的吸水性，将其添加于食品后，可以使食品保持一定的水分含量，从而使产品保持良好的口感。增稠剂的亲水作用，在肉制品、面制品中能起到很好的改良品质作用。如在面类食品中，增稠剂可以改善面团的吸水性，调制面团时，增稠剂可以加速水分向蛋白质分子和淀粉颗粒渗透的速度，有利于调粉过程。增稠剂能吸收几十倍乃至上百倍于其量的水分，并有持水性，这个特性可以改善面团的吸水量，增加产品重量。由于增稠剂有凝胶特性，使面制品黏弹性增强，淀粉α化程度提高，不易老化和变干。
（5）控制结晶
使用增稠剂可赋予食品较高的黏度，从而使许多过饱和溶液或体系中不出现结晶析出或使结晶达到细化效果。如用于糖果、冷冻食品可提高膨胀度，降低冰晶析出的可能性，使产品口感细腻；控制糖浆制品的返砂现象，抑制冰淇淋食品中的冰晶岀现或在加工过程中生成的冰晶细微化，并包含大量微小气泡，使结构细腻均匀、口感光滑、外观整洁。
（6）成膜、保鲜作用
食用增稠剂可以在食品表面形成一层非常光滑的保护性薄膜，保护食品不受氧气、微生物的作用。与食品表面活性剂并用，可用于水果、蔬菜的保鲜，并有抛光作用。还可以防止冰冻食品、固体粉末食品的表面吸湿而导致的质量下降。作被膜用的食品增稠剂有醇溶性蛋白、明胶、琼脂、海藻酸等。
（7）起泡作用和稳定泡沫作用
增稠剂可以发泡，形成网络结构。它的溶液在搅拌时如同肥皂泡一样，可包含大量气体和液泡，使加工食品的表面黏性增加而使食品稳定。蛋糕、面包、冰淇淋等使用鹿角藻胶、槐豆胶、海藻酸钠、明胶等作起泡剂时，增稠剂可以提高泡沫量及泡沫的稳定性。如啤酒泡沫及瓶壁产生“连鬓子”均是使用了增稠剂的缘故。
（8） 黏合作用
香肠中使用槐豆胶、鹿角藻胶的目的是使产品成为一个集聚体，均质后组织结构稳定、润滑，并利用胶的强力保水性防止香肠在贮存中失重。阿拉伯胶可以作为片、粒状产品的结合剂，在粉末食品的颗粒化、食品用香料的颗粒化和其他用途中使用。
（9）用于保健、低热食品的生产
许多增稠剂基本为天然胶质类大分子物质。在人体内几乎不被消化，而通过代谢过程排泄。所以在食品中用增稠剂代替部分糖浆、蛋白质后，很容易降低食物的热值。这种方法已应用在果酱、果浆、调料、点心、饼干、布丁等加工食品中，并向更广泛的方面继续发展。1961年，研究者发现果胶可以降低血中胆固醇，而且海藻酸钠也有这种作用。天然胶的疗效作用使它成为保健食品中的重要原料。
（10）掩蔽与缓释作用
有些增稠剂对某些原料自身的不良气味具有吸附和掩蔽作用，以达到脱味、除腥的效果，如利用环状糊精进行的除味应用，而对有些挥发较快的香气和不稳定的营养成分具有缓释作用。
日化行业
目前使用于日化行业的增稠剂达200多种，主要有无机盐类、表面活性剂类、水溶性高分子类和脂肪醇及脂肪酸类等。在日用品方面，用于洗洁精，可使产品透明、稳定、泡沫丰富、手感细腻、易于漂洗，另外还常应用于化妆品、牙膏等中。
石油开采
石油开采中，为了获得高产而借用某种液体的传导力（如水力等）压裂流体层，该液体叫压裂液体或者压裂液。压裂的目的是在地层中形成具有一定尺寸和导流能力的裂缝，其成功与否与所用压裂液的性能有很大关系。压裂液包括水基压裂液、油基压裂液、醇基压裂液、乳化压裂液及泡沫压裂液等。其中水基压裂液具有成本低、安全性较高等优点，目前使用最广泛。
增稠剂是水基压裂液中的主要添加剂，其发展经历了近半个世纪，但获得性能更好的压裂液增稠剂一直是国内外学者研究的方向。目前使用的水基压裂液聚合物增稠剂品种繁多，可分为天然聚多糖及其衍生物与合成聚合物两大类。随着石油开采技术的不断发展和开采难度的增加，人们对压裂液提出了更新更高的要求。由于比天然聚多糖类更能适应复杂的地层环境，合成聚合物增稠剂在高温深井压裂方面将发挥更大作用。
增稠剂是水基压裂液中的主要添加剂，其发展经历了近半个世纪，但获得性能更好的压裂液增稠剂一直是国内外学者研究的方向。目前使用的水基压裂液聚合物增稠剂品种繁多，可分为天然聚多糖及其衍生物与合成聚合物两大类。随着石油开采技术的不断发展和开采难度的增加，人们对压裂液提出了更新更高的要求。由于比天然聚多糖类更能适应复杂的地层环境，合成聚合物增稠剂在高温深井压裂方面将发挥更大作用。