又(you)稱膠(jiao)凝劑(ji),是一種(zhong)能增(zeng)加膠(jiao)乳(ru)(ru)、液(ye)體黏度(du)的物(wu)質,用(yong)于(yu)(yu)食品(pin)時又(you)稱糊(hu)料。增(zeng)稠劑(ji)可以提(ti)高(gao)物(wu)系(xi)黏度(du),使(shi)物(wu)系(xi)保持均勻(yun)穩定的懸浮狀(zhuang)態或乳(ru)(ru)濁狀(zhuang)態,或形成(cheng)凝膠(jiao);大(da)多(duo)數增(zeng)稠劑(ji)兼具乳(ru)(ru)化作用(yong)。可分(fen)為天然和(he)合成(cheng)兩大(da)類(lei)。天然品(pin)大(da)多(duo)數從含多(duo)糖類(lei)黏性(xing)物(wu)質的植物(wu)和(he)海藻類(lei)制取,如淀粉(fen)、阿(a)拉伯(bo)膠(jiao)、果膠(jiao)、瓊脂、明膠(jiao)、海藻膠(jiao)、角(jiao)叉膠(jiao)、糊(hu)精等,通用(yong)明膠(jiao)、可溶性(xing)淀粉(fen)、多(duo)糖衍生物(wu)等可用(yong)于(yu)(yu)化妝品(pin);合成(cheng)品(pin)有羧甲基(ji)纖(xian)維(wei)素、丙(bing)二醇藻蛋(dan)白酸(suan)酯(zhi)、甲基(ji)纖(xian)維(wei)素、淀粉(fen)磷酸(suan)鈉(na)、羧甲基(ji)纖(xian)維(wei)素鈉(na)、藻蛋(dan)白酸(suan)鈉(na)、酪蛋(dan)白、聚(ju)丙(bing)烯酸(suan)鈉(na)、聚(ju)氧乙烯、聚(ju)乙烯吡咯(ge)烷酮等。
增稠劑(ji)廣泛(fan)用于(yu)食(shi)品(pin)(如在調味醬、果醬、冰淇淋、罐頭(tou)等(deng)(deng)中添加提高食(shi)品(pin)黏(nian)度或形(xing)成凝膠(jiao)的(de)食(shi)品(pin)添加劑(ji))、化妝品(pin)、洗滌劑(ji)、乳(ru)膠(jiao)、印染、醫藥(yao)、橡膠(jiao)、涂料等(deng)(deng)。
增稠(chou)劑是(shi)近(jin)年來(lai)迅速(su)發展起來(lai)的一(yi)類新型(xing)功能高(gao)分(fen)子材料,主要(yao)用(yong)于提高(gao)產品的黏(nian)度或稠(chou)度,具有用(yong)量(liang)小、增稠(chou)明(ming)顯、使用(yong)方便等特點,被廣泛地應用(yong)于制藥、印染、化(hua)妝(zhuang)品、食品添加(jia)劑、采油、造(zao)紙(zhi)、皮革加(jia)工等行業中。
工業(ye)增(zeng)稠劑起源(yuan)于(yu)20世紀,1953年(nian),Coodrich公司首先(xian)將(jiang)(jiang)第一種完全(quan)由人工合成的增(zeng)稠劑——聚丙烯(xi)酸(suan)(suan)類增(zeng)稠劑引入(ru)市場(chang)。20世紀60年(nian)代,國外開(kai)始(shi)將(jiang)(jiang)聚丙烯(xi)酸(suan)(suan)鈉(na)應用于(yu)食品方面。目(mu)前,W/O型聚丙烯(xi)酸(suan)(suan)膠乳(ru)作為水相(xiang)增(zeng)稠劑已經廣泛應用到紡織印花漿、染整和工業(ye)涂料等領域(yu)。
20世紀70年(nian)代中(zhong)(zhong)期,我國開始了(le)合(he)(he)成增(zeng)稠(chou)劑(ji)的(de)(de)研究工作。近年(nian)來,國內已(yi)經研究開發成功(gong)一(yi)些合(he)(he)成增(zeng)稠(chou)劑(ji),它(ta)們大部分(fen)屬(shu)陰離子(zi)型(xing)(xing)合(he)(he)成增(zeng)稠(chou)劑(ji),如(ru)中(zhong)(zhong)科大研制的(de)(de)合(he)(he)成增(zeng)稠(chou)劑(ji)KG-201以及沈陽化(hua)工院研制的(de)(de)合(he)(he)成增(zeng)稠(chou)劑(ji)PF。交聯型(xing)(xing)聚(ju)丙烯酸膠乳(ru)作為涂料印花(hua)增(zeng)稠(chou)劑(ji)得(de)到(dao)廣泛應用(yong),但(dan)是這類陰離子(zi)型(xing)(xing)增(zeng)稠(chou)劑(ji)仍存(cun)在一(yi)些缺陷,如(ru)耐電解質性能、色(se)漿觸(chu)變(bian)性、印花(hua)時得(de)色(se)量(liang)等(deng)均不(bu)十分(fen)理想。20世紀80年(nian)代,聚(ju)氨酯(zhi)締合(he)(he)型(xing)(xing)增(zeng)稠(chou)劑(ji)相繼發展(zhan)起(qi)來。但(dan)目前,世界上只有ICI、DuPont、SunChemical、KYK等(deng)少數幾家國際(ji)知名的(de)(de)大公司生產(chan)(chan)這種(zhong)產(chan)(chan)品(pin)(pin),其生產(chan)(chan)技(ji)術(shu)受到(dao)嚴密封鎖(suo),產(chan)(chan)品(pin)(pin)以壟(long)斷(duan)價格(ge)出售。我國對水性聚(ju)氨酯(zhi)增(zeng)稠(chou)劑(ji)的(de)(de)研究起(qi)步較(jiao)晚,近年(nian)來國內也模(mo)仿國外品(pin)(pin)種(zhong),開發了(le)一(yi)些產(chan)(chan)品(pin)(pin),不(bu)過(guo)效果(guo)不(bu)理想,產(chan)(chan)品(pin)(pin)也未系列化(hua),只能應用(yong)于(yu)一(yi)些低(di)檔產(chan)(chan)品(pin)(pin)中(zhong)(zhong)。
能夠作為(wei)增稠劑(ji)(ji)的(de)物質很(hen)多(duo),最常使用(yong)的(de)增稠劑(ji)(ji)約有(you)(you)40余種(zhong)。現行國標(biao)(biao)《GB2760-2014食品(pin)安(an)全國家標(biao)(biao)準食品(pin)添(tian)加劑(ji)(ji)使用(yong)標(biao)(biao)準》中共(gong)收錄的(de)增稠劑(ji)(ji)有(you)(you)55種(zhong),其分類有(you)(you)以下多(duo)種(zhong)方式。
按增稠(chou)劑(ji)的化學結構(gou)和組成分(fen)類(lei)(lei)(lei)(lei),可(ke)將其(qi)分(fen)為(wei)多(duo)糖和多(duo)肽(tai)兩大類(lei)(lei)(lei)(lei)。其(qi)中(zhong)多(duo)糖類(lei)(lei)(lei)(lei)增稠(chou)劑(ji)包括(kuo)淀粉類(lei)(lei)(lei)(lei)、纖維素(su)類(lei)(lei)(lei)(lei)、果膠類(lei)(lei)(lei)(lei)、海(hai)藻酸(suan)類(lei)(lei)(lei)(lei)等(deng),該類(lei)(lei)(lei)(lei)物質廣泛分(fen)布于(yu)自然界中(zhong)。多(duo)肽(tai)類(lei)(lei)(lei)(lei)增稠(chou)劑(ji)主要有明膠、酪蛋(dan)白酸(suan)鈉(na)和干酪素(su)等(deng),這類(lei)(lei)(lei)(lei)物質來源有限,價(jia)格偏高,應用較少(shao)。
按增(zeng)稠劑的離(li)子(zi)性質也可將其(qi)分(fen)為兩大類,即離(li)子(zi)增(zeng)稠劑,如(ru)海藻酸、羧(suo)甲(jia)基纖維素鈉和淀粉(fen)等;非離(li)子(zi)型增(zeng)稠劑,如(ru)丙(bing)二醇(chun)海藻酸鈉、羥丙(bing)基淀粉(fen)等。
按增(zeng)(zeng)稠(chou)(chou)(chou)劑(ji)(ji)(ji)的(de)來源可分為天然(ran)增(zeng)(zeng)稠(chou)(chou)(chou)劑(ji)(ji)(ji)和合成(cheng)增(zeng)(zeng)稠(chou)(chou)(chou)劑(ji)(ji)(ji)兩大類。其(qi)中(zhong),天然(ran)增(zeng)(zeng)稠(chou)(chou)(chou)劑(ji)(ji)(ji)還可進一(yi)步(bu)分為動(dong)物性增(zeng)(zeng)稠(chou)(chou)(chou)劑(ji)(ji)(ji)(明膠(jiao)、酪(lao)蛋白(bai)酸鈉(na)等(deng)(deng))、植物性增(zeng)(zeng)稠(chou)(chou)(chou)劑(ji)(ji)(ji)(瓜兒(er)豆膠(jiao)、阿(a)拉伯膠(jiao)、果膠(jiao)、瓊脂、卡拉膠(jiao)等(deng)(deng))、微生(sheng)物增(zeng)(zeng)稠(chou)(chou)(chou)劑(ji)(ji)(ji)(黃原膠(jiao)、結冷膠(jiao)等(deng)(deng))及酶(mei)處理增(zeng)(zeng)稠(chou)(chou)(chou)劑(ji)(ji)(ji)(酶(mei)水(shui)解瓜兒(er)豆膠(jiao)、酶(mei)處理淀粉等(deng)(deng))四大類。合成(cheng)增(zeng)(zeng)稠(chou)(chou)(chou)劑(ji)(ji)(ji)主要(yao)為改性淀粉、改性纖維素、丙二醇海藻酸酯和黃原膠(jiao)等(deng)(deng)。
按(an)增(zeng)(zeng)稠劑(ji)(ji)相對分(fen)子(zi)(zi)質量分(fen)類(lei),有低(di)分(fen)子(zi)(zi)增(zeng)(zeng)稠劑(ji)(ji)和高(gao)分(fen)子(zi)(zi)增(zeng)(zeng)稠劑(ji)(ji):其中,低(di)分(fen)子(zi)(zi)增(zeng)(zeng)稠劑(ji)(ji)和高(gao)分(fen)子(zi)(zi)增(zeng)(zeng)稠劑(ji)(ji)還可(ke)進(jin)一步按(an)其分(fen)子(zi)(zi)中所(suo)含功(gong)能(neng)基(ji)團(tuan)分(fen)類(lei),主要有無機(ji)增(zeng)(zeng)稠劑(ji)(ji)、纖維素類(lei)、脂肪醇、脂肪酸類(lei)、醚類(lei)、聚丙烯酸酯和締(di)合型聚氨酯增(zeng)(zeng)稠劑(ji)(ji)類(lei)等。下面按(an)相對分(fen)子(zi)(zi)質量對增(zeng)(zeng)稠劑(ji)(ji)逐一進(jin)行介紹:
(1)無機鹽類增(zeng)稠劑(ji)
用(yong)無機鹽(如(ru)氯(lv)(lv)化(hua)(hua)鈉(na)(na)、氯(lv)(lv)化(hua)(hua)鉀、氯(lv)(lv)化(hua)(hua)銨、單乙醇胺氯(lv)(lv)化(hua)(hua)物、二乙醇胺氯(lv)(lv)化(hua)(hua)物、硫酸(suan)(suan)鈉(na)(na)、磷(lin)酸(suan)(suan)鈉(na)(na)、磷(lin)酸(suan)(suan)二鈉(na)(na)和三磷(lin)酸(suan)(suan)五鈉(na)(na)等(deng))做增稠(chou)劑的(de)體系,一(yi)般是表面活性(xing)劑水溶液體系,最常用(yong)的(de)無機鹽增稠(chou)劑是氯(lv)(lv)化(hua)(hua)鈉(na)(na),增稠(chou)效果明顯(xian)。
(2)脂肪醇、脂肪酸類增稠劑(ji)
脂(zhi)(zhi)肪醇(chun)、脂(zhi)(zhi)肪酸(suan)(suan)(suan)(如月桂醇(chun)、肉豆(dou)(dou)蔻醇(chun)、癸醇(chun)、己醇(chun)、辛醇(chun)、鯨蠟醇(chun)、硬(ying)脂(zhi)(zhi)醇(chun)、山崳醇(chun)、月桂酸(suan)(suan)(suan)、亞油酸(suan)(suan)(suan)、亞麻酸(suan)(suan)(suan)、肉豆(dou)(dou)蔻酸(suan)(suan)(suan)、硬(ying)脂(zhi)(zhi)酸(suan)(suan)(suan)等)是(shi)帶極性(xing)的有(you)(you)(you)機(ji)物,可以(yi)把它們看成非離子表面(mian)活(huo)性(xing)劑(ji),它們既有(you)(you)(you)親(qin)油基團,又(you)有(you)(you)(you)親(qin)水基團。少量該類有(you)(you)(you)機(ji)物的存在對表面(mian)活(huo)性(xing)劑(ji)的表面(mian)張力(li)等性(xing)質有(you)(you)(you)顯著影響,其作用大(da)小是(shi)隨碳鏈加(jia)長而增大(da),一般來說呈線性(xing)變化關系。
(3)烷醇(chun)酰胺類(lei)增稠劑
烷(wan)醇酰(xian)胺能在電(dian)解質存(cun)在下(xia),進行增(zeng)稠并且能達到最佳(jia)效果(guo)。各(ge)種不同的烷(wan)醇酰(xian)胺在性能上(shang)有很(hen)大差異,最常用的是(shi)椰(ye)油二乙醇酰(xian)胺。在單獨(du)使用和復配使用時效果(guo)不一(yi)樣。這類增(zeng)稠劑的缺點(dian)是(shi)烷(wan)醇酰(xian)胺的雜質中有游離胺,是(shi)亞(ya)硝胺的潛在來源。
(4)醚類增稠劑
這類增稠(chou)劑屬于非(fei)離(li)子增稠(chou)劑,一般以脂(zhi)肪醇(chun)聚氧乙烯醚硫酸鹽(yan)(AES)為(wei)主,通常情況下,僅用無機鹽(yan)即能(neng)調成合適的黏度。另外(wai)其增稠(chou)效果與產物(wu)(wu)中(zhong)所含未(wei)反應的醇(chun)及(ji)同系(xi)(xi)物(wu)(wu)的分布(bu)寬(kuan)窄有很大(da)關系(xi)(xi)。同系(xi)(xi)物(wu)(wu)的分布(bu)愈窄,其增稠(chou)效果愈大(da)。
(5)酯類增稠劑
這類增稠(chou)劑也屬于(yu)非離子增稠(chou)劑,主要用(yong)于(yu)表(biao)面(mian)活(huo)性(xing)劑水(shui)溶液體系(xi)中。其優(you)點是不容(rong)易水(shui)解,在寬的pH和溫度范圍內黏度穩定。目前(qian)最常(chang)用(yong)的是PEG-150二(er)硬脂(zhi)酸酯(zhi)。
(6)氧化胺增稠劑
氧化(hua)(hua)胺是(shi)極(ji)性(xing)(xing)的(de)非離(li)(li)(li)子(zi)(zi)表面活性(xing)(xing)劑,具有增稠作用。其特征表現為:在(zai)中(zhong)性(xing)(xing)或(huo)堿(jian)性(xing)(xing)條件下(xia),氧化(hua)(hua)胺在(zai)水溶液(ye)(ye)中(zhong)以(yi)不(bu)電離(li)(li)(li)的(de)水化(hua)(hua)物(wu)存在(zai),顯(xian)示(shi)非離(li)(li)(li)子(zi)(zi)性(xing)(xing);在(zai)酸性(xing)(xing)溶液(ye)(ye)中(zhong),它顯(xian)示(shi)弱(ruo)的(de)陽(yang)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)性(xing)(xing)。當(dang)溶液(ye)(ye)pH值(zhi)<3時,氧化(hua)(hua)胺的(de)陽(yang)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)性(xing)(xing)尤為明顯(xian)。因此它可以(yi)在(zai)不(bu)同的(de)條件下(xia)與(yu)陽(yang)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)、陰離(li)(li)(li)子(zi)(zi)、非離(li)(li)(li)子(zi)(zi)和兩性(xing)(xing)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)等表面活性(xing)(xing)劑很好配伍并顯(xian)示(shi)協(xie)同效(xiao)應(ying)。氧化(hua)(hua)胺常用于化(hua)(hua)妝(zhuang)品方面的(de)增稠。
(7)其它增稠劑
少數(shu)甜菜堿(jian)和(he)皂類也能作(zuo)增稠劑,皂類可用于(yu)棒狀化妝品中的增稠,甜菜堿(jian)主要用于(yu)表面活(huo)性劑水(shui)體系(xi)中。
(1)無機增稠劑
無機(ji)增(zeng)(zeng)稠劑(ji)是一類(lei)吸水(shui)膨脹而形成(cheng)觸變性的(de)(de)凝膠礦物(wu)。主要(yao)有膨潤(run)土(tu)、凹凸棒土(tu)、硅酸鋁等(deng),其中膨潤(run)土(tu)最為常(chang)用。現在人(ren)們正(zheng)在研究用無機(ji)物(wu)和(he)其它物(wu)質復合合成(cheng)增(zeng)(zeng)稠劑(ji),如MChtourou等(deng)人(ren)正(zheng)在研究用銨鹽的(de)(de)有機(ji)衍(yan)生物(wu)和(he)類(lei)屬蒙脫石的(de)(de)突(tu)尼斯黏土(tu)合成(cheng)增(zeng)(zeng)稠劑(ji),并且有了很大的(de)(de)進展。
(2)纖(xian)維素類增稠劑
纖(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)素(su)類增(zeng)稠(chou)劑的使用(yong)歷史(shi)較(jiao)長(chang),品(pin)種也很多,有甲(jia)(jia)基(ji)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)素(su)、羧甲(jia)(jia)基(ji)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)素(su)、羥(qian)乙基(ji)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)素(su)、羥(qian)丙(bing)基(ji)甲(jia)(jia)基(ji)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)素(su)等,廣泛應用(yong)于(yu)各種領(ling)域。纖(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)素(su)類增(zeng)稠(chou)劑通過水合膨脹的長(chang)鏈(lian)而增(zeng)稠(chou),其(qi)體系表(biao)現明顯的假塑(su)性流變形(xing)態。
(3)聚(ju)丙烯酸類增稠劑
聚丙(bing)烯(xi)(xi)酸(suan)類增(zeng)稠劑(ji)(ji)屬陰離子(zi)型增(zeng)稠劑(ji)(ji),是目前(qian)應用(yong)比較廣泛的合(he)成增(zeng)稠劑(ji)(ji),尤其(qi)在印(yin)染方面。一(yi)般由3種或更多(duo)的單(dan)(dan)體(ti)聚合(he)而成,主單(dan)(dan)體(ti)一(yi)般為(wei)羧酸(suan)類單(dan)(dan)體(ti),如丙(bing)烯(xi)(xi)酸(suan)、馬來酸(suan)或馬來酸(suan)酐、甲(jia)基(ji)丙(bing)烯(xi)(xi)酸(suan)等(deng);第二單(dan)(dan)體(ti)一(yi)般為(wei)丙(bing)烯(xi)(xi)酸(suan)酯(zhi)或苯(ben)乙烯(xi)(xi);第三單(dan)(dan)體(ti)是具有交(jiao)聯作用(yong)的單(dan)(dan)體(ti),例如N,N-亞(ya)甲(jia)基(ji)雙丙(bing)烯(xi)(xi)酰胺、雙丙(bing)烯(xi)(xi)酸(suan)丁二酯(zhi)或鄰苯(ben)二甲(jia)酸(suan)二丙(bing)烯(xi)(xi)酯(zhi)等(deng)。
(4)聚氨酯類增稠(chou)劑
聚氨(an)酯(zhi)全稱為聚氨(an)基(ji)甲酸(suan)酯(zhi),是(shi)分子(zi)(zi)結構中(zhong)(zhong)含有(you)—NHCOO—單元的(de)高分子(zi)(zi)化(hua)合物。可通過二(er)異(yi)氰酸(suan)酯(zhi)和聚乙二(er)醇在(zai)封(feng)端劑(ji)的(de)存在(zai)下合成(cheng),聚氨(an)酯(zhi)類(lei)增稠(chou)劑(ji)是(shi)近年(nian)來新開發(fa)的(de)締合型(xing)增稠(chou)劑(ji),是(shi)分子(zi)(zi)量相(xiang)對(dui)較低(di)的(de)水溶性(xing)聚氨(an)酯(zhi)。分子(zi)(zi)結構中(zhong)(zhong)有(you)親水部分也有(you)親油部分,呈現(xian)出一(yi)定的(de)表面活性(xing)。
(5)天然膠增稠劑
天然膠主(zhu)(zhu)要(yao)有膠原(yuan)蛋白類和聚多(duo)(duo)糖(tang)類,但是作為(wei)增稠劑的(de)天然膠主(zhu)(zhu)要(yao)是聚多(duo)(duo)糖(tang)類。
(6)聚氧乙烯類增稠劑
一般把相對分(fen)子質量>2.5×104的產品稱作(zuo)聚氧(yang)乙烯,而(er)<2.5×104的稱作(zuo)聚乙二醇,增稠機理主(zhu)要與高分(fen)子聚合(he)物(wu)鏈有關。聚氧(yang)乙烯的水溶液在紫(zi)外(wai)線、強酸和過渡金屬離子(特別是Fe3 、Cr3 和Ni2 )作(zuo)用下會自動氧(yang)化降解(jie),失去其黏度(du)。
(7)其它增稠劑
PVM/MA癸二烯(xi)交(jiao)(jiao)聯(lian)(lian)聚合物(聚乙(yi)烯(xi)甲基醚/丙烯(xi)酸甲酯與癸二烯(xi)的(de)交(jiao)(jiao)聯(lian)(lian)聚合物)是新的(de)一族增稠劑,能配制成透明定型(xing)凝膠(jiao)、噴發膠(jiao)和乳(ru)膠(jiao),可用于增稠醇(chun)類(lei)溶液、甘油和其它(ta)非水體系(xi)。
用無機鹽來做增稠(chou)劑的(de)體(ti)系一般是(shi)表面活性(xing)劑水溶液體(ti)系,表面活性(xing)劑在水溶液中形(xing)成膠(jiao)束(shu)(shu)(shu),電(dian)解質的(de)存在使膠(jiao)束(shu)(shu)(shu)的(de)締合(he)數增加,導致(zhi)球形(xing)膠(jiao)束(shu)(shu)(shu)向棒狀膠(jiao)束(shu)(shu)(shu)轉化,使運動阻力增大,從而使體(ti)系的(de)黏稠(chou)度增加。
但當電解(jie)質過量時會影響膠束結構,降(jiang)低(di)運動阻力,從而(er)(er)使(shi)體(ti)系黏稠度(du)降(jiang)低(di),這就是所說(shuo)的(de)“鹽析”。因(yin)此電解(jie)質加(jia)入量一般質量分數為1%~2%,而(er)(er)且和他類型的(de)增(zeng)稠劑共(gong)同作(zuo)用(yong),使(shi)體(ti)系更加(jia)穩(wen)定。
纖(xian)維素類增稠劑的(de)(de)增稠機理是:纖(xian)維素增稠劑分(fen)(fen)子的(de)(de)疏水(shui)主鏈(lian)與周圍水(shui)分(fen)(fen)子通(tong)過(guo)氫鍵締合(he),提高(gao)(gao)了聚合(he)物本身的(de)(de)流體(ti)(ti)體(ti)(ti)積,減少(shao)了顆粒自由活(huo)動的(de)(de)空間,從而(er)提高(gao)(gao)了體(ti)(ti)系黏度(du)(du)(du)(du)。也可以通(tong)過(guo)分(fen)(fen)子鏈(lian)的(de)(de)纏繞(rao)實現黏度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)提高(gao)(gao),表現為(wei)(wei)在(zai)靜(jing)態和低(di)剪切有(you)高(gao)(gao)黏度(du)(du)(du)(du),在(zai)高(gao)(gao)剪切下為(wei)(wei)低(di)黏度(du)(du)(du)(du)。這是因為(wei)(wei)靜(jing)態或(huo)低(di)剪切速(su)度(du)(du)(du)(du)時,纖(xian)維素分(fen)(fen)子鏈(lian)處于無序(xu)狀態而(er)使體(ti)(ti)系呈現高(gao)(gao)黏性;而(er)在(zai)高(gao)(gao)剪切速(su)度(du)(du)(du)(du)時,分(fen)(fen)子平行于流動方向作有(you)序(xu)排列,易于相互滑動,所以體(ti)(ti)系黏度(du)(du)(du)(du)下降(jiang)。
天(tian)然膠增稠(chou)劑增稠(chou)機理是(shi)通過聚多糖中糖單元含有(you)3個羥基與(yu)水分子(zi)相互作用形成三維水化網絡結構,從而達到增稠(chou)的效果。
增(zeng)(zeng)稠(chou)劑(ji)(ji)的品種繁多(duo),其(qi)制(zhi)備(bei)方(fang)法因品種不同而有(you)所差異。一(yi)般情(qing)況下,低分(fen)子(zi)增(zeng)(zeng)稠(chou)劑(ji)(ji)的制(zhi)備(bei)比較(jiao)簡單,例(li)如(ru)低分(fen)子(zi)無(wu)機(ji)增(zeng)(zeng)稠(chou)劑(ji)(ji)與表面活性劑(ji)(ji)配合(he)(he)(he)增(zeng)(zeng)稠(chou);醚類/氧化胺增(zeng)(zeng)稠(chou)劑(ji)(ji)通過(guo)氧化反(fan)應制(zhi)得;酯(zhi)類增(zeng)(zeng)稠(chou)劑(ji)(ji)可通過(guo)直(zhi)接酯(zhi)化得到等。而高分(fen)子(zi)增(zeng)(zeng)稠(chou)劑(ji)(ji)占據(ju)的市場比例(li)較(jiao)大(da),除無(wu)機(ji)高分(fen)子(zi)增(zeng)(zeng)稠(chou)劑(ji)(ji)與天然高分(fen)子(zi)增(zeng)(zeng)稠(chou)劑(ji)(ji)外(wai),大(da)多(duo)是通過(guo)乳液聚合(he)(he)(he)、反(fan)相乳液聚合(he)(he)(he)制(zhi)備(bei)的,也(ye)有(you)少數采用(yong)溶液聚合(he)(he)(he)、本體聚合(he)(he)(he)和沉淀聚合(he)(he)(he)制(zhi)備(bei)。
溶(rong)(rong)液聚(ju)合(he)(he)是(shi)指溶(rong)(rong)于某種溶(rong)(rong)劑(ji)的單體和引(yin)發(fa)劑(ji)等的聚(ju)合(he)(he)過程,其組成成分通常是(shi)聚(ju)合(he)(he)單體、油溶(rong)(rong)性/水溶(rong)(rong)性引(yin)發(fa)劑(ji)、溶(rong)(rong)劑(ji)/水。
溶(rong)液聚(ju)合法以(yi)聚(ju)丙(bing)烯酸增稠劑(ji)的(de)制備(bei)研究為主(zhu)。特點就是制備(bei)過程中需要(yao)大量的(de)溶(rong)劑(ji)溶(rong)解聚(ju)合物(wu),這(zhe)類溶(rong)劑(ji)大多不溶(rong)于水,且(qie)后期需要(yao)進行回(hui)收處理。因此,成本(ben)較高(gao),而且(qie)不利于環境(jing)保護。
本(ben)體(ti)聚(ju)(ju)(ju)(ju)合即(ji)在(zai)熱(re)源(光、熱(re)、輻(fu)射能等(deng))的作用下,不加(jia)或加(jia)少量引發劑(ji)/催(cui)化劑(ji)引發/加(jia)快單體(ti)自身聚(ju)(ju)(ju)(ju)合的過程。該方法對單體(ti)的要求較小,且無需溶(rong)劑(ji)溶(rong)解(jie),得(de)到的產品(pin)具有雜質少,純度高。近幾年,有學者開(kai)始采用本(ben)體(ti)聚(ju)(ju)(ju)(ju)合(兩步(bu)法)制備締(di)合型聚(ju)(ju)(ju)(ju)氨酯(zhi)增稠劑(ji),先本(ben)體(ti)聚(ju)(ju)(ju)(ju)合聚(ju)(ju)(ju)(ju)氨酯(zhi)預聚(ju)(ju)(ju)(ju)體(ti),最終用長鏈脂肪醇(chun)封端,獲得(de)產品(pin)。
乳液(ye)聚合是指單體在機械(xie)攪(jiao)拌(ban)下,借(jie)助(zhu)乳化劑(ji)使(shi)單體均勻地分散在水中形(xing)成(cheng)乳液(ye),再(zai)添加引發(fa)劑(ji)引發(fa)單體聚合。
乳液聚合(he)法(fa)可以(yi)適應(ying)較(jiao)高的反應(ying)速度(du),并獲得的聚合(he)物分子量較(jiao)高,生產容(rong)易控制,殘留單體(ti)容(rong)易去(qu)除,基于這些優點,該制備法(fa)的研究(jiu)發展較(jiao)快。丙烯酸類(lei)增稠劑(ji)的增稠和(he)懸浮性能優異(yi),不僅如此(ci),幾乎與所有(you)的非離子、陰(yin)離子、兩(liang)性表面活性劑(ji)以(yi)及多種陽離子聚合(he)物配(pei)合(he)使(shi)用(yong),因(yin)此(ci)受到研究(jiu)學者的青睞。
反相乳液(ye)聚(ju)合是指在(zai)(zai)乳化劑(ji)(ji)作用下,不溶于水(shui)的有機(ji)溶劑(ji)(ji)與水(shui)溶性單體在(zai)(zai)水(shui)中形成油包水(shui)型乳液(ye)而進行(xing)的聚(ju)合。
此法速率快、條件溫和,得(de)到高分子(zi)量且較純凈的產(chan)品(pin)。無論(lun)是(shi)(shi)增稠(chou)效果,還是(shi)(shi)耐電解質性能,其產(chan)品(pin)均優于(yu)乳液(ye)聚(ju)合產(chan)品(pin)。
反(fan)相乳(ru)液聚(ju)合(he)(he)法與乳(ru)液聚(ju)合(he)(he)法制(zhi)備的增(zeng)稠(chou)劑(ji)類(lei)型相似,以聚(ju)丙烯酸(suan)類(lei)增(zeng)稠(chou)劑(ji)為主(zhu),相對于乳(ru)液聚(ju)合(he)(he),反(fan)相乳(ru)液聚(ju)合(he)(he)法更適合(he)(he)制(zhi)備耐電(dian)解(jie)質增(zeng)稠(chou)劑(ji),在反(fan)相乳(ru)液聚(ju)合(he)(he)的基礎上(shang)引(yin)入新(xin)技術,如通過(guo)(guo)輻射聚(ju)合(he)(he)制(zhi)備印(yin)花增(zeng)稠(chou)劑(ji),使聚(ju)合(he)(he)速率可以人為控(kong)制(zhi),避免反(fan)應過(guo)(guo)快。
沉(chen)淀法(fa)制備(bei)增稠劑(ji)的研究較少,通常是在有機溶劑(ji)(苯(ben)、甲(jia)苯(ben)或(huo)烷(wan)烴等)與丙烯(xi)酸單體混合(he)液中,加沉(chen)淀劑(ji)制備(bei)前(qian)(qian)驅體沉(chen)淀物(wu),再將前(qian)(qian)驅體進(jin)行干(gan)燥或(huo)鍛(duan)燒(shao)的過程。
與反相(xiang)乳液聚合(he)法相(xiang)比,沉淀聚合(he)的產(chan)品增(zeng)稠性(xing)能較差,對電(dian)解(jie)質敏感,若在聚合(he)物中引入一些共聚單體(如甲(jia)基丙(bing)烯(xi)酸(suan)十八(ba)烷基酯),可提高其耐電(dian)解(jie)質性(xing)。
增稠劑的用(yong)(yong)途相當廣泛,目前應用(yong)(yong)研(yan)究已經深入到印染紡織、水(shui)性(xing)涂料、醫藥、食(shi)品加工和日常用(yong)(yong)品等方面(mian)。
紡織(zhi)品及涂料(liao)印(yin)(yin)(yin)(yin)花(hua)(hua)要(yao)獲得(de)良(liang)好(hao)的(de)(de)(de)印(yin)(yin)(yin)(yin)制(zhi)效(xiao)(xiao)果和(he)質量,很大程度上取(qu)決于印(yin)(yin)(yin)(yin)花(hua)(hua)色(se)(se)漿的(de)(de)(de)性能(neng),其(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)增(zeng)(zeng)(zeng)稠(chou)劑的(de)(de)(de)性能(neng)起著至(zhi)關重要(yao)的(de)(de)(de)作用(yong)(yong)。加入(ru)增(zeng)(zeng)(zeng)稠(chou)劑可使印(yin)(yin)(yin)(yin)花(hua)(hua)產品給色(se)(se)量高,印(yin)(yin)(yin)(yin)花(hua)(hua)輪廓清(qing)晰,色(se)(se)澤鮮艷飽滿,提高產品的(de)(de)(de)透網性和(he)觸變性,給印(yin)(yin)(yin)(yin)染(ran)企(qi)業(ye)創造更大的(de)(de)(de)利潤空間(jian),如研究(jiu)者常(chang)對真絲織(zhi)物進行上漿預處理,即在(zai)其(qi)表面均(jun)勻地覆蓋一(yi)層糊料(liao),通過(guo)阻塞(sai)纖維的(de)(de)(de)縫隙(xi)來解決滲化問題,已(yi)取(qu)得(de)一(yi)定的(de)(de)(de)成(cheng)效(xiao)(xiao)。印(yin)(yin)(yin)(yin)花(hua)(hua)色(se)(se)漿的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)稠(chou)劑過(guo)去多用(yong)(yong)天然(ran)淀粉或(huo)海藻酸鈉,由于天然(ran)淀粉成(cheng)糊困難(nan)、海藻酸鈉價格較貴等(deng)(deng)原因,現在(zai)逐漸被丙烯(xi)酸型(xing)印(yin)(yin)(yin)(yin)染(ran)增(zeng)(zeng)(zeng)稠(chou)劑所(suo)代替。而陰(yin)離子型(xing)聚丙烯(xi)酸類(lei)是(shi)增(zeng)(zeng)(zeng)稠(chou)效(xiao)(xiao)果最好(hao)的(de)(de)(de),也(ye)是(shi)目前(qian)應用(yong)(yong)范圍最廣泛的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)稠(chou)劑,但是(shi)這(zhe)類(lei)增(zeng)(zeng)(zeng)稠(chou)劑仍(reng)然(ran)存在(zai)缺陷,如耐電解質性能(neng)、色(se)(se)漿觸變性、印(yin)(yin)(yin)(yin)花(hua)(hua)時得(de)色(se)(se)量等(deng)(deng)均(jun)不(bu)十分理想。改進的(de)(de)(de)方法是(shi)在(zai)其(qi)親水(shui)主(zhu)鏈上引(yin)入(ru)少量疏水(shui)性基團,從而合(he)成(cheng)締合(he)型(xing)增(zeng)(zeng)(zeng)稠(chou)劑。目前(qian)國內(nei)市場(chang)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)印(yin)(yin)(yin)(yin)花(hua)(hua)增(zeng)(zeng)(zeng)稠(chou)劑根(gen)據原料(liao)和(he)制(zhi)備方法不(bu)同,可分為天然(ran)增(zeng)(zeng)(zeng)稠(chou)劑、乳化增(zeng)(zeng)(zeng)稠(chou)劑和(he)合(he)成(cheng)增(zeng)(zeng)(zeng)稠(chou)劑,其(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)合(he)成(cheng)增(zeng)(zeng)(zeng)稠(chou)劑中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)反(fan)相(xiang)聚合(he)產品占目前(qian)國內(nei)市場(chang)的(de)(de)(de)大多數,因為其(qi)固含量可以(yi)高于50%以(yi)上,增(zeng)(zeng)(zeng)稠(chou)效(xiao)(xiao)果非常(chang)好(hao)。
涂料(liao)(liao)的(de)(de)(de)主要(yao)(yao)功能是(shi)裝(zhuang)飾及保護被涂物。適當地加入增(zeng)稠劑(ji),可以有效地改變(bian)涂料(liao)(liao)體(ti)系的(de)(de)(de)流體(ti)特性(xing),使(shi)(shi)之具有觸變(bian)性(xing),從而賦予涂料(liao)(liao)良(liang)好(hao)的(de)(de)(de)貯存(cun)穩定性(xing)和(he)施工性(xing)。好(hao)的(de)(de)(de)增(zeng)稠劑(ji)要(yao)(yao)達到如下要(yao)(yao)求(qiu):貯存(cun)時(shi)(shi)提(ti)高(gao)涂料(liao)(liao)黏(nian)(nian)度(du)、抑制(zhi)(zhi)涂料(liao)(liao)的(de)(de)(de)分(fen)離,高(gao)速涂裝(zhuang)時(shi)(shi)要(yao)(yao)降低黏(nian)(nian)度(du),涂裝(zhuang)后提(ti)高(gao)涂膜(mo)的(de)(de)(de)黏(nian)(nian)度(du)、防止流掛現象的(de)(de)(de)發生(sheng)(sheng)等(deng)。傳統的(de)(de)(de)增(zeng)稠劑(ji)經常(chang)使(shi)(shi)用水溶性(xing)的(de)(de)(de)聚(ju)合(he)物,例如,纖(xian)維素(su)衍(yan)生(sheng)(sheng)物中的(de)(de)(de)高(gao)分(fen)子羥乙基纖(xian)維素(su)(HEC)等(deng)。SEM資料(liao)(liao)顯示聚(ju)合(he)增(zeng)稠劑(ji)還可在(zai)紙制(zhi)(zhi)品涂膜(mo)過程中控(kong)制(zhi)(zhi)水分(fen)的(de)(de)(de)保留,增(zeng)稠劑(ji)的(de)(de)(de)存(cun)在(zai)可使(shi)(shi)涂料(liao)(liao)紙表(biao)面呈現光滑(hua)和(he)均勻(yun)。尤其(qi)是(shi)溶脹(zhang)型(xing)乳液(HASE)增(zeng)稠劑(ji)有優秀(xiu)的(de)(de)(de)抗飛濺能力,可以和(he)其(qi)它種類增(zeng)稠劑(ji)聯合(he)使(shi)(shi)用,大大減輕涂料(liao)(liao)紙表(biao)面的(de)(de)(de)粗糙(cao)度(du)。
例如(ru)乳膠漆在生產、運輸、貯存、施工過(guo)程中(zhong)經常會遇(yu)到分水(shui)的(de)問題,雖然(ran)可(ke)以通過(guo)提(ti)高(gao)乳膠漆的(de)黏度及(ji)提(ti)高(gao)分散性來(lai)延緩分水(shui),但是這樣的(de)調節作用(yong)往(wang)往(wang)有限(xian),更(geng)重(zhong)要的(de)還是通過(guo)增稠劑的(de)選(xuan)擇(ze)及(ji)其(qi)配用(yong)來(lai)解決(jue)這個問題。
迄今世界上用(yong)于(yu)食(shi)品(pin)工業的食(shi)品(pin)增(zeng)(zeng)(zeng)稠劑已(yi)有60余種,主要用(yong)來改善和穩定食(shi)品(pin)的物理性質或形態(tai)、增(zeng)(zeng)(zeng)加食(shi)品(pin)的黏度、賦(fu)予食(shi)品(pin)黏滑適口的口感(gan),并起到增(zeng)(zeng)(zeng)稠、穩定、均質、乳化(hua)凝膠、掩(yan)蔽(bi)、矯味、增(zeng)(zeng)(zeng)香、增(zeng)(zeng)(zeng)甜等作(zuo)用(yong)。增(zeng)(zeng)(zeng)稠劑種類很多,分(fen)天然(ran)和化(hua)學(xue)合成兩類。天然(ran)增(zeng)(zeng)(zeng)稠劑主要從動植物中獲取,化(hua)學(xue)合成的增(zeng)(zeng)(zeng)稠劑有CMC-Na、藻(zao)酸丙二酯等。
食(shi)品(pin)(pin)(pin)增稠劑是食(shi)品(pin)(pin)(pin)工(gong)(gong)業中(zhong)最重要的(de)(de)(de)輔料之一,它(ta)在食(shi)品(pin)(pin)(pin)加工(gong)(gong)中(zhong)主要起穩定食(shi)品(pin)(pin)(pin)形態的(de)(de)(de)作用,如保持懸浮漿液(ye)(ye)穩定、光(guang)潔程度穩定、乳化體(ti)系穩定等。此外,它(ta)可以改善食(shi)品(pin)(pin)(pin)的(de)(de)(de)觸(chu)感及(ji)(ji)加工(gong)(gong)食(shi)品(pin)(pin)(pin)的(de)(de)(de)色、香、味以及(ji)(ji)料液(ye)(ye)等狀態的(de)(de)(de)穩定性。增稠劑在食(shi)品(pin)(pin)(pin)中(zhong)的(de)(de)(de)突出作用主要表現為:
(1)增稠、分(fen)散和穩定(ding)作用
食用增稠劑(ji)都是(shi)親(qin)水性的(de)(de)(de)高分(fen)子物質。溶(rong)于水中(zhong)有(you)很大的(de)(de)(de)黏度,使體系(xi)(xi)具有(you)稠厚(hou)感。黏度增加后,體系(xi)(xi)中(zhong)的(de)(de)(de)分(fen)散(san)(san)相不容易聚(ju)集和凝聚(ju),因而(er)可(ke)以使分(fen)散(san)(san)體系(xi)(xi)穩定。大多增稠劑(ji)具有(you)表面(mian)活(huo)性劑(ji)的(de)(de)(de)功能,可(ke)以吸附于分(fen)散(san)(san)相的(de)(de)(de)表面(mian),使其(qi)具有(you)一定的(de)(de)(de)親(qin)水性而(er)易于在水系(xi)(xi)中(zhong)分(fen)散(san)(san)。增稠劑(ji)的(de)(de)(de)分(fen)子量分(fen)布、濃(nong)度、溶(rong)液的(de)(de)(de)溫度、pH值機剪(jian)切(qie)速率都會(hui)對溶(rong)液的(de)(de)(de)黏度產生影響。
(2)膠凝作用
有(you)(you)(you)些(xie)增(zeng)(zeng)稠劑(ji)(ji)(ji),如(ru)(ru)明膠(jiao)(jiao)、瓊脂(zhi)等(deng)(deng)溶液,在(zai)溫熱條件下為黏稠流(liu)體,當溫度降低時(shi),溶液分(fen)子連接成網(wang)狀結構(gou),溶劑(ji)(ji)(ji)和其他(ta)分(fen)散介(jie)質全部被(bei)包含在(zai)網(wang)狀結構(gou)之中(zhong),整個(ge)體系形成了(le)沒有(you)(you)(you)流(liu)動性(xing)的(de)(de)半(ban)固體,即凝(ning)膠(jiao)(jiao)。很多食(shi)品(pin)的(de)(de)加工(gong)恰是利用(yong)了(le)增(zeng)(zeng)稠劑(ji)(ji)(ji)的(de)(de)這個(ge)特性(xing),如(ru)(ru)果凍、奶(nai)凍等(deng)(deng)。有(you)(you)(you)些(xie)離(li)子型的(de)(de)水溶性(xing)高(gao)分(fen)子增(zeng)(zeng)稠劑(ji)(ji)(ji),如(ru)(ru)海藻酸鈉,在(zai)有(you)(you)(you)高(gao)價離(li)子的(de)(de)存在(zai)下可以(yi)形成凝(ning)膠(jiao)(jiao),而與溫度沒有(you)(you)(you)關系。這為許多特色(se)食(shi)品(pin)的(de)(de)加工(gong)帶來了(le)方(fang)便和幫助。值得關注的(de)(de)是,并不是所有(you)(you)(you)的(de)(de)食(shi)品(pin)增(zeng)(zeng)稠劑(ji)(ji)(ji)都能形成凝(ning)膠(jiao)(jiao),且它(ta)們(men)的(de)(de)凝(ning)膠(jiao)(jiao)性(xing)應用(yong)于食(shi)品(pin)體系中(zhong)也是不能互相(xiang)代替的(de)(de),原因在(zai)于各種增(zeng)(zeng)稠劑(ji)(ji)(ji)的(de)(de)成膠(jiao)(jiao)模(mo)式、質量、穩定(ding)性(xing)、口感極可接受性(xing)等(deng)(deng)特性(xing)并不完(wan)全相(xiang)同。
(3)凝聚澄清作用
大多增稠劑屬于高分子材(cai)料物(wu)質。在一(yi)定條件下,可同(tong)時吸(xi)附多個分散介質使(shi)其聚集和被(bei)分離,而達到純(chun)化(hua)(hua)或凈(jing)化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)。如(ru)在果汁中加入(ru)少量的(de)明(ming)膠,就可以得到澄清的(de)果汁。
(4)保水作用
持(chi)(chi)水性(xing)(xing)(xing)增(zeng)(zeng)稠劑都是親水性(xing)(xing)(xing)高分(fen)(fen)子,本身(shen)有(you)(you)較強的(de)(de)(de)吸(xi)水性(xing)(xing)(xing),將其(qi)添加于(yu)食品(pin)后,可(ke)(ke)以使(shi)食品(pin)保(bao)持(chi)(chi)一定的(de)(de)(de)水分(fen)(fen)含量(liang),從而(er)使(shi)產(chan)品(pin)保(bao)持(chi)(chi)良(liang)(liang)好的(de)(de)(de)口感。增(zeng)(zeng)稠劑的(de)(de)(de)親水作用(yong),在肉制(zhi)(zhi)品(pin)、面(mian)(mian)制(zhi)(zhi)品(pin)中(zhong)能起到很好的(de)(de)(de)改良(liang)(liang)品(pin)質作用(yong)。如在面(mian)(mian)類食品(pin)中(zhong),增(zeng)(zeng)稠劑可(ke)(ke)以改善面(mian)(mian)團的(de)(de)(de)吸(xi)水性(xing)(xing)(xing),調(diao)制(zhi)(zhi)面(mian)(mian)團時,增(zeng)(zeng)稠劑可(ke)(ke)以加速水分(fen)(fen)向蛋(dan)白質分(fen)(fen)子和淀(dian)粉顆粒滲透的(de)(de)(de)速度,有(you)(you)利于(yu)調(diao)粉過程。增(zeng)(zeng)稠劑能吸(xi)收幾(ji)十(shi)倍乃至上(shang)百倍于(yu)其(qi)量(liang)的(de)(de)(de)水分(fen)(fen),并有(you)(you)持(chi)(chi)水性(xing)(xing)(xing),這個特性(xing)(xing)(xing)可(ke)(ke)以改善面(mian)(mian)團的(de)(de)(de)吸(xi)水量(liang),增(zeng)(zeng)加產(chan)品(pin)重(zhong)量(liang)。由于(yu)增(zeng)(zeng)稠劑有(you)(you)凝膠特性(xing)(xing)(xing),使(shi)面(mian)(mian)制(zhi)(zhi)品(pin)黏彈(dan)性(xing)(xing)(xing)增(zeng)(zeng)強,淀(dian)粉α化程度提(ti)高,不(bu)易老(lao)化和變干。
(5)控制結晶
使用(yong)增稠劑可賦予食品(pin)(pin)較(jiao)高的黏度,從而使許多過飽和溶液或(huo)體(ti)系中不出(chu)現結(jie)晶(jing)(jing)析出(chu)或(huo)使結(jie)晶(jing)(jing)達(da)到細(xi)(xi)化(hua)效果。如用(yong)于糖(tang)果、冷凍食品(pin)(pin)可提高膨脹度,降低冰晶(jing)(jing)析出(chu)的可能性,使產(chan)品(pin)(pin)口感(gan)細(xi)(xi)膩;控制(zhi)(zhi)糖(tang)漿制(zhi)(zhi)品(pin)(pin)的返砂(sha)現象,抑制(zhi)(zhi)冰淇淋食品(pin)(pin)中的冰晶(jing)(jing)岀現或(huo)在加工過程(cheng)中生(sheng)成的冰晶(jing)(jing)細(xi)(xi)微化(hua),并包(bao)含大量微小(xiao)氣泡,使結(jie)構細(xi)(xi)膩均勻、口感(gan)光滑、外觀整潔。
(6)成膜、保鮮作用(yong)
食用(yong)(yong)(yong)增(zeng)稠劑(ji)可(ke)以在(zai)食品(pin)表面形成一層非常(chang)光滑的(de)保(bao)護性(xing)薄(bo)膜,保(bao)護食品(pin)不受氧氣、微生物的(de)作用(yong)(yong)(yong)。與(yu)食品(pin)表面活性(xing)劑(ji)并(bing)用(yong)(yong)(yong),可(ke)用(yong)(yong)(yong)于水果、蔬菜(cai)的(de)保(bao)鮮,并(bing)有拋光作用(yong)(yong)(yong)。還可(ke)以防(fang)止冰凍食品(pin)、固體粉末食品(pin)的(de)表面吸濕而導致(zhi)的(de)質量(liang)下降(jiang)。作被膜用(yong)(yong)(yong)的(de)食品(pin)增(zeng)稠劑(ji)有醇溶性(xing)蛋白、明膠、瓊(qiong)脂(zhi)、海(hai)藻酸等(deng)。
(7)起泡(pao)作用和穩(wen)定泡(pao)沫作用
增稠(chou)劑(ji)(ji)(ji)可(ke)(ke)以(yi)發泡(pao)(pao),形(xing)成網絡結構。它的溶液(ye)在攪拌(ban)時(shi)如(ru)同(tong)肥皂(zao)泡(pao)(pao)一樣,可(ke)(ke)包含大(da)量氣(qi)體和液(ye)泡(pao)(pao),使(shi)加(jia)工(gong)食品(pin)的表(biao)面(mian)黏性增加(jia)而(er)使(shi)食品(pin)穩定(ding)。蛋糕、面(mian)包、冰淇淋(lin)等使(shi)用鹿角藻(zao)膠、槐豆膠、海藻(zao)酸鈉、明膠等作(zuo)起泡(pao)(pao)劑(ji)(ji)(ji)時(shi),增稠(chou)劑(ji)(ji)(ji)可(ke)(ke)以(yi)提高(gao)泡(pao)(pao)沫(mo)量及泡(pao)(pao)沫(mo)的穩定(ding)性。如(ru)啤酒泡(pao)(pao)沫(mo)及瓶壁產生“連鬢子”均是使(shi)用了增稠(chou)劑(ji)(ji)(ji)的緣故。
(8)黏合作用
香(xiang)腸中使用槐豆膠、鹿角藻膠的(de)目的(de)是使產品成為(wei)(wei)一(yi)個集聚體,均(jun)質后組織結構穩(wen)定(ding)、潤(run)滑,并利(li)用膠的(de)強(qiang)力保水性防止香(xiang)腸在貯存中失重。阿拉伯膠可以(yi)作為(wei)(wei)片、粒(li)狀產品的(de)結合劑,在粉(fen)末(mo)食品的(de)顆粒(li)化(hua)、食品用香(xiang)料(liao)的(de)顆粒(li)化(hua)和其(qi)他用途中使用。
(9)用于保健、低熱食品的生產
許多(duo)增(zeng)稠劑(ji)基本(ben)為天然(ran)(ran)膠質類大(da)分子(zi)物(wu)質。在人體內幾乎不被消化,而通過(guo)代謝過(guo)程(cheng)排泄。所以(yi)在食品中(zhong)用增(zeng)稠劑(ji)代替部分糖漿、蛋白質后,很(hen)容易降低(di)食物(wu)的(de)熱值(zhi)。這(zhe)(zhe)種方(fang)法已應用在果(guo)醬、果(guo)漿、調(diao)料、點心、餅干、布丁等加工食品中(zhong),并向(xiang)更廣泛的(de)方(fang)面繼續發展。1961年,研究者發現果(guo)膠可以(yi)降低(di)血中(zhong)膽固醇,而且(qie)海藻酸鈉也有這(zhe)(zhe)種作用。天然(ran)(ran)膠的(de)療效作用使它成(cheng)為保健(jian)食品中(zhong)的(de)重(zhong)要(yao)原料。
(10)掩(yan)蔽(bi)與緩釋作用
有些(xie)(xie)增稠劑對某些(xie)(xie)原料(liao)自身的(de)不良氣味(wei)具有吸附和掩蔽作用(yong),以達到脫味(wei)、除(chu)腥的(de)效果,如利用(yong)環狀(zhuang)糊精進行的(de)除(chu)味(wei)應用(yong),而對有些(xie)(xie)揮(hui)發較(jiao)快的(de)香氣和不穩定的(de)營養成分具有緩(huan)釋作用(yong)。
目前使用于(yu)日化(hua)行業(ye)的增稠(chou)劑達200多種(zhong),主要有(you)無機鹽類(lei)(lei)、表面(mian)活性(xing)劑類(lei)(lei)、水(shui)溶性(xing)高分子類(lei)(lei)和脂肪(fang)醇(chun)及(ji)脂肪(fang)酸(suan)類(lei)(lei)等。在日用品(pin)(pin)方面(mian),用于(yu)洗潔(jie)精,可使產品(pin)(pin)透明、穩定、泡(pao)沫(mo)豐富、手感細膩、易(yi)于(yu)漂洗,另外(wai)還常(chang)應用于(yu)化(hua)妝(zhuang)品(pin)(pin)、牙膏等中。
石油開(kai)采中,為了獲得(de)高產而借用某種液(ye)(ye)(ye)體(ti)的(de)(de)(de)傳導(dao)力(如水力等)壓(ya)(ya)裂(lie)(lie)流體(ti)層,該液(ye)(ye)(ye)體(ti)叫(jiao)壓(ya)(ya)裂(lie)(lie)液(ye)(ye)(ye)體(ti)或者(zhe)壓(ya)(ya)裂(lie)(lie)液(ye)(ye)(ye)。壓(ya)(ya)裂(lie)(lie)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是在地層中形(xing)成(cheng)具有一(yi)定(ding)尺寸(cun)和導(dao)流能力的(de)(de)(de)裂(lie)(lie)縫,其成(cheng)功與否與所用壓(ya)(ya)裂(lie)(lie)液(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)性能有很大關系。壓(ya)(ya)裂(lie)(lie)液(ye)(ye)(ye)包(bao)括(kuo)水基壓(ya)(ya)裂(lie)(lie)液(ye)(ye)(ye)、油基壓(ya)(ya)裂(lie)(lie)液(ye)(ye)(ye)、醇基壓(ya)(ya)裂(lie)(lie)液(ye)(ye)(ye)、乳化壓(ya)(ya)裂(lie)(lie)液(ye)(ye)(ye)及泡沫壓(ya)(ya)裂(lie)(lie)液(ye)(ye)(ye)等。其中水基壓(ya)(ya)裂(lie)(lie)液(ye)(ye)(ye)具有成(cheng)本低、安(an)全(quan)性較高等優點,目(mu)前使用最廣泛。
增(zeng)稠(chou)劑(ji)(ji)是水(shui)基(ji)壓裂(lie)(lie)(lie)液(ye)(ye)中的(de)(de)(de)主要添加劑(ji)(ji),其發展經歷了近半個(ge)世(shi)紀,但獲(huo)得性能(neng)更(geng)(geng)好的(de)(de)(de)壓裂(lie)(lie)(lie)液(ye)(ye)增(zeng)稠(chou)劑(ji)(ji)一(yi)直是國內(nei)外學者研究的(de)(de)(de)方向。目前(qian)使(shi)用的(de)(de)(de)水(shui)基(ji)壓裂(lie)(lie)(lie)液(ye)(ye)聚合物(wu)增(zeng)稠(chou)劑(ji)(ji)品種(zhong)繁多,可分為(wei)天(tian)然(ran)聚多糖及(ji)其衍生物(wu)與合成聚合物(wu)兩大類。隨(sui)著石油開(kai)采技術的(de)(de)(de)不斷發展和開(kai)采難度的(de)(de)(de)增(zeng)加,人們對壓裂(lie)(lie)(lie)液(ye)(ye)提出(chu)了更(geng)(geng)新更(geng)(geng)高(gao)的(de)(de)(de)要求。由(you)于比(bi)天(tian)然(ran)聚多糖類更(geng)(geng)能(neng)適(shi)應復(fu)雜(za)的(de)(de)(de)地層環境,合成聚合物(wu)增(zeng)稠(chou)劑(ji)(ji)在高(gao)溫深井(jing)壓裂(lie)(lie)(lie)方面將(jiang)發揮更(geng)(geng)大作(zuo)用。
增稠劑(ji)也是水基(ji)壓(ya)裂(lie)液(ye)中的主要添加劑(ji),關系到壓(ya)裂(lie)液(ye)的使(shi)用性(xing)能及壓(ya)裂(lie)成敗。此外,增稠劑(ji)也廣泛應用于(yu)醫藥、造紙、陶瓷、皮革加工、電鍍等方面。
增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)稠(chou)(chou)(chou)劑(ji)(ji)屬于多(duo)品(pin)種(zhong)、多(duo)功能的(de)材料。目(mu)前已經開(kai)發(fa)出(chu)纖維素(su)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)稠(chou)(chou)(chou)劑(ji)(ji)、聚(ju)(ju)丙烯(xi)酸(suan)酯增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)稠(chou)(chou)(chou)劑(ji)(ji)、堿溶(rong)性(xing)(xing)丙烯(xi)酸(suan)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)稠(chou)(chou)(chou)劑(ji)(ji)、聚(ju)(ju)氨酯增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)稠(chou)(chou)(chou)劑(ji)(ji)等系列產品(pin)。它們在(zai)成糊(hu)性(xing)(xing)、滲透性(xing)(xing)、透網性(xing)(xing)、流變性(xing)(xing)、觸變性(xing)(xing)、曳絲性(xing)(xing)、抱水(shui)性(xing)(xing)、混懸性(xing)(xing)等方面性(xing)(xing)能突出(chu),有著廣泛的(de)應(ying)用(yong)。最近的(de)開(kai)發(fa)方向是液(ye)體締合型無溶(rong)劑(ji)(ji)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)稠(chou)(chou)(chou)劑(ji)(ji),另(ling)外(wai),對聚(ju)(ju)丙烯(xi)酸(suan)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)稠(chou)(chou)(chou)劑(ji)(ji)添加某些物質進行(xing)共聚(ju)(ju)改性(xing)(xing),與其它增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)稠(chou)(chou)(chou)劑(ji)(ji)復配也是目(mu)前研究(jiu)的(de)重要內(nei)容。隨著增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)稠(chou)(chou)(chou)劑(ji)(ji)的(de)不(bu)斷開(kai)發(fa),各生產廠(chang)家普遍認(ren)識(shi)到應(ying)用(yong)研究(jiu)的(de)重要意義。但與跨國(guo)公司(si)相比,國(guo)內(nei)企業的(de)產品(pin)在(zai)系列化和(he)產品(pin)性(xing)(xing)能上還(huan)(huan)存在(zai)一定差距(ju),一些產品(pin)開(kai)發(fa)還(huan)(huan)處于模仿(fang)階段、今后(hou)應(ying)該集中精(jing)力開(kai)發(fa)特色(se)產品(pin),解決其乳液(ye)聚(ju)(ju)合反應(ying)及(ji)技(ji)術上的(de)困難,改善(shan)其低傷害及(ji)耐剪(jian)切(qie)耐高溫等性(xing)(xing)能,開(kai)發(fa)其潛在(zai)用(yong)途,降低造(zao)價,促進增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)稠(chou)(chou)(chou)劑(ji)(ji)發(fa)展。