增稠劑

增稠劑是一種流變助劑，不僅可以使塗料增稠，防止施工中出現流掛現象，而且能賦予塗料優異的機械性能和貯存穩定性。對於黏度較低的水性塗料來說，是非常重要的一類助劑。

有水性和油性之分。尤其是水相增稠劑應用更為普遍。增稠劑實質上是一種流變助劑，加入增稠劑后能調節流變性，使膠黏劑和密封劑增稠，防止填料沉澱，賦予良好的物理機械穩定性，控制施工過程的流變性(施膠時不流掛、不滴淌、不飛液)，還能起著降低成本的作用。

特別對於膠黏劑和密封劑的製造、儲存、使用都很重要，能夠改進和調節黏度，獲得穩定、防沉、減滲、防淌、觸變等性能。

食品級的增稠劑-素肉粉是一種水相增稠劑，同時它也是一種油相增稠劑，也就是說，它遇水可以大量的吸水，吸水30倍時可以形成凝膠，吸水50=-100倍時，可以成糊狀、吸水100-200倍時，可以使水體及含蛋白、油脂的體系形成濃郁感，質感強烈。素肉粉是由海洋藻類及陸生植物魔芋提取，藻類在生長的過程中會通過光合作用，將海里的二氧化碳吸收，對環境有好處，在食品中添加素肉粉，也是一種愛地球、綠色環保的生存方式。

無機類增稠機理

用無機鹽來做增稠劑的體系一般是表面活性劑水溶液體系，表面活性劑在水溶液中形成膠束，電解質的存在使膠束的締合數增加，導致球形膠束向棒狀膠束轉化，使運動阻力增大，從而使體系的黏稠度增加。 

但當電解質過量時會影響膠束結構，降低運動阻力，從而使體系黏稠度降低，這就是所說的“鹽析”。因此電解質加入量一般質量分數為1%～2%，而且和他類型的增稠劑共同作用，使體系更加穩定。 

纖維素類增稠劑

纖維素類增稠劑的增稠機理是：纖維素增稠劑分子的疏水主鏈與周圍水分子通過氫鍵締合，提高了聚合物本身的流體體積，減少了顆粒自由活動的空間，從而提高了體系黏度。也可以通過分子鏈的纏繞實現黏度的提高，表現為在靜態和低剪切有高黏度，在高剪切下為低黏度。這是因為靜態或低剪切速度時，纖維素分子鏈處於無序狀態而使體系呈現高黏性；而在高剪切速度時，分子平行於流動方向作有序排列，易於相互滑動，所以體系黏度下降。 

天然膠增稠劑

天然膠增稠劑增稠機理是通過聚多糖中糖單元含有3個羥基與水分子相互作用形成三維水化網路結構，從而達到增稠的效果。

增稠劑的用途相當廣泛，目前應用研究已經深入到印染紡織、水性塗料、醫藥、食品加工和日常用品等方面。 

印染紡織

紡織品及塗料印花要獲得良好的印製效果和質量，很大程度上取決於印花色漿的性能，其中增稠劑的性能起著至關重要的作用。加入增稠劑可使印花產品給色量高，印花輪廓清晰，色澤鮮艷飽滿，提高產品的透網性和觸變性，給印染企業創造更大的利潤空間，如研究者常對真絲織物進行上漿預處理，即在其表面均勻地覆蓋一層糊料，通過阻塞纖維的縫隙來解決滲化問題，已取得一定的成效。印花色漿的增稠劑過去多用天然澱粉或海藻酸鈉，由於天然澱粉成糊困難、海藻酸鈉價格較貴等原因，現在逐漸被丙烯酸型印染增稠劑所代替。而陰離子型聚丙烯酸類是增稠效果最好的，也是目前應用範圍最廣泛的增稠劑，但是這類增稠劑仍然存在缺陷，如耐電解質性能、色漿觸變性、印花時得色量等均不十分理想。改進的方法是在其親水主鏈上引入少量疏水性基團，從而合成締合型增稠劑。目前國內市場中的印花增稠劑根據原料和製備方法不同，可分為天然增稠劑、乳化增稠劑和合成增稠劑，其中合成增稠劑中的反相聚合產品占目前國內市場的大多數，因為其固含量可以高於50%以上，增稠效果非常好。 

水性塗料

塗料的主要功能是裝飾及保護被塗物。適當地加入增稠劑，可以有效地改變塗料體系的流體特性，使之具有觸變性，從而賦予塗料良好的貯存穩定性和施工性。好的增稠劑要達到如下要求：貯存時提高塗料黏度、抑制塗料的分離，高速塗裝時要降低黏度，塗裝后提高塗膜的黏度、防止流掛現象的發生等。傳統的增稠劑經常使用水溶性的聚合物，例如，纖維素衍生物中的高分子羥乙基纖維素（HEC）等。SEM資料顯示聚合增稠劑還可在紙製品塗膜過程中控制水分的保留，增稠劑的存在可使塗料紙表面呈現光滑和均勻。尤其是溶脹型乳液（HASE）增稠劑有優秀的抗飛濺能力，可以和其它種類增稠劑聯合使用，大大減輕塗料紙表面的粗糙度。 

例如乳膠漆在生產、運輸、貯存、施工過程中經常會遇到分水的問題，雖然可以通過提高乳膠漆的黏度及提高分散性來延緩分水，但是這樣的調節作用往往有限，更重要的還是通過增稠劑的選擇及其配用來解決這個問題。 

在食品加工中的作用

迄今世界上用於食品工業的食品增稠劑已有60餘種，主要用來改善和穩定食品的物理性質或形態、增加食品的黏度、賦予食品黏滑適口的口感，並起到增稠、穩定、均質、乳化凝膠、掩蔽、矯味、增香、增甜等作用。增稠劑種類很多，分天然和化學合成兩類。天然增稠劑主要從動植物中獲取，化學合成的增稠劑有CMC-Na、藻酸丙二酯等。 

食品增稠劑是食品工業中最重要的輔料之一，它在食品加工中主要起穩定食品形態的作用，如保持懸浮漿液穩定、光潔程度穩定、乳化體系穩定等。此外，它可以改善食品的觸感及加工食品的色、香、味以及料液等狀態的穩定性。增稠劑在食品中的突出作用主要表現為：

（1）增稠、分散和穩定作用

食用增稠劑都是親水性的高分子物質。溶於水中有很大的黏度，使體系具有稠厚感。黏度增加后，體系中的分散相不容易聚集和凝聚，因而可以使分散體系穩定。大多增稠劑具有表面活性劑的功能，可以吸附於分散相的表面，使其具有一定的親水性而易於在水系中分散。增稠劑的分子量分佈、濃度、溶液的溫度、pH值機剪切速率都會對溶液的黏度產生影響。 

（2）膠凝作用

有些增稠劑，如明膠、瓊脂等溶液，在溫熱條件下為黏稠流體，當溫度降低時，溶液分子連接成網狀結構，溶劑和其他分散介質全部被包含在網狀結構之中，整個體系形成了沒有流動性的半固體，即凝膠。很多食品的加工恰是利用了增稠劑的這個特性，如果凍、奶凍等。有些離子型的水溶性高分子增稠劑，如海藻酸鈉，在有高價離子的存在下可以形成凝膠，而與溫度沒有關係。這為許多特色食品的加工帶來了方便和幫助。值得關注的是，並不是所有的食品增稠劑都能形成凝膠，且它們的凝膠性應用於食品體系中也是不能互相代替的，原因在於各種增稠劑的成膠模式、質量、穩定性、口感極可接受性等特性並不完全相同。 

（3）凝聚澄清作用

大多增稠劑屬於高分子材料物質。在一定條件下，可同時吸附多個分散介質使其聚集和被分離，而達到純化或凈化的目的。如在果汁中加入少量的明膠，就可以得到澄清的果汁。 

（4）保水作用

持水性增稠劑都是親水性高分子，本身有較強的吸水性，將其添加於食品后，可以使食品保持一定的水分含量，從而使產品保持良好的口感。增稠劑的親水作用，在肉製品、面製品中能起到很好的改良品質作用。如在面類食品中，增稠劑可以改善麵糰的吸水性，調製麵糰時，增稠劑可以加速水分向蛋白質分子和澱粉顆粒滲透的速度，有利於調粉過程。增稠劑能吸收幾十倍乃至上百倍於其量的水分，並有持水性，這個特性可以改善麵糰的吸水量，增加產品重量。由於增稠劑有凝膠特性，使面製品黏彈性增強，澱粉α化程度提高，不易老化和變干。 

（5）控制結晶

使用增稠劑可賦予食品較高的黏度，從而使許多過飽和溶液或體系中不出現結晶析出或使結晶達到細化效果。如用於糖果、冷凍食品可提高膨脹度，降低冰晶析出的可能性，使產品口感細膩；控制糖漿製品的返砂現象，抑製冰淇淋食品中的冰晶岀現或在加工過程中生成的冰晶細微化，並包含大量微小氣泡，使結構細膩均勻、口感光滑、外觀整潔。 

（6）成膜、保鮮作用

食用增稠劑可以在食品表面形成一層非常光滑的保護性薄膜，保護食品不受氧氣、微生物的作用。與食品表面活性劑並用，可用於水果、蔬菜的保鮮，並有拋光作用。還可以防止冰凍食品、固體粉末食品的表面吸濕而導致的質量下降。作被膜用的食品增稠劑有醇溶性蛋白、明膠、瓊脂、海藻酸等。 

（7）起泡作用和穩定泡沫作用

增稠劑可以發泡，形成網路結構。它的溶液在攪拌時如同肥皂泡一樣，可包含大量氣體和液泡，使加工食品的表面黏性增加而使食品穩定。蛋糕、麵包、冰淇淋等使用鹿角藻膠、槐豆膠、海藻酸鈉、明膠等作起泡劑時，增稠劑可以提高泡沫量及泡沫的穩定性。如啤酒泡沫及瓶壁產生“連鬢子”均是使用了增稠劑的緣故。 

（8）黏合作用

香腸中使用槐豆膠、鹿角藻膠的目的是使產品成為一個集聚體，均質后組織結構穩定、潤滑，並利用膠的強力保水性防止香腸在貯存中失重。阿拉伯膠可以作為片、粒狀產品的結合劑，在粉末食品的顆粒化、食品用香料的顆粒化和其他用途中使用。 

（9）用於保健、低熱食品的生產

許多增稠劑基本為天然膠質類大分子物質。在人體內幾乎不被消化，而通過代謝過程排泄。所以在食品中用增稠劑代替部分糖漿、蛋白質后，很容易降低食物的熱值。這種方法已應用在果醬、果漿、調料、點心、餅乾、布丁等加工食品中，並向更廣泛的方面繼續發展。1961年，研究者發現果膠可以降低血中膽固醇，而且海藻酸鈉也有這種作用。天然膠的療效作用使它成為保健食品中的重要原料。 

（10）掩蔽與緩釋作用

有些增稠劑對某些原料自身的不良氣味具有吸附和掩蔽作用，以達到脫味、除腥的效果，如利用環狀糊精進行的除味應用，而對有些揮發較快的香氣和不穩定的營養成分具有緩釋作用。 

日化行業

目前使用於日化行業的增稠劑達200多種，主要有無機鹽類、表面活性劑類、水溶性高分子類和脂肪醇及脂肪酸類等。在日用品方面，用於洗潔精，可使產品透明、穩定、泡沫豐富、手感細膩、易於漂洗，另外還常應用於化妝品、牙膏等中。 

石油開採

石油開採中，為了獲得高產而借用某種液體的傳導力（如水力等）壓裂流體層，該液體叫壓裂液體或者壓裂液。壓裂的目的是在地層中形成具有一定尺寸和導流能力的裂縫，其成功與否與所用壓裂液的性能有很大關係。壓裂液包括水基壓裂液、油基壓裂液、醇基壓裂液、乳化壓裂液及泡沫壓裂液等。其中水基壓裂液具有成本低、安全性較高等優點，目前使用最廣泛。 

增稠劑是水基壓裂液中的主要添加劑，其發展經歷了近半個世紀，但獲得性能更好的壓裂液增稠劑一直是國內外學者研究的方向。目前使用的水基壓裂液聚合物增稠劑品種繁多，可分為天然聚多糖及其衍生物與合成聚合物兩大類。隨著石油開採技術的不斷發展和開採難度的增加，人們對壓裂液提出了更新更高的要求。由於比天然聚多糖類更能適應複雜的地層環境，合成聚合物增稠劑在高溫深井壓裂方面將發揮更大作用。 

其它

增稠劑也是水基壓裂液中的主要添加劑，關係到壓裂液的使用性能及壓裂成敗。此外，增稠劑也廣泛應用於醫藥、造紙、陶瓷、皮革加工、電鍍等方面。 

增稠劑屬於多品種、多功能的材料。目前已經開發出纖維素增稠劑、聚丙烯酸酯增稠劑、鹼溶性丙烯酸增稠劑、聚氨酯增稠劑等系列產品。它們在成糊性、滲透性、透網性、流變性、觸變性、曳絲性、抱水性、混懸性等方面性能突出，有著廣泛的應用。最近的開發方向是液體締合型無溶劑增稠劑，另外，對聚丙烯酸增稠劑添加某些物質進行共聚改性，與其它增稠劑復配也是目前研究的重要內容。隨著增稠劑的不斷開發，各生產廠家普遍認識到應用研究的重要意義。但與跨國公司相比，國內企業的產品在系列化和產品性能上還存在一定差距，一些產品開發還處於模仿階段、今後應該集中精力開發特色產品，解決其乳液聚合反應及技術上的困難，改善其低傷害及耐剪切耐高溫等性能，開發其潛在用途，降低造價，促進增稠劑發展。

增稠劑的品種繁多，其製備方法因品種不同而有所差異。一般情況下，低分子增稠劑的製備比較簡單，例如低分子無機增稠劑與表面活性劑配合增稠；醚類/氧化胺增稠劑通過氧化反應製得；酯類增稠劑可通過直接酯化得到等。而高分子增稠劑佔據的市場比例較大，除無機高分子增稠劑與天然高分子增稠劑外，大多是通過乳液聚合、反相乳液聚合製備的，也有少數採用溶液聚合、本體聚合和沉澱聚合製備。 

溶液聚合

溶液聚合是指溶於某種溶劑的單體和引發劑等的聚合過程，其組成成分通常是聚合單體、油溶性/水溶性引發劑、溶劑/水。 

溶液聚合法以聚丙烯酸增稠劑的製備研究為主。特點就是製備過程中需要大量的溶劑溶解聚合物，這類溶劑大多不溶於水，且後期需要進行回收處理。因此，成本較高，而且不利於環境保護。 

本體聚合

本體聚合即在熱源（光、熱、輻射能等）的作用下，不加或加少量引發劑/催化劑引發/加快單體自身聚合的過程。該方法對單體的要求較小，且無需溶劑溶解，得到的產品具有雜質少，純度高。近幾年，有學者開始採用本體聚合（兩步法）製備締合型聚氨酯增稠劑，先本體聚合聚氨酯預聚體，最終用長鏈脂肪醇封端，獲得產品。 

乳液聚合

乳液聚合是指單體在機械攪拌下，藉助乳化劑使單體均勻地分散在水中形成乳液，再添加引發劑引發單體聚合。 

乳液聚合法可以適應較高的反應速度，並獲得的聚合物分子量較高，生產容易控制，殘留單體容易去除，基於這些優點，該製備法的研究發展較快。丙烯酸類增稠劑的增稠和懸浮性能優異，不僅如此，幾乎與所有的非離子、陰離子、兩性表面活性劑以及多種陽離子聚合物配合使用，因此受到研究學者的青睞。 

反相乳液聚合

反相乳液聚合是指在乳化劑作用下，不溶於水的有機溶劑與水溶性單體在水中形成油包水型乳液而進行的聚合。 

此法速率快、條件溫和，得到高分子量且較純凈的產品。無論是增稠效果，還是耐電解質性能，其產品均優於乳液聚合產品。 

反相乳液聚合法與乳液聚合法製備的增稠劑類型相似，以聚丙烯酸類增稠劑為主，相對於乳液聚合，反相乳液聚合法更適合製備耐電解質增稠劑，在反相乳液聚合的基礎上引入新技術，如通過輻射聚合製備印花增稠劑，使聚合速率可以人為控制，避免反應過快。 

沉澱聚合

沉澱法製備增稠劑的研究較少，通常是在有機溶劑（苯、甲苯或烷烴等）與丙烯酸單體混合液中，加沉澱劑製備前驅體沉澱物，再將前驅體進行乾燥或鍛燒的過程。

與反相乳液聚合法相比，沉澱聚合的產品增稠性能較差，對電解質敏感，若在聚合物中引入一些共聚單體（如甲基丙烯酸十八烷基酯），可提高其耐電解質性。

能夠作為增稠劑的物質很多，最常使用的增稠劑約有40餘種。現行國標《GB 2760-2014食品安全國家標準 食品添加劑使用標準》中共收錄的增稠劑有55種，其分類有以下多種方式。 

按增稠劑的化學結構和組成分類，可將其分為多糖和多肽兩大類。其中多糖類增稠劑包括澱粉類、纖維素類、果膠類、海藻酸類等，該類物質廣泛分佈於自然界中。多肽類增稠劑主要有明膠、酪蛋白酸鈉和乾酪酥等，這類物質來源有限，價格偏高，應用較少。 

按增稠劑的離子性質也可將其分為兩大類，即離子增稠劑，如海藻酸、羧甲基纖維素鈉和澱粉等；非離子型增稠劑，如丙二醇海藻酸鈉、羥丙基澱粉等。 

按增稠劑的來源可分為天然增稠劑和合成增稠劑兩大類。其中，天然增稠劑還可進一步分為動物性增稠劑（明膠、酪蛋白酸鈉等）、植物性增稠劑（瓜兒豆膠、阿拉伯膠、果膠、瓊脂、卡拉膠等）、微生物增稠劑（黃原膠、結冷膠等）及酶處理增稠劑（酶水解瓜兒豆膠、酶處理澱粉等）四大類。合成增稠劑主要為改性澱粉、改性纖維素、丙二醇海藻酸酯和黃原膠等。 

按增稠劑相對分子質量分類，有低分子增稠劑和高分子增稠劑：其中，低分子增稠劑和高分子增稠劑還可進一步按其分子中所含功能基團分類，主要有無機增稠劑、纖維素類、脂肪醇、脂肪酸類、醚類、聚丙烯酸酯和締合型聚氨酯增稠劑類等。下面按相對分子質量對增稠劑逐一進行介紹： 

低分子增稠劑

（1）無機鹽類增稠劑

用無機鹽（如氯化鈉、氯化鉀、氯化銨、單乙醇胺氯化物、二乙醇胺氯化物、硫酸鈉、磷酸鈉、磷酸二鈉和三磷酸五鈉等）做增稠劑的體系，一般是表面活性劑水溶液體系，最常用的無機鹽增稠劑是氯化鈉，增稠效果明顯。 

（2）脂肪醇、脂肪酸類增稠劑

脂肪醇、脂肪酸（如月桂醇、肉豆蔻醇、癸醇、己醇、辛醇、鯨蠟醇、硬脂醇、山嵛醇、月桂酸、亞油酸、亞麻酸、肉豆蔻酸、硬脂酸等）是帶極性的有機物，可以把它們看成非離子表面活性劑，它們既有親油基團，又有親水基團。少量該類有機物的存在對錶面活性劑的表面張力等性質有顯著影響，其作用大小是隨碳鏈加長而增大，一般來說呈線性變化關係。 

（3）烷醇醯胺類增稠劑

烷醇醯胺能在電解質存在下，進行增稠並且能達到最佳效果。各種不同的烷醇醯胺在性能上有很大差異，最常用的是椰油二乙醇醯胺。在單獨使用和復配使用時效果不一樣。這類增稠劑的缺點是烷醇醯胺的雜質中有遊離胺，是亞硝胺的潛在來源。 

（4）醚類增稠劑

這類增稠劑屬於非離子增稠劑，一般以脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽（AES）為主，通常情況下，僅用無機鹽即能調成合適的黏度。另外其增稠效果與產物中所含未反應的醇及同系物的分佈寬窄有很大關係。同系物的分佈愈窄，其增稠效果愈大。 

（5）酯類增稠劑

這類增稠劑也屬於非離子增稠劑，主要用於表面活性劑水溶液體系中。其優點是不容易水解，在寬的pH和溫度範圍內黏度穩定。目前最常用的是PEG-150二硬脂酸酯。 

（6）氧化胺增稠劑

氧化胺是極性的非離子表面活性劑，具有增稠作用。其特徵表現為：在中性或鹼性條件下，氧化胺在水溶液中以不電離的水化物存在，顯示非離子性；在酸性溶液中，它顯示弱的陽離子性。當溶液pH值<3時，氧化胺的陽離子性尤為明顯。因此它可以在不同的條件下與陽離子、陰離子、非離子和兩性離子等表面活性劑很好配伍並顯示協同效應。氧化胺常用於化妝品方面的增稠。 

（7）其它增稠劑

少數甜菜鹼和皂類也能作增稠劑，皂類可用於棒狀化妝品中的增稠，甜菜鹼主要用於表面活性劑水體系中。 

高分子增稠劑

（1）無機增稠劑

無機增稠劑是一類吸水膨脹而形成觸變性的凝膠礦物。主要有膨潤土、凹凸棒土、硅酸鋁等，其中膨潤土最為常用。現在人們正在研究用無機物和其它物質複合合成增稠劑，如 M Chtourou 等人正在研究用銨鹽的有機衍生物和類屬蒙脫石的突尼西亞黏土合成增稠劑，並且有了很大的進展。 

（2）纖維素類增稠劑

纖維素類增稠劑的使用歷史較長，品種也很多，有甲基纖維素、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基甲基纖維素等，廣泛應用於各種領域。纖維素類增稠劑通過水合膨脹的長鏈而增稠，其體系表現明顯的假塑性流變形態。 

（3）聚丙烯酸類增稠劑

聚丙烯酸類增稠劑屬陰離子型增稠劑，是目前應用比較廣泛的合成增稠劑，尤其在印染方面。一般由 3 種或更多的單體聚合而成，主單體一般為羧酸類單體，如丙烯酸、馬來酸或馬來酸酐、甲基丙烯酸等；第二單體一般為丙烯酸酯或苯乙烯；第三單體是具有交聯作用的單體，例如N，N-亞甲基雙丙烯醯胺、雙丙烯酸丁二酯或鄰苯二甲酸二丙烯酯等。 

（4）聚氨酯類增稠劑

聚氨酯全稱為聚氨基甲酸酯，是分子結構中含有—NHCOO—單元的高分子化合物。可通過二異氰酸酯和聚乙二醇在封端劑的存在下合成，聚氨酯類增稠劑是近年來新開發的締合型增稠劑，是分子量相對較低的水溶性聚氨酯。分子結構中有親水部分也有親油部分，呈現出一定的表面活性。 

（5）天然膠增稠劑

天然膠主要有膠原蛋白類和聚多糖類，但是作為增稠劑的天然膠主要是聚多糖類。 

（6）聚氧乙烯類增稠劑

一般把相對分子質量>2.5×10的產品稱作聚氧乙烯，而<2.5×10的稱作聚乙二醇，增稠機理主要與高分子聚合物鏈有關。聚氧乙烯的水溶液在紫外線、強酸和過渡金屬離子（特別是 Fe、Cr和Ni）作用下會自動氧化降解，失去其黏度。 

（7）其它增稠劑

PVM/MA 癸二烯交聯聚合物（聚乙烯甲基醚/丙烯酸甲酯與癸二烯的交聯聚合物）是新的一族增稠劑，能配製成透明定型凝膠、噴髮膠和乳膠，可用於增稠醇類溶液、甘油和其它非水體系。

增稠、分散和穩定作用；膠凝作用；凝聚澄清作用；保水作用；控制結晶；成膜、保鮮作用等。

增稠劑有著特定的流變學性質，抗酸性首推海藻酸丙二醇酯；增調性首選瓜爾豆膠；溶液假塑性、冷水中溶解度最強為黃原膠；乳化託附性以阿拉伯膠最佳；凝膠性瓊脂強於其它膠但凝膠透明度尤以卡拉膠為甚；卡拉膠在乳類穩定性方面也優於其它膠。改性石蠟樹脂適用範圍相對較廣，耐酸鹼耐高溫，冷水溶解較強，用途和其他類增稠劑相比更為廣泛。

對大多數增稠劑而言，它們的基本化學組成是單糖及其衍生物。常見的單糖包括葡萄糖、葡萄糖醛酸、甘露糖醛酸、鼠李糖、毗甘前半乳糖，古洛糖醛酸、半乳精、半乳精醛酸等。如羥丙基二澱粉磷酸酯是澱粉衍生物；明膠的主要成分是蛋白質；果膠是膳食纖維的一種。

食品增稠劑都屬於大分子物質，絕大多數進入人體后不被人體消化吸收，如果膠、瓜爾膠、卡拉膠等，其作用與膳食纖維類似。少數增稠劑例如明膠，能夠被人體消化，但明膠主要成分是蛋白質，經過消化會分解為氨基酸，繼而參與人體代謝，是能吸收利用的營養物質。

增稠劑又稱膠凝劑，用於食品時又稱糊料或食品膠。它可以提高物系粘度，使物系保持均勻的穩定的懸浮狀態或乳濁狀態，或形成凝膠。廣泛用於食品、塗料、膠黏劑、化妝品、洗滌劑、印染、橡膠、醫藥等領域。在塗料印花中，由增稠劑、水、粘合劑和塗料色漿組成的塗料印花色漿，印花色漿在印花機械力作用下，發生切變力，使印花色漿的粘度在瞬間大幅度降低；當切變力消失時，又恢復至原來的高粘度，使織物印花輪廓清晰。這種隨切變力的變化而發生的粘度變化，主要是靠增稠劑來實現的。在乳膠漆製造中，增稠劑對乳膠漆的增稠、穩定及流變性能起著多方面協調作用。再乳膠聚合過程中用作保護膠體，提高乳液的穩定性；再顏料、填料分散階段，提高分散物料的粘度而利於分散；在儲運過程中提高塗料穩定性及抗凍融性，防止顏料、填料沉底結塊；在施工中調節乳膠漆粘稠度，並呈良好的觸變性等。在食品中添加千分之幾的食品增稠劑，具有膠凝、成膜、持水、懸浮、乳化、泡沫穩定及潤滑等功效。對流態食品或凍膠食品的色、香、味、結構和食品的相對穩定性起著十分重要的作用。

增稠劑大多屬於親水性高分子化合物，按來源分為動物類、植物類、礦物類、合成類或半合成類。簡單分可分為天然和合成兩大類。天然品大多數是從含多糖類粘性物質的植物及海藻類製取，如澱粉、果膠、瓊脂、明膠、海藻脂、角叉膠、糊精、黃耆膠、多糖素衍生物等；合成品有甲基纖維素、羧甲基纖維素等纖維素衍生物、澱粉衍生物、乾酪素、聚丙烯酸鈉、聚氧化乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、低分子聚乙烯蠟、聚丙烯醯胺等。

飲料生產中常用的增稠劑以及作乳化穩定劑用的增稠劑主要有羧甲基纖維素鈉、藻酸丙二醇酯、卡拉膠、黃原膠、果膠、瓜爾豆膠、刺槐豆膠等。

CMC為葡萄糖聚合度200—500的纖維素衍生物，醚化度0．6—0．7，為白色或類白色的粉末或纖維狀物質，無臭，有吸濕性。羧基的置換度（醚化度）決定其性質。醚化度0．3以上時在鹼液中可溶。水溶液黏度由pH、聚合度決定，醚化度0．5—0．8時在酸性中也不沉澱。CMC易溶於水，在水中成為透明的黏稠溶液，其黏度隨溶液濃度和溫度而變化。60℃以下溫度穩定，在80℃以上溫度長時間加熱會降低黏度。

具有增稠、懸浮、乳化、穩定等多種功能。在飲料生產中主要用於果肉型果汁飲料的增稠劑、蛋白質飲料的乳化穩定劑和酸乳飲料的穩定劑。用量一般0．1%—0．5%。藻酸丙二醇酯（PGA）：PGA為淡黃色略有芳香的粉末，易溶於水，一般用量為1%，濃度高時黏度大，溫度升高時黏度下降。在pH3—4範圍內，隨pH降低而黏度增大。在pH3附近最穩定，在pH7以上發生水解，黏度顯著降低。PGA在60℃左右時穩定，溫度再升高時黏度下降。但加熱時的變化僅表現聚合度降低，未見酯鍵水解，即使在90℃，pH3．1的酸性溶液中亦能相對穩定。

使用範圍：PGA具有丙二醇基，親油性大，因此乳化性強，同時由於酯化度低，其性質類似藻酸鈉，在飲料生產中主要作乳化穩定劑，在連續相中產生黏性，提高乳濁液穩定性。

另外單獨或與其他增稠劑組合使用時作為酸性飲料的增稠劑，可獲得良好的流變學特性，使固形物成分很好地懸浮於果汁中，提高果肉型飲料的穩定性。還可作為果汁飲料、酸乳飲料的穩定劑以及乳化香精的乳化穩定劑等。PGA一般用量為0．1%—0．5%。FAO/WHO食品添加劑專門委員會規定的日攝入量（ADI）為25mg/kg體重，規定的使用標準為1%以下。

用石花菜提取物製成的瓊脂，是一種重要的植物膠，無色，無固定形狀，但屬於固體，可溶於熱水中。瓊脂可用來製作冷食品和微生物的培養基等。瓊脂通常被稱為洋菜或洋粉，也叫石花膠，瓊脂含有豐富的膳食纖維（含量為80.9%），蛋白質含量高，熱量低，具有排毒養顏、瀉火、潤腸、降血壓、降血糖和防癌作用，被聯合國糧農組織確認為21世紀健康食品。

瓊脂是由海藻中提取的多糖體，是目前世界上用途最廣泛的海藻膠之一。它在食品工業、醫藥工業、日用化工、生物工程等許多方面有著廣泛的應用，瓊脂用於食品中能明顯改變食品的品質，提高食品的檔次。價格很高。其特點：具有凝固性，穩定性，能與一些物質形成絡合物等物理化學性質，可用作增稠劑，凝固劑，懸浮劑，乳化劑，保鮮劑和穩定劑。廣泛用於製造粒粒橙及各種飲料，果凍，冰淇淋，糕點，軟糖，罐頭，肉製品，八寶粥，銀耳燕窩，羹類食品，涼拌食品等等。瓊脂在化學工業，醫學科研，可作培養基，藥膏基及其他用途.

瓊脂是以藻類的石花菜屬(Gelidium)及江蘺屬(Gracilaria)製成的明膠產品，為最常用的微生物培養基的固化劑，也用於肉、魚、禽類罐頭和化妝品、藥品及牙科醫療。在釀造和葡萄酒工業中用作澄清劑，製作冰淇淋、糕點及沙拉調味料時用作增稠劑，並作金屬拉絲的潤滑劑等。

在低濃度（0．5%以下）時具有天然樹膠的最高黏度，可溶於冷水。水溶液具有典型的假塑性流動，在受到剪切時，黏度逐漸下降，而剪切力降低時，黏度又立即恢復。水溶液的黏度在較大溫度範圍內基本恆定。多數樹膠當其溫度每升高5℃，黏度約降低15%，而黃原膠僅降低5%左右。黃原膠還具有耐鹽性，在食鹽存在下加熱不會鹽析。與刺槐樹膠、瓜爾豆膠等含半乳甘露聚糖的膠類混用有增效作用。如與刺槐樹膠組合可明顯增稠，與瓜爾豆膠組合可形成凝膠。

可廣泛用於增稠劑、乳化劑、穩定劑和凝膠強化劑。用於果肉型飲料、蛋白質飲料等，可增加飲料的濃厚感，並穩定各成分的懸濁性。因黃原膠具有假塑性，用於飲料增稠但無黏糊感，並有良好的放香性。將CMC作膠體保護劑，與黃原膠組合可防止飲料凝聚。黃原膠還可用於固體粉末飲料，標準用量為1%。

為白色或淡黃色粉末，無味無臭，在60℃以上的熱水中完全溶解，不溶於有機溶劑。在pH9時穩定性最好，pH6以上可以高溫加熱，pH3．5以下時加熱會發生酸水解。水溶液在有鉀、鈣離子存在時可生成可逆性凝膠。

作增稠劑、懸浮劑、凝膠劑、乳化劑和穩定劑，一般用量0．03%—0．5%。如在可可牛奶中用量為0．025%—0．035%，牛乳凝膠為0．2%—0．3%，酸乳為0．02%—0．03%，加熱殺菌的飲料和牛乳凝膠選取K型。同時，卡拉膠與刺槐樹膠有增效作用，可提高其凝乳強度和黏度。

果膠為褐色或灰白色的顆粒或粉末，口感黏滑，溶於20倍的水，成乳白色黏稠液，耐熱性好，不溶於有機溶劑。

主要作乳化劑、穩定劑、膠凝劑、增稠劑和品質改良劑使用。在果汁飲料或固體

飲料中使用，可使飲料增黏，或使精油、果粒等懸濁穩定化。在果汁飲料中的用量為0．05%—0．1%，在濃縮果汁中用量為0．1%—0．2%。使用時用糖漿潤濕或同3倍量以上的砂糖混合，更使果膠易溶於水。明膠：為無色或淡黃色透明、脆性、幾乎無臭、無味的薄片或粗粉末。在5—10倍量冷水中膨潤，可溶於熱水、甘油和醋酸，不溶於醚、乙醇等有機溶劑。溶於熱水時成為非常黏的溶膠，5%以下濃度不凝膠，10%—15%的溶液可形成凝膠。

凝膠化溫度與其濃度和共存的鹽的種類、濃度以及溶液pH有關。30℃左右液化，20℃—25℃凝膠。明膠水溶液長時間煮沸時發生變化，冷卻后也能成為凝膠。再加熱則變為蛋白腖。明膠主要成分為83%以上的蛋白質，15%以下的水分和2%以下的無機灰分。

使用範圍：可作為飲料的增稠劑、穩定劑，同時作果汁和酒的澄清劑使用。

由於海藻膠在增稠性，穩定性，膠凝性，保形性，薄膜成形性等方面具有顯著的優點，加上其獨特的保健功能，使之在食品工業中得到了廣泛的應用，成為產銷量最大的增稠劑之一。本節重點介紹海藻酸及其鹽，瓊脂，卡拉膠的組成結構，理化性質及其在食品工業中的應用.

別名：褐藻酸鈉，藻膠。化學結構：海藻酸和海藻酸鹽是直鏈糖醛酸聚糖。由兩種分子組成即:

白色至淺黃色纖維狀或顆粒狀粉末，幾乎無臭，無味，溶於水形成粘稠糊狀肢體溶液。不溶於乙醚，乙醇或氯仿等。其溶液呈中性。與金屬鹽結合凝固.

海藻酸鈉與鈣離子形成的凝膠，具有耐凍結性和乾燥后可吸水膨脹復原等特性。海藻酸鈉的黏度影響所形成凝膠的脆性，黏度越高，凝膠越脆。增加鈣離子和海藻酸鈉的濃度而得到的凝膠，強度增大。膠凝形成過程中可通過調節pH值，選擇適宜的鈣鹽和加入磷酸鹽緩衝劑或螯合劑來控制。也可以通過逐漸釋出多價陽離子或氫離子，或兩者同時來控制。通過調節海藻酸鈉與酸的比例，來調節凝膠的剛性。通過控制鈣鹽的溶解度，可調節凝膠的品種和剛性，使用易溶性的氯化鈣，迅速製成凝膠；而使用磷酸二氫鈣時，溫度升到93～107℃方能釋出鈣，可延遲膠凝化時間。鈣離子加入量達2.3%時，得到稠厚的凝膠；加入量低於1%時，為流動狀體。當pH值接近蛋白質等電點時，蛋白質和海藻酸鈉形成可溶性絡合物，黏度增大，可抑制蛋白質沉澱；當pH值進一步下降，絡合物則發生沉澱.

LD50大鼠靜脈注射l00mg/kg體重.GRA5FDA-2lCFR173,310,184,1724.ADI無需規定(FAO/WHO1994).

從海帶或馬尾藻中提取.

用作乳化劑，成膜劑，增稠劑。在酸性溶液中作用弱，一般不宜在酸性較大的水果汁和食品中應用。我國《食品衛生添加使用標準》(GB2760-1996)規定：可按生產需要適量用於各類食品。美國FDA(1989)規定：用途及限量為：調味品和佐料(除用於填充油橄欖的香料之外),1%;糖果，蜜餞和糕點糖霜,6.0%;明膠和布丁,4.0%;罐頭,10.0%;加工水果和水果汁,2.0%;其他食品，根據實際工藝需要不超過1.0%.日本規定：用於冰淇淋以改善保形性及使組織細膩，其用量為0.1%～0.4%;製造餡類可賦予粘結件，使吸附於穩定劑的水分難以形成冰晶，其用量為0.1%～0.7%.此外可製成薄膜用於糖果防粘包裝.

一般來說，工業用增稠劑不能用於食品製造。食品增稠劑一般按照下列標準使用：

商業推薦性標準：SB/T10016標準；

中國國家食品添加劑使用標準：GB2760_2011

如，在冷飲中，國家允許使用的添加劑不到30種。因為結晶體不同，冰糕、雪糕、冰激凌也有各自的標準：

其中，冰棍的成分一般只有水、糖和添加劑，水的含量應是95%，添加劑不能超過總重量的5%；

雪糕和冰激凌則對總干物投放量有要求，雪糕總干物為15%到25%，這裡的總干物指奶、玉米澱粉、飴糖、蔗糖；冰激凌總干物含量為25%到40%，這裡的總干物指奶或還原奶。

截至2012年，關於食品添加劑的標準仍不夠具體詳細，儘管每種食品添加劑都在規定含量內，但關於食品添加劑疊加含量應控制在多少，國家目前並沒有具體的標準。