又稱(cheng)膠(jiao)凝劑,是一種能增加膠(jiao)乳(ru)、液體黏度的(de)物(wu)質(zhi),用(yong)于食品(pin)時又稱(cheng)糊(hu)料。增稠劑可(ke)(ke)以提高物(wu)系(xi)黏度,使物(wu)系(xi)保持均勻穩定(ding)的(de)懸浮狀(zhuang)態(tai)(tai)或乳(ru)濁狀(zhuang)態(tai)(tai),或形成(cheng)凝膠(jiao);大多數增稠劑兼具乳(ru)化作用(yong)。可(ke)(ke)分為天然和合成(cheng)兩大類。天然品(pin)大多數從(cong)含多糖類黏性物(wu)質(zhi)的(de)植物(wu)和海(hai)藻(zao)(zao)類制(zhi)取,如淀粉、阿拉(la)伯膠(jiao)、果膠(jiao)、瓊(qiong)脂(zhi)、明膠(jiao)、海(hai)藻(zao)(zao)膠(jiao)、角叉(cha)膠(jiao)、糊(hu)精等(deng),通用(yong)明膠(jiao)、可(ke)(ke)溶性淀粉、多糖衍生物(wu)等(deng)可(ke)(ke)用(yong)于化妝品(pin);合成(cheng)品(pin)有羧甲基纖(xian)維(wei)素(su)、丙二醇藻(zao)(zao)蛋(dan)白酸(suan)(suan)酯、甲基纖(xian)維(wei)素(su)、淀粉磷酸(suan)(suan)鈉、羧甲基纖(xian)維(wei)素(su)鈉、藻(zao)(zao)蛋(dan)白酸(suan)(suan)鈉、酪蛋(dan)白、聚丙烯酸(suan)(suan)鈉、聚氧(yang)乙烯、聚乙烯吡咯烷(wan)酮等(deng)。
增(zeng)稠劑(ji)廣泛用于食品(pin)(pin)(如在調味醬、果(guo)醬、冰淇淋、罐頭等(deng)中(zhong)添(tian)加提(ti)高食品(pin)(pin)黏度或形成(cheng)凝(ning)膠(jiao)(jiao)的食品(pin)(pin)添(tian)加劑(ji))、化妝品(pin)(pin)、洗滌劑(ji)、乳膠(jiao)(jiao)、印染、醫藥、橡膠(jiao)(jiao)、涂料等(deng)。
增稠(chou)劑(ji)是(shi)近年(nian)來迅速發展(zhan)起(qi)來的一類新型功能高(gao)分子材料,主要用(yong)于提高(gao)產品(pin)的黏度或稠(chou)度,具有用(yong)量(liang)小、增稠(chou)明顯、使用(yong)方便等(deng)特點,被(bei)廣泛地應用(yong)于制藥、印染、化(hua)妝品(pin)、食品(pin)添加劑(ji)、采(cai)油、造紙、皮革加工等(deng)行(xing)業中。
工業增稠劑(ji)起源于20世紀,1953年,Coodrich公司首先將(jiang)第一種完全(quan)由人(ren)工合成(cheng)的增稠劑(ji)——聚(ju)(ju)丙(bing)烯酸(suan)(suan)類(lei)增稠劑(ji)引入市場(chang)。20世紀60年代,國外開始將(jiang)聚(ju)(ju)丙(bing)烯酸(suan)(suan)鈉應(ying)用于食品方面。目(mu)前,W/O型聚(ju)(ju)丙(bing)烯酸(suan)(suan)膠乳(ru)作(zuo)為水相(xiang)增稠劑(ji)已經廣泛(fan)應(ying)用到(dao)紡織印(yin)花漿、染整和工業涂(tu)料等領域。
20世(shi)紀(ji)(ji)70年(nian)代中(zhong)(zhong)期,我國(guo)開始了(le)合(he)成(cheng)(cheng)增(zeng)稠(chou)(chou)劑(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)研(yan)究(jiu)工(gong)作。近年(nian)來(lai),國(guo)內已經(jing)研(yan)究(jiu)開發成(cheng)(cheng)功一(yi)些(xie)(xie)合(he)成(cheng)(cheng)增(zeng)稠(chou)(chou)劑(ji)(ji)(ji)(ji),它們(men)大(da)部分(fen)屬陰(yin)(yin)離子型(xing)(xing)合(he)成(cheng)(cheng)增(zeng)稠(chou)(chou)劑(ji)(ji)(ji)(ji),如(ru)中(zhong)(zhong)科大(da)研(yan)制的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)增(zeng)稠(chou)(chou)劑(ji)(ji)(ji)(ji)KG-201以(yi)及(ji)沈陽化(hua)工(gong)院研(yan)制的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)增(zeng)稠(chou)(chou)劑(ji)(ji)(ji)(ji)PF。交聯型(xing)(xing)聚(ju)丙(bing)烯酸膠乳作為涂料印(yin)花增(zeng)稠(chou)(chou)劑(ji)(ji)(ji)(ji)得(de)到廣泛應(ying)用,但是(shi)這類(lei)陰(yin)(yin)離子型(xing)(xing)增(zeng)稠(chou)(chou)劑(ji)(ji)(ji)(ji)仍(reng)存在一(yi)些(xie)(xie)缺陷,如(ru)耐電解質(zhi)性能、色漿觸(chu)變性、印(yin)花時得(de)色量等均(jun)不(bu)十分(fen)理想。20世(shi)紀(ji)(ji)80年(nian)代,聚(ju)氨(an)酯(zhi)締合(he)型(xing)(xing)增(zeng)稠(chou)(chou)劑(ji)(ji)(ji)(ji)相(xiang)繼發展起來(lai)。但目(mu)前,世(shi)界上只(zhi)有ICI、DuPont、SunChemical、KYK等少(shao)數幾家國(guo)際知名的(de)(de)大(da)公(gong)司生產(chan)(chan)(chan)這種產(chan)(chan)(chan)品,其(qi)生產(chan)(chan)(chan)技術受(shou)到嚴(yan)密封鎖,產(chan)(chan)(chan)品以(yi)壟(long)斷(duan)價格出售。我國(guo)對水性聚(ju)氨(an)酯(zhi)增(zeng)稠(chou)(chou)劑(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)研(yan)究(jiu)起步(bu)較晚,近年(nian)來(lai)國(guo)內也模(mo)仿國(guo)外(wai)品種,開發了(le)一(yi)些(xie)(xie)產(chan)(chan)(chan)品,不(bu)過效(xiao)果不(bu)理想,產(chan)(chan)(chan)品也未系(xi)列(lie)化(hua),只(zhi)能應(ying)用于一(yi)些(xie)(xie)低檔(dang)產(chan)(chan)(chan)品中(zhong)(zhong)。
能(neng)夠(gou)作為增(zeng)稠劑的(de)(de)物(wu)質很多,最常使用(yong)的(de)(de)增(zeng)稠劑約有40余種(zhong)。現(xian)行國(guo)標(biao)《GB2760-2014食(shi)品安全國(guo)家標(biao)準食(shi)品添加劑使用(yong)標(biao)準》中共收錄的(de)(de)增(zeng)稠劑有55種(zhong),其分(fen)類有以下多種(zhong)方式(shi)。
按增(zeng)稠(chou)劑(ji)的化學結構和組成分類(lei)(lei)(lei),可將其分為多(duo)糖和多(duo)肽兩(liang)大類(lei)(lei)(lei)。其中多(duo)糖類(lei)(lei)(lei)增(zeng)稠(chou)劑(ji)包括淀粉(fen)類(lei)(lei)(lei)、纖維(wei)素(su)類(lei)(lei)(lei)、果膠類(lei)(lei)(lei)、海藻酸類(lei)(lei)(lei)等,該類(lei)(lei)(lei)物質(zhi)廣(guang)泛分布于自然界中。多(duo)肽類(lei)(lei)(lei)增(zeng)稠(chou)劑(ji)主要有明膠、酪蛋(dan)白酸鈉和干酪素(su)等,這類(lei)(lei)(lei)物質(zhi)來(lai)源有限,價格偏高,應(ying)用較少。
按增稠劑的離子性質也(ye)可將其分為兩(liang)大類,即(ji)離子增稠劑,如海(hai)(hai)藻酸、羧甲基纖維素(su)鈉和淀粉等;非離子型增稠劑,如丙二醇海(hai)(hai)藻酸鈉、羥(qian)丙基淀粉等。
按增(zeng)(zeng)(zeng)稠(chou)劑(ji)(ji)(ji)的來(lai)源可分(fen)(fen)為天(tian)然增(zeng)(zeng)(zeng)稠(chou)劑(ji)(ji)(ji)和(he)合成(cheng)增(zeng)(zeng)(zeng)稠(chou)劑(ji)(ji)(ji)兩大(da)類。其中,天(tian)然增(zeng)(zeng)(zeng)稠(chou)劑(ji)(ji)(ji)還可進一步(bu)分(fen)(fen)為動物(wu)性(xing)增(zeng)(zeng)(zeng)稠(chou)劑(ji)(ji)(ji)(明膠(jiao)、酪蛋白(bai)酸鈉等(deng)(deng)(deng))、植物(wu)性(xing)增(zeng)(zeng)(zeng)稠(chou)劑(ji)(ji)(ji)(瓜(gua)(gua)兒豆(dou)膠(jiao)、阿拉伯膠(jiao)、果膠(jiao)、瓊脂、卡拉膠(jiao)等(deng)(deng)(deng))、微生物(wu)增(zeng)(zeng)(zeng)稠(chou)劑(ji)(ji)(ji)(黃原膠(jiao)、結冷膠(jiao)等(deng)(deng)(deng))及酶處理(li)增(zeng)(zeng)(zeng)稠(chou)劑(ji)(ji)(ji)(酶水解瓜(gua)(gua)兒豆(dou)膠(jiao)、酶處理(li)淀粉(fen)等(deng)(deng)(deng))四大(da)類。合成(cheng)增(zeng)(zeng)(zeng)稠(chou)劑(ji)(ji)(ji)主要為改性(xing)淀粉(fen)、改性(xing)纖維素、丙二醇(chun)海藻(zao)酸酯(zhi)和(he)黃原膠(jiao)等(deng)(deng)(deng)。
按增稠(chou)劑(ji)(ji)相對分(fen)子(zi)質量分(fen)類(lei),有(you)低分(fen)子(zi)增稠(chou)劑(ji)(ji)和高分(fen)子(zi)增稠(chou)劑(ji)(ji):其中,低分(fen)子(zi)增稠(chou)劑(ji)(ji)和高分(fen)子(zi)增稠(chou)劑(ji)(ji)還可進一(yi)步按其分(fen)子(zi)中所含功能基團分(fen)類(lei),主要有(you)無機(ji)增稠(chou)劑(ji)(ji)、纖(xian)維素類(lei)、脂(zhi)肪醇、脂(zhi)肪酸類(lei)、醚類(lei)、聚(ju)丙烯酸酯(zhi)和締合型聚(ju)氨酯(zhi)增稠(chou)劑(ji)(ji)類(lei)等。下面按相對分(fen)子(zi)質量對增稠(chou)劑(ji)(ji)逐(zhu)一(yi)進行介紹(shao):
(1)無機鹽類增稠劑
用(yong)無(wu)機鹽(如氯化(hua)(hua)鈉(na)、氯化(hua)(hua)鉀、氯化(hua)(hua)銨、單乙(yi)醇胺(an)氯化(hua)(hua)物、二乙(yi)醇胺(an)氯化(hua)(hua)物、硫酸(suan)(suan)鈉(na)、磷(lin)酸(suan)(suan)鈉(na)、磷(lin)酸(suan)(suan)二鈉(na)和三(san)磷(lin)酸(suan)(suan)五鈉(na)等)做增稠(chou)劑(ji)的體系,一般是(shi)表面(mian)活性劑(ji)水溶液體系,最常用(yong)的無(wu)機鹽增稠(chou)劑(ji)是(shi)氯化(hua)(hua)鈉(na),增稠(chou)效果明(ming)顯。
(2)脂(zhi)(zhi)肪(fang)醇、脂(zhi)(zhi)肪(fang)酸類增(zeng)稠劑
脂(zhi)肪(fang)醇(chun)、脂(zhi)肪(fang)酸(如月桂(gui)醇(chun)、肉(rou)豆蔻醇(chun)、癸醇(chun)、己(ji)醇(chun)、辛醇(chun)、鯨蠟(la)醇(chun)、硬(ying)脂(zhi)醇(chun)、山(shan)崳醇(chun)、月桂(gui)酸、亞油酸、亞麻酸、肉(rou)豆蔻酸、硬(ying)脂(zhi)酸等)是帶極性(xing)的(de)(de)有(you)(you)機物(wu),可以把它(ta)們看成非離子表面(mian)(mian)活(huo)性(xing)劑(ji),它(ta)們既(ji)有(you)(you)親油基(ji)團,又有(you)(you)親水基(ji)團。少(shao)量該類有(you)(you)機物(wu)的(de)(de)存在對(dui)表面(mian)(mian)活(huo)性(xing)劑(ji)的(de)(de)表面(mian)(mian)張力等性(xing)質有(you)(you)顯著影響,其作用大(da)(da)小是隨碳鏈(lian)加(jia)長(chang)而增大(da)(da),一般來說呈(cheng)線性(xing)變化(hua)關系。
(3)烷醇酰胺(an)類增稠(chou)劑
烷醇(chun)酰(xian)胺(an)能(neng)在(zai)電解質存(cun)在(zai)下,進行增(zeng)稠并且能(neng)達到(dao)最佳效果。各種不同的(de)烷醇(chun)酰(xian)胺(an)在(zai)性(xing)能(neng)上有很大(da)差異,最常用(yong)的(de)是椰油二乙醇(chun)酰(xian)胺(an)。在(zai)單獨使(shi)用(yong)和復配使(shi)用(yong)時(shi)效果不一樣(yang)。這類增(zeng)稠劑的(de)缺點是烷醇(chun)酰(xian)胺(an)的(de)雜(za)質中有游離胺(an),是亞硝胺(an)的(de)潛在(zai)來源。
(4)醚類增稠劑
這類增(zeng)稠(chou)劑(ji)屬于非離(li)子增(zeng)稠(chou)劑(ji),一般以脂肪醇聚氧(yang)乙烯醚硫酸鹽(AES)為主,通常情況下(xia),僅用(yong)無機鹽即能(neng)調成合適的(de)(de)黏度。另外其增(zeng)稠(chou)效果與(yu)產物中所含未(wei)反(fan)應的(de)(de)醇及同(tong)(tong)系(xi)物的(de)(de)分布寬窄有很大(da)關系(xi)。同(tong)(tong)系(xi)物的(de)(de)分布愈窄,其增(zeng)稠(chou)效果愈大(da)。
(5)酯類增稠劑
這(zhe)類增(zeng)稠(chou)劑也屬于非(fei)離子(zi)增(zeng)稠(chou)劑,主要用于表面活性劑水溶(rong)液體(ti)系中。其優點是(shi)不容易水解,在寬的pH和溫度范圍內黏(nian)度穩定。目前最常(chang)用的是(shi)PEG-150二(er)硬脂酸酯。
(6)氧化胺增稠劑
氧(yang)(yang)化胺是極性(xing)(xing)(xing)的(de)非離(li)(li)(li)子(zi)表(biao)面(mian)活性(xing)(xing)(xing)劑,具有增稠(chou)(chou)作用(yong)。其特征表(biao)現為:在(zai)中(zhong)性(xing)(xing)(xing)或堿性(xing)(xing)(xing)條件下(xia),氧(yang)(yang)化胺在(zai)水(shui)溶(rong)液中(zhong)以(yi)不(bu)電離(li)(li)(li)的(de)水(shui)化物存在(zai),顯示(shi)非離(li)(li)(li)子(zi)性(xing)(xing)(xing);在(zai)酸性(xing)(xing)(xing)溶(rong)液中(zhong),它顯示(shi)弱的(de)陽(yang)離(li)(li)(li)子(zi)性(xing)(xing)(xing)。當溶(rong)液pH值<3時,氧(yang)(yang)化胺的(de)陽(yang)離(li)(li)(li)子(zi)性(xing)(xing)(xing)尤為明顯。因此它可以(yi)在(zai)不(bu)同的(de)條件下(xia)與陽(yang)離(li)(li)(li)子(zi)、陰離(li)(li)(li)子(zi)、非離(li)(li)(li)子(zi)和兩(liang)性(xing)(xing)(xing)離(li)(li)(li)子(zi)等表(biao)面(mian)活性(xing)(xing)(xing)劑很好配伍并顯示(shi)協同效應。氧(yang)(yang)化胺常用(yong)于(yu)化妝品(pin)方(fang)面(mian)的(de)增稠(chou)(chou)。
(7)其它增稠劑
少(shao)數甜菜堿和皂類也能作(zuo)增(zeng)稠劑(ji),皂類可(ke)用于棒狀(zhuang)化(hua)妝品中(zhong)的(de)增(zeng)稠,甜菜堿主要用于表面活性劑(ji)水體系中(zhong)。
(1)無機增稠劑
無(wu)機(ji)增(zeng)稠(chou)劑(ji)是一類吸水膨(peng)脹(zhang)而形(xing)成(cheng)觸變性的(de)(de)凝膠礦(kuang)物(wu)。主要有膨(peng)潤(run)土、凹凸棒土、硅酸鋁等,其(qi)中膨(peng)潤(run)土最為常用(yong)。現在(zai)人(ren)(ren)們正在(zai)研究用(yong)無(wu)機(ji)物(wu)和其(qi)它物(wu)質復合(he)合(he)成(cheng)增(zeng)稠(chou)劑(ji),如MChtourou等人(ren)(ren)正在(zai)研究用(yong)銨鹽的(de)(de)有機(ji)衍生物(wu)和類屬蒙(meng)脫石(shi)的(de)(de)突尼斯黏土合(he)成(cheng)增(zeng)稠(chou)劑(ji),并且(qie)有了很大的(de)(de)進(jin)展。
(2)纖(xian)維素類增稠劑
纖維素(su)類(lei)增(zeng)稠(chou)(chou)劑的使用歷史較長(chang),品種也很(hen)多,有甲(jia)基(ji)纖維素(su)、羧(suo)甲(jia)基(ji)纖維素(su)、羥(qian)乙(yi)基(ji)纖維素(su)、羥(qian)丙(bing)基(ji)甲(jia)基(ji)纖維素(su)等,廣泛應用于各種領域。纖維素(su)類(lei)增(zeng)稠(chou)(chou)劑通過水(shui)合(he)膨脹(zhang)的長(chang)鏈(lian)而增(zeng)稠(chou)(chou),其(qi)體系表現明(ming)顯的假塑(su)性流變(bian)形態。
(3)聚丙烯酸類增稠劑
聚丙烯(xi)酸(suan)(suan)類增稠劑屬(shu)陰離(li)子型增稠劑,是目前應(ying)用(yong)比較廣泛的合(he)成(cheng)增稠劑,尤(you)其在印(yin)染(ran)方(fang)面。一般(ban)由3種或(huo)更多的單(dan)(dan)體(ti)(ti)聚合(he)而(er)成(cheng),主(zhu)單(dan)(dan)體(ti)(ti)一般(ban)為羧酸(suan)(suan)類單(dan)(dan)體(ti)(ti),如丙烯(xi)酸(suan)(suan)、馬來酸(suan)(suan)或(huo)馬來酸(suan)(suan)酐、甲基(ji)丙烯(xi)酸(suan)(suan)等(deng);第二(er)單(dan)(dan)體(ti)(ti)一般(ban)為丙烯(xi)酸(suan)(suan)酯或(huo)苯(ben)乙烯(xi);第三單(dan)(dan)體(ti)(ti)是具有交聯作(zuo)用(yong)的單(dan)(dan)體(ti)(ti),例(li)如N,N-亞甲基(ji)雙丙烯(xi)酰(xian)胺(an)、雙丙烯(xi)酸(suan)(suan)丁二(er)酯或(huo)鄰苯(ben)二(er)甲酸(suan)(suan)二(er)丙烯(xi)酯等(deng)。
(4)聚氨酯類增稠劑(ji)
聚(ju)氨酯(zhi)全(quan)稱(cheng)為(wei)聚(ju)氨基甲酸(suan)酯(zhi),是分(fen)(fen)子(zi)(zi)結(jie)構(gou)中(zhong)含有—NHCOO—單(dan)元的(de)(de)高(gao)分(fen)(fen)子(zi)(zi)化合物。可通過(guo)二異(yi)氰酸(suan)酯(zhi)和聚(ju)乙(yi)二醇(chun)在(zai)封(feng)端劑的(de)(de)存(cun)在(zai)下合成,聚(ju)氨酯(zhi)類增稠(chou)劑是近年(nian)來新開發的(de)(de)締(di)合型增稠(chou)劑,是分(fen)(fen)子(zi)(zi)量相對較低(di)的(de)(de)水溶性(xing)聚(ju)氨酯(zhi)。分(fen)(fen)子(zi)(zi)結(jie)構(gou)中(zhong)有親水部分(fen)(fen)也有親油部分(fen)(fen),呈(cheng)現出一定(ding)的(de)(de)表面活性(xing)。
(5)天然膠增稠劑
天然膠(jiao)主(zhu)要有(you)膠(jiao)原蛋白類(lei)和聚多糖類(lei),但是(shi)作為增稠劑的天然膠(jiao)主(zhu)要是(shi)聚多糖類(lei)。
(6)聚氧乙烯類增稠劑
一般把相(xiang)對分子質(zhi)量>2.5×104的(de)產品稱(cheng)作聚(ju)氧(yang)乙烯(xi),而<2.5×104的(de)稱(cheng)作聚(ju)乙二醇(chun),增稠機理(li)主要與高分子聚(ju)合物(wu)鏈有關。聚(ju)氧(yang)乙烯(xi)的(de)水溶(rong)液在紫外線、強酸和過渡金屬離子(特別是Fe3 、Cr3 和Ni2 )作用下會(hui)自動氧(yang)化降解,失去其黏度。
(7)其它增稠劑
PVM/MA癸(gui)(gui)二烯交聯(lian)(lian)聚合(he)物(wu)(聚乙烯甲(jia)基(ji)醚/丙(bing)烯酸甲(jia)酯與癸(gui)(gui)二烯的(de)交聯(lian)(lian)聚合(he)物(wu))是新(xin)的(de)一族增稠劑,能配制(zhi)成透明定型凝膠、噴發膠和乳膠,可用于增稠醇類(lei)溶液、甘(gan)油(you)和其它非(fei)水體系。
用無(wu)機鹽來做增(zeng)稠(chou)劑(ji)的體系一般是表(biao)面活性劑(ji)水溶液(ye)體系,表(biao)面活性劑(ji)在(zai)水溶液(ye)中形成膠束(shu)(shu),電解質的存在(zai)使(shi)膠束(shu)(shu)的締合數增(zeng)加,導致球(qiu)形膠束(shu)(shu)向棒(bang)狀膠束(shu)(shu)轉化,使(shi)運(yun)動阻力(li)增(zeng)大,從而使(shi)體系的黏稠(chou)度增(zeng)加。
但當電解質(zhi)過(guo)量時會影響膠束(shu)結(jie)構,降(jiang)低運(yun)動(dong)阻力,從而使體系(xi)黏稠度降(jiang)低,這(zhe)就是所說的“鹽析(xi)”。因此電解質(zhi)加(jia)入量一般質(zhi)量分數為1%~2%,而且(qie)和他類型的增(zeng)稠劑共同作用,使體系(xi)更加(jia)穩定。
纖(xian)維素類(lei)增稠(chou)劑(ji)的(de)(de)增稠(chou)機理是(shi):纖(xian)維素增稠(chou)劑(ji)分(fen)子(zi)的(de)(de)疏水(shui)主鏈(lian)(lian)與周(zhou)圍(wei)水(shui)分(fen)子(zi)通過(guo)氫(qing)鍵(jian)締(di)合(he),提(ti)(ti)高(gao)(gao)(gao)了(le)聚合(he)物本身(shen)的(de)(de)流體(ti)體(ti)積,減(jian)少(shao)了(le)顆粒自由(you)活動的(de)(de)空間,從而提(ti)(ti)高(gao)(gao)(gao)了(le)體(ti)系黏(nian)度。也可(ke)以通過(guo)分(fen)子(zi)鏈(lian)(lian)的(de)(de)纏繞實現(xian)黏(nian)度的(de)(de)提(ti)(ti)高(gao)(gao)(gao),表現(xian)為在(zai)靜態和(he)低(di)剪(jian)切(qie)有高(gao)(gao)(gao)黏(nian)度,在(zai)高(gao)(gao)(gao)剪(jian)切(qie)下為低(di)黏(nian)度。這是(shi)因為靜態或(huo)低(di)剪(jian)切(qie)速度時,纖(xian)維素分(fen)子(zi)鏈(lian)(lian)處于無序狀態而使體(ti)系呈(cheng)現(xian)高(gao)(gao)(gao)黏(nian)性;而在(zai)高(gao)(gao)(gao)剪(jian)切(qie)速度時,分(fen)子(zi)平行于流動方(fang)向作有序排列(lie),易于相互(hu)滑動,所以體(ti)系黏(nian)度下降。
天然(ran)膠增(zeng)稠(chou)劑增(zeng)稠(chou)機理是通過聚多糖中(zhong)糖單元含有3個羥基與水分子相互作用形成三維(wei)水化網絡(luo)結(jie)構,從而達到增(zeng)稠(chou)的(de)效果。
增(zeng)(zeng)稠(chou)劑(ji)的(de)品種繁多,其制(zhi)備(bei)方法(fa)因(yin)品種不同而有所差異。一般情況(kuang)下,低分子(zi)增(zeng)(zeng)稠(chou)劑(ji)的(de)制(zhi)備(bei)比較簡單,例如低分子(zi)無機增(zeng)(zeng)稠(chou)劑(ji)與表面活(huo)性劑(ji)配合(he)(he)(he)(he)增(zeng)(zeng)稠(chou);醚類/氧化胺增(zeng)(zeng)稠(chou)劑(ji)通過(guo)(guo)氧化反應制(zhi)得;酯類增(zeng)(zeng)稠(chou)劑(ji)可通過(guo)(guo)直(zhi)接酯化得到等。而高(gao)分子(zi)增(zeng)(zeng)稠(chou)劑(ji)占據的(de)市場比例較大,除(chu)無機高(gao)分子(zi)增(zeng)(zeng)稠(chou)劑(ji)與天(tian)然高(gao)分子(zi)增(zeng)(zeng)稠(chou)劑(ji)外,大多是通過(guo)(guo)乳(ru)液(ye)聚合(he)(he)(he)(he)、反相(xiang)乳(ru)液(ye)聚合(he)(he)(he)(he)制(zhi)備(bei)的(de),也有少數(shu)采用溶液(ye)聚合(he)(he)(he)(he)、本(ben)體聚合(he)(he)(he)(he)和沉淀聚合(he)(he)(he)(he)制(zhi)備(bei)。
溶液聚合(he)是指(zhi)溶于某(mou)種溶劑(ji)的(de)單體和引(yin)發劑(ji)等(deng)的(de)聚合(he)過(guo)程,其組成(cheng)成(cheng)分通常是聚合(he)單體、油溶性/水(shui)溶性引(yin)發劑(ji)、溶劑(ji)/水(shui)。
溶(rong)液聚合法以聚丙烯酸(suan)增稠(chou)劑的(de)制備研究為主。特(te)點就是(shi)制備過(guo)程中需(xu)(xu)要大量的(de)溶(rong)劑溶(rong)解(jie)聚合物,這類溶(rong)劑大多(duo)不溶(rong)于(yu)水,且后期需(xu)(xu)要進行(xing)回(hui)收(shou)處理。因此,成本(ben)較高,而且不利于(yu)環境保(bao)護。
本體(ti)(ti)(ti)聚(ju)合(he)即在熱源(光、熱、輻射能等(deng))的(de)作用(yong)下,不(bu)加(jia)(jia)(jia)或加(jia)(jia)(jia)少量引發劑(ji)/催化劑(ji)引發/加(jia)(jia)(jia)快單體(ti)(ti)(ti)自身聚(ju)合(he)的(de)過程。該方法對單體(ti)(ti)(ti)的(de)要求較小(xiao),且無需溶劑(ji)溶解,得(de)到(dao)的(de)產(chan)品(pin)具有雜質少,純度(du)高。近幾年,有學(xue)者(zhe)開始采用(yong)本體(ti)(ti)(ti)聚(ju)合(he)(兩步(bu)法)制(zhi)備締合(he)型聚(ju)氨(an)酯增稠劑(ji),先本體(ti)(ti)(ti)聚(ju)合(he)聚(ju)氨(an)酯預聚(ju)體(ti)(ti)(ti),最(zui)終(zhong)用(yong)長(chang)鏈脂肪醇封端,獲得(de)產(chan)品(pin)。
乳(ru)(ru)液聚(ju)合是指(zhi)單體在機械攪拌下,借助乳(ru)(ru)化劑使單體均勻地分散在水中形成乳(ru)(ru)液,再添(tian)加(jia)引(yin)發劑引(yin)發單體聚(ju)合。
乳液(ye)聚合(he)法可以適應較(jiao)高的反(fan)應速度,并(bing)獲得的聚合(he)物分子(zi)(zi)量較(jiao)高,生(sheng)產容易控制,殘留單體容易去除,基(ji)于這些優點,該制備法的研究發展較(jiao)快。丙(bing)烯酸(suan)類(lei)增(zeng)稠劑(ji)的增(zeng)稠和懸浮性能(neng)優異,不僅如此,幾乎(hu)與所(suo)有的非離(li)子(zi)(zi)、陰離(li)子(zi)(zi)、兩(liang)性表面活性劑(ji)以及多種(zhong)陽離(li)子(zi)(zi)聚合(he)物配合(he)使(shi)用,因此受到研究學者的青(qing)睞。
反相乳(ru)(ru)液(ye)聚(ju)(ju)合(he)是(shi)指在乳(ru)(ru)化劑(ji)作(zuo)用下,不溶于水的(de)有(you)機溶劑(ji)與水溶性單體(ti)在水中形成油(you)包水型乳(ru)(ru)液(ye)而進行(xing)的(de)聚(ju)(ju)合(he)。
此(ci)法(fa)速率快、條(tiao)件(jian)溫(wen)和,得到高分子量(liang)且較(jiao)純凈(jing)的產(chan)(chan)品。無論是增稠效果,還(huan)是耐電解質性能,其產(chan)(chan)品均優于(yu)乳液聚合(he)產(chan)(chan)品。
反(fan)相乳(ru)液聚(ju)(ju)(ju)合(he)法與乳(ru)液聚(ju)(ju)(ju)合(he)法制備的增(zeng)稠劑(ji)類(lei)型相似,以聚(ju)(ju)(ju)丙烯酸(suan)類(lei)增(zeng)稠劑(ji)為(wei)主,相對于乳(ru)液聚(ju)(ju)(ju)合(he),反(fan)相乳(ru)液聚(ju)(ju)(ju)合(he)法更適合(he)制備耐電解質增(zeng)稠劑(ji),在(zai)反(fan)相乳(ru)液聚(ju)(ju)(ju)合(he)的基礎上引入(ru)新技術,如通(tong)過輻射聚(ju)(ju)(ju)合(he)制備印花(hua)增(zeng)稠劑(ji),使聚(ju)(ju)(ju)合(he)速率可(ke)以人為(wei)控(kong)制,避免反(fan)應過快。
沉(chen)淀法(fa)制備增稠劑(ji)的研究較少,通(tong)常是(shi)在(zai)有機溶劑(ji)(苯(ben)、甲(jia)苯(ben)或烷(wan)烴等(deng))與丙烯(xi)酸單體(ti)混合(he)液(ye)中,加沉(chen)淀劑(ji)制備前驅(qu)體(ti)沉(chen)淀物,再將前驅(qu)體(ti)進行干(gan)燥(zao)或鍛燒(shao)的過(guo)程。
與反相乳液聚合(he)法(fa)相比,沉(chen)淀聚合(he)的產品增(zeng)稠性(xing)能較(jiao)差,對(dui)電(dian)解質(zhi)敏感(gan),若在聚合(he)物(wu)中引(yin)入一些共聚單體(如甲(jia)基丙烯(xi)酸十八(ba)烷(wan)基酯),可(ke)提高其耐電(dian)解質(zhi)性(xing)。
增稠劑的用途相當廣泛,目前應用研究已經深入到(dao)印染紡織、水性(xing)涂料、醫藥、食品(pin)加工和日常用品(pin)等方(fang)面。
紡織品(pin)(pin)及涂料印(yin)(yin)花(hua)(hua)要獲得(de)良好(hao)的(de)(de)(de)印(yin)(yin)制效(xiao)果(guo)和質(zhi)量,很大程度上取(qu)決于(yu)印(yin)(yin)花(hua)(hua)色漿(jiang)(jiang)的(de)(de)(de)性(xing)能(neng),其(qi)中(zhong)(zhong)增(zeng)(zeng)稠(chou)(chou)劑(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)起著至(zhi)關(guan)重要的(de)(de)(de)作用。加入增(zeng)(zeng)稠(chou)(chou)劑(ji)(ji)(ji)(ji)可(ke)使印(yin)(yin)花(hua)(hua)產品(pin)(pin)給(gei)色量高(gao),印(yin)(yin)花(hua)(hua)輪廓清晰,色澤鮮艷(yan)飽滿,提高(gao)產品(pin)(pin)的(de)(de)(de)透網性(xing)和觸變性(xing),給(gei)印(yin)(yin)染企業創造(zao)更(geng)大的(de)(de)(de)利(li)潤空間,如研(yan)究者(zhe)常(chang)對真絲織物進行上漿(jiang)(jiang)預處理,即在其(qi)表面(mian)均(jun)勻(yun)地(di)覆蓋(gai)一層糊料,通(tong)過阻塞纖維的(de)(de)(de)縫隙來解決滲化問(wen)題,已取(qu)得(de)一定的(de)(de)(de)成(cheng)效(xiao)。印(yin)(yin)花(hua)(hua)色漿(jiang)(jiang)的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)稠(chou)(chou)劑(ji)(ji)(ji)(ji)過去多(duo)用天(tian)然(ran)淀粉(fen)或海藻酸(suan)鈉,由于(yu)天(tian)然(ran)淀粉(fen)成(cheng)糊困難、海藻酸(suan)鈉價格較貴等原(yuan)因(yin),現(xian)在逐漸(jian)被(bei)丙烯酸(suan)型(xing)印(yin)(yin)染增(zeng)(zeng)稠(chou)(chou)劑(ji)(ji)(ji)(ji)所(suo)代替。而陰離子(zi)型(xing)聚丙烯酸(suan)類(lei)是(shi)增(zeng)(zeng)稠(chou)(chou)效(xiao)果(guo)最好(hao)的(de)(de)(de),也是(shi)目前(qian)應用范圍(wei)最廣泛的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)稠(chou)(chou)劑(ji)(ji)(ji)(ji),但是(shi)這類(lei)增(zeng)(zeng)稠(chou)(chou)劑(ji)(ji)(ji)(ji)仍然(ran)存在缺(que)陷,如耐電解質(zhi)性(xing)能(neng)、色漿(jiang)(jiang)觸變性(xing)、印(yin)(yin)花(hua)(hua)時(shi)得(de)色量等均(jun)不十分理想。改進的(de)(de)(de)方法(fa)是(shi)在其(qi)親水主鏈(lian)上引入少(shao)量疏水性(xing)基(ji)團,從(cong)而合成(cheng)締合型(xing)增(zeng)(zeng)稠(chou)(chou)劑(ji)(ji)(ji)(ji)。目前(qian)國(guo)內(nei)市場中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)印(yin)(yin)花(hua)(hua)增(zeng)(zeng)稠(chou)(chou)劑(ji)(ji)(ji)(ji)根據(ju)原(yuan)料和制備(bei)方法(fa)不同,可(ke)分為天(tian)然(ran)增(zeng)(zeng)稠(chou)(chou)劑(ji)(ji)(ji)(ji)、乳化增(zeng)(zeng)稠(chou)(chou)劑(ji)(ji)(ji)(ji)和合成(cheng)增(zeng)(zeng)稠(chou)(chou)劑(ji)(ji)(ji)(ji),其(qi)中(zhong)(zhong)合成(cheng)增(zeng)(zeng)稠(chou)(chou)劑(ji)(ji)(ji)(ji)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)反相聚合產品(pin)(pin)占目前(qian)國(guo)內(nei)市場的(de)(de)(de)大多(duo)數(shu),因(yin)為其(qi)固含量可(ke)以(yi)高(gao)于(yu)50%以(yi)上,增(zeng)(zeng)稠(chou)(chou)效(xiao)果(guo)非常(chang)好(hao)。
涂(tu)(tu)(tu)料(liao)的(de)(de)主(zhu)要功能是(shi)裝(zhuang)(zhuang)飾及(ji)保(bao)護被涂(tu)(tu)(tu)物(wu)。適當地(di)加入(ru)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)稠(chou)劑,可(ke)以有(you)效地(di)改變(bian)(bian)涂(tu)(tu)(tu)料(liao)體系的(de)(de)流體特(te)性(xing),使之具有(you)觸(chu)變(bian)(bian)性(xing),從而賦予涂(tu)(tu)(tu)料(liao)良好(hao)的(de)(de)貯存穩定(ding)性(xing)和施工性(xing)。好(hao)的(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)稠(chou)劑要達到如(ru)下要求:貯存時提高(gao)(gao)涂(tu)(tu)(tu)料(liao)黏(nian)度(du)(du)、抑(yi)制涂(tu)(tu)(tu)料(liao)的(de)(de)分(fen)離,高(gao)(gao)速涂(tu)(tu)(tu)裝(zhuang)(zhuang)時要降低(di)黏(nian)度(du)(du),涂(tu)(tu)(tu)裝(zhuang)(zhuang)后提高(gao)(gao)涂(tu)(tu)(tu)膜的(de)(de)黏(nian)度(du)(du)、防止流掛現(xian)象的(de)(de)發生等。傳統的(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)稠(chou)劑經(jing)常使用水(shui)(shui)溶性(xing)的(de)(de)聚合物(wu),例如(ru),纖(xian)維素(su)衍生物(wu)中的(de)(de)高(gao)(gao)分(fen)子羥乙基纖(xian)維素(su)(HEC)等。SEM資料(liao)顯示(shi)聚合增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)稠(chou)劑還可(ke)在紙制品涂(tu)(tu)(tu)膜過程中控(kong)制水(shui)(shui)分(fen)的(de)(de)保(bao)留,增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)稠(chou)劑的(de)(de)存在可(ke)使涂(tu)(tu)(tu)料(liao)紙表(biao)面(mian)呈現(xian)光(guang)滑和均勻。尤其是(shi)溶脹型乳液(HASE)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)稠(chou)劑有(you)優(you)秀的(de)(de)抗(kang)飛濺能力,可(ke)以和其它種類(lei)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)稠(chou)劑聯合使用,大大減輕(qing)涂(tu)(tu)(tu)料(liao)紙表(biao)面(mian)的(de)(de)粗(cu)糙度(du)(du)。
例如乳膠漆(qi)在(zai)生產(chan)、運輸、貯存(cun)、施工過(guo)程中經(jing)常會(hui)遇(yu)到分(fen)(fen)(fen)水(shui)的問(wen)題,雖(sui)然可以通(tong)過(guo)提(ti)高乳膠漆(qi)的黏(nian)度及提(ti)高分(fen)(fen)(fen)散性來延緩分(fen)(fen)(fen)水(shui),但是這(zhe)(zhe)樣的調節作用往(wang)(wang)往(wang)(wang)有(you)限(xian),更重(zhong)要的還是通(tong)過(guo)增(zeng)稠劑的選擇及其配用來解(jie)決這(zhe)(zhe)個問(wen)題。
迄今世界上用(yong)于食(shi)(shi)品(pin)(pin)工業的(de)(de)(de)食(shi)(shi)品(pin)(pin)增(zeng)(zeng)稠(chou)劑(ji)已有60余種(zhong),主要用(yong)來(lai)改善和(he)穩定食(shi)(shi)品(pin)(pin)的(de)(de)(de)物理性質或形態、增(zeng)(zeng)加食(shi)(shi)品(pin)(pin)的(de)(de)(de)黏度、賦予食(shi)(shi)品(pin)(pin)黏滑適口的(de)(de)(de)口感,并起到增(zeng)(zeng)稠(chou)、穩定、均質、乳化凝膠、掩(yan)蔽、矯味(wei)、增(zeng)(zeng)香、增(zeng)(zeng)甜等(deng)作用(yong)。增(zeng)(zeng)稠(chou)劑(ji)種(zhong)類很多,分天然(ran)和(he)化學合成(cheng)兩類。天然(ran)增(zeng)(zeng)稠(chou)劑(ji)主要從動(dong)植物中獲取,化學合成(cheng)的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)稠(chou)劑(ji)有CMC-Na、藻酸丙二酯(zhi)等(deng)。
食(shi)(shi)品增(zeng)稠劑是(shi)食(shi)(shi)品工(gong)業中(zhong)最重要的(de)輔料之一,它在食(shi)(shi)品加工(gong)中(zhong)主要起穩(wen)(wen)定食(shi)(shi)品形態的(de)作(zuo)用(yong),如保持懸浮漿液穩(wen)(wen)定、光潔程度穩(wen)(wen)定、乳化體系穩(wen)(wen)定等。此外(wai),它可(ke)以改善(shan)食(shi)(shi)品的(de)觸感(gan)及加工(gong)食(shi)(shi)品的(de)色、香、味以及料液等狀態的(de)穩(wen)(wen)定性。增(zeng)稠劑在食(shi)(shi)品中(zhong)的(de)突出作(zuo)用(yong)主要表現為:
(1)增(zeng)稠、分(fen)散和穩定作用(yong)
食用增稠(chou)劑(ji)都(dou)(dou)是親(qin)水性(xing)的(de)(de)高分子(zi)物質。溶于(yu)水中(zhong)(zhong)有(you)很大的(de)(de)黏(nian)(nian)度(du)(du),使體(ti)(ti)系(xi)具有(you)稠(chou)厚(hou)感。黏(nian)(nian)度(du)(du)增加(jia)后(hou),體(ti)(ti)系(xi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)分散(san)相(xiang)不容易聚集和凝聚,因而(er)可以使分散(san)體(ti)(ti)系(xi)穩(wen)定。大多增稠(chou)劑(ji)具有(you)表(biao)面(mian)活(huo)性(xing)劑(ji)的(de)(de)功能,可以吸附于(yu)分散(san)相(xiang)的(de)(de)表(biao)面(mian),使其具有(you)一定的(de)(de)親(qin)水性(xing)而(er)易于(yu)在水系(xi)中(zhong)(zhong)分散(san)。增稠(chou)劑(ji)的(de)(de)分子(zi)量分布(bu)、濃度(du)(du)、溶液(ye)的(de)(de)溫度(du)(du)、pH值機(ji)剪切(qie)速(su)率都(dou)(dou)會對溶液(ye)的(de)(de)黏(nian)(nian)度(du)(du)產生影響。
(2)膠凝作用
有(you)些增稠(chou)劑,如明(ming)膠、瓊(qiong)脂(zhi)等(deng)溶(rong)(rong)液,在(zai)(zai)溫熱條件下(xia)為黏稠(chou)流體(ti),當(dang)溫度降低時,溶(rong)(rong)液分子(zi)連接成(cheng)(cheng)網狀結構(gou),溶(rong)(rong)劑和其他分散介質全部被包(bao)含(han)在(zai)(zai)網狀結構(gou)之(zhi)中,整個(ge)體(ti)系形(xing)成(cheng)(cheng)了沒有(you)流動(dong)性的(de)(de)半固體(ti),即凝膠。很(hen)多食(shi)品的(de)(de)加工(gong)恰是利用了增稠(chou)劑的(de)(de)這個(ge)特(te)性,如果(guo)凍(dong)、奶凍(dong)等(deng)。有(you)些離子(zi)型(xing)的(de)(de)水溶(rong)(rong)性高分子(zi)增稠(chou)劑,如海藻(zao)酸鈉,在(zai)(zai)有(you)高價離子(zi)的(de)(de)存在(zai)(zai)下(xia)可以形(xing)成(cheng)(cheng)凝膠,而與溫度沒有(you)關系。這為許多特(te)色食(shi)品的(de)(de)加工(gong)帶(dai)來(lai)了方便和幫助。值得關注的(de)(de)是,并(bing)(bing)不是所有(you)的(de)(de)食(shi)品增稠(chou)劑都能形(xing)成(cheng)(cheng)凝膠,且它(ta)們(men)的(de)(de)凝膠性應用于(yu)食(shi)品體(ti)系中也(ye)是不能互相(xiang)代替的(de)(de),原因在(zai)(zai)于(yu)各種增稠(chou)劑的(de)(de)成(cheng)(cheng)膠模(mo)式、質量、穩定性、口感極可接受性等(deng)特(te)性并(bing)(bing)不完全相(xiang)同。
(3)凝聚澄清作用
大多增稠(chou)劑屬(shu)于高分子材料(liao)物質。在一(yi)定條件(jian)下,可同時吸附多個分散(san)介質使其(qi)聚集(ji)和被分離(li),而達到純化或凈化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)。如在果汁(zhi)中加入少量的(de)(de)明膠(jiao),就可以得到澄清的(de)(de)果汁(zhi)。
(4)保水作用
持(chi)水(shui)(shui)(shui)(shui)性(xing)(xing)增(zeng)(zeng)稠劑(ji)都是(shi)親水(shui)(shui)(shui)(shui)性(xing)(xing)高分子,本(ben)身有(you)(you)較(jiao)強的(de)吸水(shui)(shui)(shui)(shui)性(xing)(xing),將(jiang)其(qi)添加(jia)于(yu)(yu)(yu)食(shi)品(pin)后,可以使(shi)食(shi)品(pin)保持(chi)一定(ding)的(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)分含(han)量,從(cong)而使(shi)產品(pin)保持(chi)良好的(de)口感。增(zeng)(zeng)稠劑(ji)的(de)親水(shui)(shui)(shui)(shui)作用(yong),在肉制品(pin)、面制品(pin)中能(neng)起到很好的(de)改良品(pin)質作用(yong)。如(ru)在面類食(shi)品(pin)中,增(zeng)(zeng)稠劑(ji)可以改善(shan)面團的(de)吸水(shui)(shui)(shui)(shui)性(xing)(xing),調(diao)制面團時,增(zeng)(zeng)稠劑(ji)可以加(jia)速水(shui)(shui)(shui)(shui)分向蛋白(bai)質分子和淀粉(fen)顆粒滲透(tou)的(de)速度,有(you)(you)利(li)于(yu)(yu)(yu)調(diao)粉(fen)過程。增(zeng)(zeng)稠劑(ji)能(neng)吸收幾十(shi)倍乃至上(shang)百倍于(yu)(yu)(yu)其(qi)量的(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)分,并有(you)(you)持(chi)水(shui)(shui)(shui)(shui)性(xing)(xing),這個特性(xing)(xing)可以改善(shan)面團的(de)吸水(shui)(shui)(shui)(shui)量,增(zeng)(zeng)加(jia)產品(pin)重量。由于(yu)(yu)(yu)增(zeng)(zeng)稠劑(ji)有(you)(you)凝膠特性(xing)(xing),使(shi)面制品(pin)黏(nian)彈性(xing)(xing)增(zeng)(zeng)強,淀粉(fen)α化程度提(ti)高,不易老化和變(bian)干(gan)。
(5)控制結晶
使(shi)(shi)用(yong)增稠劑(ji)可(ke)賦(fu)予食(shi)品(pin)(pin)較高(gao)的(de)黏度(du),從而使(shi)(shi)許(xu)多(duo)過飽和溶液(ye)或體系中(zhong)(zhong)不出(chu)(chu)現結(jie)晶析(xi)出(chu)(chu)或使(shi)(shi)結(jie)晶達到細(xi)化效果(guo)。如(ru)用(yong)于糖果(guo)、冷凍(dong)食(shi)品(pin)(pin)可(ke)提高(gao)膨脹度(du),降低冰(bing)晶析(xi)出(chu)(chu)的(de)可(ke)能性(xing),使(shi)(shi)產(chan)品(pin)(pin)口感細(xi)膩;控制(zhi)糖漿制(zhi)品(pin)(pin)的(de)返砂現象,抑(yi)制(zhi)冰(bing)淇淋(lin)食(shi)品(pin)(pin)中(zhong)(zhong)的(de)冰(bing)晶岀(chu)現或在加工(gong)過程中(zhong)(zhong)生成的(de)冰(bing)晶細(xi)微化,并(bing)包含大量(liang)微小氣泡,使(shi)(shi)結(jie)構細(xi)膩均(jun)勻、口感光滑、外觀整潔。
(6)成膜、保鮮作用
食(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)增(zeng)稠劑(ji)(ji)可(ke)(ke)以在食(shi)(shi)品(pin)表面(mian)(mian)形成一層(ceng)非常(chang)光滑的(de)保護性(xing)薄膜,保護食(shi)(shi)品(pin)不受氧氣、微生物的(de)作用(yong)(yong)(yong)(yong)。與食(shi)(shi)品(pin)表面(mian)(mian)活性(xing)劑(ji)(ji)并用(yong)(yong)(yong)(yong),可(ke)(ke)用(yong)(yong)(yong)(yong)于水果、蔬菜的(de)保鮮(xian),并有拋光作用(yong)(yong)(yong)(yong)。還可(ke)(ke)以防止冰凍食(shi)(shi)品(pin)、固體粉末食(shi)(shi)品(pin)的(de)表面(mian)(mian)吸(xi)濕而導致的(de)質(zhi)量下降。作被(bei)膜用(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)食(shi)(shi)品(pin)增(zeng)稠劑(ji)(ji)有醇(chun)溶性(xing)蛋白、明膠、瓊脂、海藻酸等。
(7)起泡作(zuo)用(yong)和穩(wen)定泡沫作(zuo)用(yong)
增稠(chou)(chou)劑(ji)可(ke)以發泡,形成(cheng)網絡結(jie)構(gou)。它的溶液在攪(jiao)拌時如(ru)同(tong)肥皂泡一樣(yang),可(ke)包含(han)大量(liang)氣體(ti)和液泡,使(shi)加工食(shi)品(pin)的表面黏(nian)性增加而使(shi)食(shi)品(pin)穩定。蛋糕、面包、冰(bing)淇淋(lin)等使(shi)用鹿(lu)角藻膠(jiao)、槐豆膠(jiao)、海藻酸鈉、明膠(jiao)等作起泡劑(ji)時,增稠(chou)(chou)劑(ji)可(ke)以提高(gao)泡沫(mo)量(liang)及泡沫(mo)的穩定性。如(ru)啤酒泡沫(mo)及瓶壁產生(sheng)“連鬢子”均是使(shi)用了(le)增稠(chou)(chou)劑(ji)的緣故。
(8)黏合作用
香(xiang)腸中(zhong)使用(yong)(yong)槐豆膠(jiao)(jiao)、鹿角藻膠(jiao)(jiao)的目(mu)的是使產品(pin)(pin)(pin)成為(wei)一(yi)個集聚體,均(jun)質后組織結構(gou)穩定、潤滑,并利用(yong)(yong)膠(jiao)(jiao)的強力保(bao)水性防止香(xiang)腸在貯(zhu)存(cun)中(zhong)失重。阿(a)拉(la)伯膠(jiao)(jiao)可(ke)以作為(wei)片(pian)、粒(li)狀產品(pin)(pin)(pin)的結合劑,在粉末食品(pin)(pin)(pin)的顆(ke)粒(li)化(hua)、食品(pin)(pin)(pin)用(yong)(yong)香(xiang)料的顆(ke)粒(li)化(hua)和其他用(yong)(yong)途中(zhong)使用(yong)(yong)。
(9)用于(yu)保(bao)健、低熱食品的生(sheng)產
許多增稠劑基本(ben)為天(tian)然膠(jiao)質(zhi)類大分子物(wu)質(zhi)。在(zai)(zai)人體內(nei)幾(ji)乎不被消化,而通過代(dai)謝過程(cheng)排泄。所(suo)以(yi)在(zai)(zai)食品中(zhong)用(yong)增稠劑代(dai)替部分糖(tang)漿、蛋白(bai)質(zhi)后,很容易(yi)降低(di)食物(wu)的(de)(de)熱值。這(zhe)種(zhong)方法已應用(yong)在(zai)(zai)果(guo)醬、果(guo)漿、調(diao)料、點心、餅干、布(bu)丁等加工食品中(zhong),并向更廣泛的(de)(de)方面繼續(xu)發(fa)展。1961年,研究者發(fa)現果(guo)膠(jiao)可以(yi)降低(di)血中(zhong)膽固醇,而且海(hai)藻酸鈉也(ye)有這(zhe)種(zhong)作用(yong)。天(tian)然膠(jiao)的(de)(de)療(liao)效(xiao)作用(yong)使它成為保健食品中(zhong)的(de)(de)重要(yao)原料。
(10)掩蔽與緩釋作用
有(you)些(xie)增稠劑對(dui)某些(xie)原(yuan)料自身的(de)(de)不良氣味(wei)具有(you)吸(xi)附(fu)和(he)掩蔽作(zuo)用(yong),以(yi)達到脫味(wei)、除腥(xing)的(de)(de)效果,如利(li)用(yong)環狀糊精(jing)進行的(de)(de)除味(wei)應用(yong),而對(dui)有(you)些(xie)揮發較快的(de)(de)香氣和(he)不穩定的(de)(de)營養(yang)成分(fen)具有(you)緩(huan)釋作(zuo)用(yong)。
目前使(shi)用于(yu)日化行業的(de)增稠劑達200多(duo)種,主要有(you)無機鹽類(lei)、表面活性劑類(lei)、水溶(rong)性高(gao)分(fen)子類(lei)和脂(zhi)肪醇及脂(zhi)肪酸類(lei)等(deng)(deng)。在日用品方面,用于(yu)洗潔精,可使(shi)產品透明、穩定(ding)、泡沫豐富、手感細(xi)膩、易于(yu)漂(piao)洗,另外(wai)還常應用于(yu)化妝品、牙(ya)膏等(deng)(deng)中(zhong)。
石(shi)油開采(cai)中,為了獲得高產而借用(yong)某種液(ye)(ye)體(ti)(ti)的傳(chuan)導(dao)(dao)力(li)(如水力(li)等(deng))壓(ya)(ya)(ya)裂(lie)(lie)(lie)流體(ti)(ti)層(ceng),該(gai)液(ye)(ye)體(ti)(ti)叫壓(ya)(ya)(ya)裂(lie)(lie)(lie)液(ye)(ye)體(ti)(ti)或者(zhe)壓(ya)(ya)(ya)裂(lie)(lie)(lie)液(ye)(ye)。壓(ya)(ya)(ya)裂(lie)(lie)(lie)的目的是在地(di)層(ceng)中形(xing)成具有(you)一定尺寸(cun)和導(dao)(dao)流能力(li)的裂(lie)(lie)(lie)縫(feng),其成功與否與所(suo)用(yong)壓(ya)(ya)(ya)裂(lie)(lie)(lie)液(ye)(ye)的性(xing)能有(you)很(hen)大關系(xi)。壓(ya)(ya)(ya)裂(lie)(lie)(lie)液(ye)(ye)包(bao)括水基(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)裂(lie)(lie)(lie)液(ye)(ye)、油基(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)裂(lie)(lie)(lie)液(ye)(ye)、醇基(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)裂(lie)(lie)(lie)液(ye)(ye)、乳(ru)化壓(ya)(ya)(ya)裂(lie)(lie)(lie)液(ye)(ye)及泡沫壓(ya)(ya)(ya)裂(lie)(lie)(lie)液(ye)(ye)等(deng)。其中水基(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)裂(lie)(lie)(lie)液(ye)(ye)具有(you)成本低(di)、安全性(xing)較(jiao)高等(deng)優(you)點,目前使用(yong)最廣泛。
增(zeng)稠(chou)(chou)劑(ji)是水基(ji)壓裂液(ye)中(zhong)的(de)(de)(de)主要添加劑(ji),其發展經歷了(le)(le)近半個世紀(ji),但獲得性能更好(hao)的(de)(de)(de)壓裂液(ye)增(zeng)稠(chou)(chou)劑(ji)一直是國內外學者研究的(de)(de)(de)方向。目前使用(yong)的(de)(de)(de)水基(ji)壓裂液(ye)聚合(he)物(wu)增(zeng)稠(chou)(chou)劑(ji)品種繁多,可分為天然(ran)聚多糖及其衍生物(wu)與合(he)成聚合(he)物(wu)兩大類(lei)。隨(sui)著石油開(kai)采(cai)技術的(de)(de)(de)不斷發展和開(kai)采(cai)難度(du)的(de)(de)(de)增(zeng)加,人們(men)對壓裂液(ye)提出了(le)(le)更新更高的(de)(de)(de)要求(qiu)。由于比天然(ran)聚多糖類(lei)更能適應復雜的(de)(de)(de)地(di)層環境,合(he)成聚合(he)物(wu)增(zeng)稠(chou)(chou)劑(ji)在高溫深(shen)井壓裂方面將(jiang)發揮更大作用(yong)。
增(zeng)稠(chou)劑(ji)也(ye)是水(shui)基(ji)壓(ya)裂(lie)液中的主(zhu)要添加(jia)(jia)劑(ji),關系到(dao)壓(ya)裂(lie)液的使用(yong)性能及壓(ya)裂(lie)成敗。此外,增(zeng)稠(chou)劑(ji)也(ye)廣(guang)泛應用(yong)于(yu)醫藥、造紙、陶瓷、皮革加(jia)(jia)工、電鍍(du)等方面。
增(zeng)(zeng)(zeng)稠(chou)劑(ji)(ji)屬于多品(pin)種、多功能的(de)(de)材(cai)料。目前已經開(kai)(kai)發(fa)出纖(xian)維素增(zeng)(zeng)(zeng)稠(chou)劑(ji)(ji)、聚(ju)丙(bing)烯(xi)酸酯(zhi)增(zeng)(zeng)(zeng)稠(chou)劑(ji)(ji)、堿溶(rong)性(xing)(xing)丙(bing)烯(xi)酸增(zeng)(zeng)(zeng)稠(chou)劑(ji)(ji)、聚(ju)氨酯(zhi)增(zeng)(zeng)(zeng)稠(chou)劑(ji)(ji)等系(xi)列產品(pin)。它(ta)們在成糊性(xing)(xing)、滲(shen)透(tou)性(xing)(xing)、透(tou)網性(xing)(xing)、流變(bian)性(xing)(xing)、觸變(bian)性(xing)(xing)、曳絲性(xing)(xing)、抱(bao)水性(xing)(xing)、混懸性(xing)(xing)等方(fang)面(mian)性(xing)(xing)能突出,有著(zhu)廣泛的(de)(de)應(ying)(ying)用(yong)。最近(jin)的(de)(de)開(kai)(kai)發(fa)方(fang)向是液體締(di)合型無溶(rong)劑(ji)(ji)增(zeng)(zeng)(zeng)稠(chou)劑(ji)(ji),另外,對聚(ju)丙(bing)烯(xi)酸增(zeng)(zeng)(zeng)稠(chou)劑(ji)(ji)添加某些物質進(jin)(jin)行(xing)共聚(ju)改性(xing)(xing),與其(qi)它(ta)增(zeng)(zeng)(zeng)稠(chou)劑(ji)(ji)復配也(ye)是目前研究的(de)(de)重要內(nei)容(rong)。隨著(zhu)增(zeng)(zeng)(zeng)稠(chou)劑(ji)(ji)的(de)(de)不(bu)斷開(kai)(kai)發(fa),各生產廠家普(pu)遍認識到應(ying)(ying)用(yong)研究的(de)(de)重要意義。但與跨國公司(si)相比,國內(nei)企業的(de)(de)產品(pin)在系(xi)列化(hua)和產品(pin)性(xing)(xing)能上(shang)還(huan)存在一定差(cha)距,一些產品(pin)開(kai)(kai)發(fa)還(huan)處于模仿(fang)階段(duan)、今后應(ying)(ying)該集(ji)中精(jing)力開(kai)(kai)發(fa)特(te)色產品(pin),解決其(qi)乳液聚(ju)合反應(ying)(ying)及(ji)技術上(shang)的(de)(de)困難(nan),改善其(qi)低傷害(hai)及(ji)耐剪切耐高(gao)溫等性(xing)(xing)能,開(kai)(kai)發(fa)其(qi)潛在用(yong)途,降低造價(jia),促進(jin)(jin)增(zeng)(zeng)(zeng)稠(chou)劑(ji)(ji)發(fa)展。