实验指导书

食品添加剂实验指导书实验一增稠剂的黏度特性一、概述增稠剂是食品加工中常用的添加剂之一，其主要作用是保持食品的稳定性，而这种功能是通过食品体系的黏度实现的。

食品胶一般都能溶解或分散在水中，发生水化作用产生增稠或提高流体粘度的效应，因此几乎所有的食品胶都具有增稠效果。

但对于不同的食品胶，增稠效果并不一样。

大多数食品胶在很低浓度(1%)时就能获得高粘度的流体，但也有一些胶体即使在很高的浓度下也只能得到较低粘度的流体。

食品胶中，主要的增稠剂有：瓜尔豆胶、黄原胶、刺槐豆胶、卡拉胶、羧甲基纤维素钠等。

增稠剂多为高分子亲水胶体，溶于水后的溶液具有一定的粘性，其粘性的大小（即黏度）受多种因素的影响，包括增稠剂的种类、溶液的浓度、体系的温度和PH制以及体系中其他组分等。

因此，掌握增稠剂的黏度特性对于更好的掌握和使用增稠剂有着重要的意义。

本实验分别以瓜尔豆胶、黄原胶为研究对象，研究浓度、温度、剪切速率、离子强度、加热和冻融等对其粘度的影响。

并在此基础上研究瓜尔豆胶和黄原胶的复配性能，研究其在不同配比(2:1,3:2,1:1,1:2)、不同混合胶浓度时的协同增效作用。

二、实验目的1、掌握增稠剂黏度测定的原理和方法；2、了解常用的黏度剂的使用方法；3、掌握影响增稠剂黏度的因素三、实验原理当牛顿流体在毛细管中处于层流状态时，在t时间内通过毛细管的溶液量Q与毛细管两端的压力差△P、毛细管半径R及管长之间的关系遵循Hagen-Poiseuille定律：Q/t=∏△PR4/8ηl (1)式中，η为溶液黏度。

根据上式可得η=∏△PR4t/8QL （2）当毛细管黏度确定后，∏△PR4/8QL为定值，设其为A，由有：η=A△Pt （3）利用已知年度的标准溶液（通常为蒸馏水），通常对比标准溶液与待测溶液通过毛细管的时间，就可以求出待测溶液的粘度。

即：η/η0= A△Pt/ A△Pt（4）因△P与溶液密度ρ相关，于是η=η0〔ρt/ρt〕 (5)四、实验原料与仪器1、增稠剂瓜尔豆胶、黄原胶、果胶、阿拉伯胶、海藻酸钠2、仪器烧杯、容量瓶、量筒、毛细管粘度计、电炉、磁力搅拌器、铁架台、秒表、NDJ-1旋转粘度计、恒温水浴锅、酸度计五、实验方法1、结构及相对分子量对黏度的影响（1）分别称取海藻酸钠、果胶、明胶、卡拉胶、阿拉伯胶等不同结构、不同相对分子量的增稠剂1%，置于烧杯中，加入适量的蒸馏水，在磁力搅拌器上搅拌至溶解。

将完全溶解的增稠剂溶液分别倒入容量瓶中，用蒸馏水定容。

（2）取一定量的蒸馏水倒入毛细管粘度计中，用吸耳球将其吸至中间管中，上液面超过刻度线M1。

将粘度计固定在铁架台上，并保持液面水平。

用秒表记录蒸馏水通过M1至M2之间所需要的时间t，重复三次，取平均值。

（3）取与蒸馏水等量的各种增稠剂溶液，按上述步骤测定个时间t的平均值。

（4）根据公式5，因各种增稠剂的浓度≤1%，因此，ρ≈ρ故可根据下式计算各种增稠剂溶液的粘度：η=η0〔t/t〕（6）（5）NDJ-1旋转粘度计的使用：①安装好旋转粘度计，注意要调节水平螺钉，保持仪器的水平。

②测定：将被测液体置于不小于70ml的烧杯或直筒形容器中，准确控制被测溶液温度保持在25℃，并将保护架装载仪器上。

选择适当转子，装入仪器，并使转子逐渐浸入被测溶液中，直到转子的背面标志和液面相平为止，调整仪器的水平，选择转速为60r/min，按下指针控制杆，开启电机开关，转动变速旋钮，使所需要的转速向上，对准速度指示点，放松指针控制杆，使转子在液体中旋转，经过多次旋转（一般控制在20-30s），待指针稳定后，按下指针控制杆，使读书固定下来，再关掉电机，读取读数。

重复上述操作，测定其它增稠剂的粘度。

2、黄原胶粘度性能研究1）、浓度对黄原胶粘度的影响配制若干个浓度分别为0—1%（如：0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0. 5%）的黄原胶溶液，在25℃、12rpm下测其粘度，记录结果于下表中。

每个浓度重复3次，取其平均值。

以浓度为横坐标、粘度平均值为纵坐标作图，得一浓度对粘度的影响曲线（如附录3），并对此结果进行分析。

在0—100℃取若干个温度(如：25℃、40℃、50℃、60℃、70℃)，并分别在其温度下测0.3%黄原胶溶液的粘度，粘度计转速均为12rpm。

每个温度重复3次，结果记录于下表中。

以温度为横坐标、粘度平均值为纵坐标作图，得一温度对粘度的影响曲线，并对此结果进行分析。

分别在6rpm、12rpm、30rpm、60rpm下测0.3%黄原胶溶液的粘度，测定温度均为25℃。

每个转速重复3次，记录结果于下表中。

以转速为横坐标、粘度平均值为纵坐标作图，得一转速对粘度的影响曲线，并对此结果进行分析。

用同一样品分别调节pH=3、5、7、9、11时，在25℃12rpm下测其粘度，记录结果并作图分析。

5）离子强度对黄原胶粘度的影响在25℃、12rpm下，分别测定0.3%黄原胶溶液在0%、5%、10%、15%氯化钠溶液中的粘度，记录结果并作图分析。

6）加热和冻融对黄原胶粘度的影响0.3%黄原胶溶液置于高压蒸汽灭菌锅内以1.05kg/cm2压力灭菌30min；或置于低温冰箱内-18℃冷冻3.5小时，然后在室温下融化。

在25℃、12rpm下测其粘度，记录结果并作图分析。

3、瓜尔豆胶和黄原胶的复配性能研究研究瓜尔豆胶和黄原胶在不同配比(1:0,2:1,1:1,1:2,0:1)、不同混合胶浓度(0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%)时的复配性能。

在25℃、12rpm下测其粘度，每个重复3次取平均值，结果记录于下表中。

以配比为横坐标、粘度平均值为纵坐标作图，得到复配胶浓度分别在0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%时配比对粘度的影响曲线（如附录3），并对此结果进行分析。

七、思考题1、各种增稠剂的特性。

2、影响增稠剂粘度的因素。

实验二增稠剂的凝胶特性一、概述：除了黏度外，凝胶特性也是食用增稠剂的一个重要性质，其对于保持制品的完全性和形态具有重要的意义。

凝胶作用是由纤维状高分子相互缠结，或分子间键结合得到三维网络结构而形成的。

通常，增稠剂以散乱的链状分子分散于水中形成凝胶，但当改变温度、浓度或添加某种物质时，链状分子便会互相产生结合点，形成网络结构。

由于增稠剂分子具有不同的结构和基团，所以，它们在结合市有关不同的模式。

因此，不同的增稠剂形成的凝胶在性质上也有很大的差异。

增稠剂凝胶特性的两个指标分别为形成凝胶的最小浓度和背后的凝胶强度，这些指标是与增稠剂的种类相关的。

因此，对于食品加工而言，掌握增稠剂的凝胶特性是十分重要的。

本实验分别以明胶、卡拉胶为研究对象，研究浓度、糖、酸、冷冻对其凝胶的影响。

并在此基础上重点研究卡拉胶和魔芋胶的复配性能，研究其在不同配比(4:1,3:1,2:1,1:1)、不同混合胶浓度时的协同增效作用。

二、实验目的1、掌握增稠剂凝胶的特性2、掌握增稠剂凝胶强度的测定方法三、实验原理：增稠剂形成凝胶必须具备两个基本条件：一是该增稠剂具有凝胶特性；二是必须具备一定的浓度。

形成凝胶的最小浓度是各种增稠剂自身和性质所决定的，各种增稠剂之间还存在不同的协同效应。

通过改变增稠剂的浓度与种类配比，观察凝胶形成的情况，就可以确定凝胶形成的最小浓度与协同效应。

增稠剂形成凝胶强度与其种类和浓度有关，所谓凝胶强度是指凝胶在受外力作用时胶面破裂的最小受力。

对于已形成的凝胶，使其表面受一作用力，逐渐增加作用力的大小，直到凝胶破裂，该力即可表示凝胶的强度（kg/cm2）四、实验用品与仪器1、增稠剂：海藻酸钠、黄原胶、CMC、果胶、卡拉胶、魔芋胶2、仪器烧杯、容量瓶、量筒、电炉、磁力搅拌器、铁架台、恒温水浴锅、在自制凝胶强度测定仪、托架天平五、实验方法1、形成凝胶的最小浓度将各种增稠剂加热配制成浓度为0.1—1%的系列溶液，冷却后，观察有无凝胶形成，记录结果。

2、凝胶强度的测定在100ml烧杯中制成不同的凝胶体。

将其置于托盘天平的左侧，称其重量（W1），用铁架台固定一截面积（S）为1cm2左右的玻璃棒，使玻璃棒的下端与凝胶表面刚好接触。

缓慢增加天平右端的重量，直到凝胶表面初恋破裂为止。

记录天平右端的重量（W2）。

按下式计算凝胶强度，并记录结果。

凝胶强度（kg/cm2）=(W2-W1)/S3、持水性分析:测定完凝胶强度（G·S）后的凝胶，质量为m1；用纱布轻轻挤压除去水分后称重，质量为m2；持水率可由公式持水率(%)=(m1-m2)/m1 *100计算求得，一般测两次取平均值。

七、结果与分析1、形成凝胶所需的最小浓度1）浓度对明胶凝胶性能的影响分别配制若干个不同浓度的明胶溶液，待其在室温放置24hr后，分别测其凝胶强度及持水性，记录结果于下表中。

每个浓度重复3次，取其平均值。

以浓度为横坐标、凝胶强度平均值为纵坐标作图，得一浓度对凝胶强度的影响曲线，并对此结果进行分析。

分别测定18%明胶溶液在0%、5%、8%、10%、15%蔗糖溶液中的凝胶性能，记录结果并作图分析。

3分别测定18%明胶溶液在0%、0.05%、0.1%、0.15%、0.2%柠檬酸溶液中的凝胶性能，记录结果并作图分析。

4配制两份18%明胶溶液，一份置于室温，另一份置于低温冰箱内-18℃冷冻一周后取出在室温下融化，分别测其凝胶性能，记录结果并作比较分析。

3、卡拉胶和魔芋胶的复配性能研究研究卡拉胶和魔芋胶在不同配比(4:1,3:1,2:1,1:1)、不同混合胶浓度(0.2%、0.3%、0.4%、0.5%)时的复配性能，记录结果于下表中。

八、思考题：1、增稠剂的凝胶特性及影响因素2、增稠剂之间的协同效应实验三乳化剂性能测定一、概述：乳化剂(emulsifier)是一种分子中具有亲水基和亲油基的表面活性剂，可介于油和水的中间，使不相溶的一种液体很好地分散于另一种液体中，形成稳定的乳浊液，是食品加工中十分重要的一类食品添加剂，其具有稳定食品乳浊液的功能。

乳化剂的性能可用其乳化剂起泡性、乳化容量和乳化稳定性来表示。

所谓乳化剂的起泡性是指在一定条件下，乳化剂、油脂与水的混合，在高速搅拌下形成泡沫的多少。

乳化容量是指在一定条件下，单位数量的乳化剂在形成O/W乳浊液体系时所能乳化的油脂的最大量。

而乳化稳定性则表示其对所形成的乳浊液的稳定性的能力。

食品多是由乳浊液组成或含有乳浊液体系，对该体系的稳定作用是食品科学及加工中十分关注的问题。

不同的乳化剂具有不同的乳化性能，其对乳浊液的稳定作用是决定其在食品加工中如何使用的重要依据。

常用乳化剂有：单硬脂酸甘油酯、脂肪酸蔗糖酯、脂肪酸聚甘油酯、脂肪酸丙二醇酯、脂肪酸山梨糖醇酐酯、卵磷脂等。

二、实验目的1、掌握常用的乳化剂的性能。

2、掌握判断食品乳化剂性能的方法三、实验原理：乳化剂在泡沫中的界面活性：一般在水和油相之间存在着很强的表面张力，即使高度搅拌，也不能使其相混合。