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1、实验指导书模板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见的添加剂之一，其主要作用是保持食品的 稳定性，而这种功能是经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、愈甲基 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)
2、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制以及体系中其它组分等。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、了解常见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时间内经过毛细管的溶液量Q与毛细管两端的压
3、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=Uz PR78E(1)式中，门为溶液黏度。根据上式可得门= PR4t/8QL(2)当毛细管黏度确定后，IIA PR78QL为定值，设其为 A,由有：t =A Pt( 3)利用已知年度的标准溶液(一般为蒸馆水)，一般对比标准溶液与待 测溶液经过毛细管的时间，就能够求出待测溶液的粘度。即：T / T 0= A Pt/ A Poto(4)因P与溶液密度P相关，于是门=门 0P t/ P oto(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
4、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，加入适量的蒸馆水，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，用蒸馆水定容。(2) 取一定量的蒸馆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Mi。将粘度计固定在铁架台上，并保持液面水平。用秒表记录蒸馆水经过Mi至M2之间所需要的时间t。，重复三次，取平均值。(3) 取与蒸馆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
5、。(4) 根据公式5,因各种增稠剂的浓度V 1%,因此，P - p o故可根据 下式计算各种增稠剂溶液的粘度：门=X ot/t (6)(5) NDJ-1旋转粘度计的使用： 安装好旋转粘度计，注意要调节水平螺钉，保持仪器的水平。 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 25C,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
6、(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01% （如：0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%）的黄原胶溶液，在 25 C、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。浓度123平均值0.1%0.2%0.3%0.4%0.5%2）、温度对黄原胶粘度的影响在 0100C 取若干个温度（如：25C、40C、5
7、0C、60C、70C ）, 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。温度123平均值25 C40 C50 C60 C70 C3）、剪切速率对黄原胶粘度的影响分别在 6rpm、12rpm、30rpm、60rpm 下测 0.3%黄原胶溶液的粘度，测定温度均为 25C。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。转速123平均值6rpm12rpm30rpm60rp
8、m4） pH值对黄原胶粘度的影响用同一样品分别调节pH=3、5、7、9、11时，在25C 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 C、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-18C冷冻3.5小时，然后在室温下融化。在25 C、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
9、,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 25C、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。配比1:02:11:11:20:10.1%0.2%0.3%0.4%0.5%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
10、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。一般，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，因此，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
11、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白身 和性质所决定的，各种增稠剂之间还存在不同的协同效应。经过改变增 稠剂的浓度与种类配比，观察凝胶形成的情况，就能够确定凝胶形成的 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
12、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、在白制凝胶强度测定仪、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（W），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。
13、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（GS）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0.1%0.2%0.3%0.4%0.5%0.6%0.7%0.8%0.9%1.0%2、明胶凝胶性能研究1）浓度对明胶凝胶隹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。浓度123平均值凝胶强度持水性凝胶强度持水性凝胶强度持水性凝胶强度持水性12%15%18%20%22%2）糖对明胶凝胶性能的影响分别测定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。蔗糖浓度123平均值凝胶强度持水性凝胶强度持水性凝胶强度持水性凝胶强度持水性0%5%8%10%
