食品胶的流变特性与食品口感 胡国华 华东理工大学 食品胶一般都是水溶性高分子，溶于水中有较大的粘度、使食品体系具有稠厚感，可作为馅饼馅、饮料、果酱等的填充剂，宠物食品的粘合剂，还可利用其胶粘性挂糖衣(如蛋糕)、上光(如咖啡)、结霜(如糕饼的糖霜) 食品胶一般都能溶解或分散在水中产生增稠或提高流体粘度的效应而所有的食品胶一般都具有增稠的作用，这也是它能被广泛使用的主要原因，此外，各种胶体的流变特性也往往各不相同，而这种流变特性对于被应用的食品来说至关重要，会直接影响到该食品的感官品质所以在开发食品要选择一种胶体时，该胶体的流变特性是需要首先考虑的因素 所有亲水胶体都具有一定粘度，具有增稠效果，此时亲水胶体分子发生水化作用当然对于不同种类的食品胶，其增稠效果并不一样大多数食品胶在很低的浓度时（如1%），都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另外，一般说来，在溶液中容易形成网状结构或具有较多亲水基团的食品胶都具有较高的粘度同一种食品胶、分子量越大，相同质量浓度的体系粘度就越大。
食品胶浓度增大，粘度都会或多或少地有所增加离子性食品胶的粘度受体系电解质、pH的影响比非离子性食品胶的要大例如海藻酸钠在pH5～10时粘度稳定，在pH小于4.5时，初始粘度显著增加，同时海藻酸分子也会发生酸催化降解，粘度逐渐下降，pH进一步下降至2～3时，海藻酸会沉淀析出，但海藻酸丙二醇酯由于分子中不含羧基不仅不产生沉淀反而出现最大粘度具有较强的抗酸性及抗盐析性.具有较多侧链的高分子，如黄原胶，由于其结构特殊，具有独特的耐酸、耐碱和耐电解质性质食品一般在温度升高时，粘度下降，温度下降时粘度上升，很多高分子物质在高温下发生降解，特别是在酸性条件下，粘度会发生永久性地下降 一、影响食品胶流体特性的因素 食品胶溶液的流变特性与粘度及剪切速率有着直接的关系，所有的食品胶液及流体型食品的流变特性都可以划分为牛顿流体和非牛顿流体两种基本的流变体系，前者的粘度不随剪切速率的改变而发生变化，而后者的粘度随着剪切速率的改变会发生变化而对于大多数食品胶液，都属于非牛顿型流体影响食品胶液流体特性的因素包括：粘度属性、浓度、温度、分子量、剪切速率、剪切力、共存离子和共存组分等，这些因素在影响食品胶流体特性时往往不是独立的，经常是相互作用，互有关联的。
（1）粘度和浓度 食品胶流体的粘度和浓度之间是密不可分的，一般随着食品胶液浓度的升高，流体粘度会明显增加，但两者之间并不呈线性关系在低浓度时，有些食品胶液能表现出牛顿流体的特性，但随着食品胶浓度的提高，其流变特性逐渐转为非牛顿型流体，具体表现就是：流体粘度随剪切速率的增加而明显减少，例如，对于低粘度型的羧甲基纤维素钠（CMC），在其溶液浓度较低时（3%以下），流体能呈现出很好的牛顿流体特征，但随着CMC浓度的增加，流体特征逐渐呈现为非牛顿流体型（图略 ）不过对于高分子量高粘度型的CMC，胶液浓度即使在很低情况下也只呈现非牛顿流体特征 （2）温度 随着溶液温度的升高，大部分食品胶液的粘度都会明显降低，这种变化和上述食品胶浓度的下降类似，并且前面谈到很大一部分食品胶液在低浓度时为牛顿型流体，而当胶液温度增加时，原来为非牛顿型的流体会转变成牛顿型流体3）分子量 食品胶的分子量分布对于胶液流体特性也很重要在其它条件相同情况下，两种不同分子量分布的食品胶若在剪切速率为零时，粘度相同，但在较高剪切速率的情况下，它们往往会呈现不同的流体特性一般来说，在低剪切力作用下，有着较宽分子量分布的食品胶往往呈现非牛顿流体特征。
分子链足够长并且互相缠绕的食品胶液也经常表现出非牛顿流体特性与分子量相关的其它影响因素还有：平均分子量，聚合物的化学结构和共存组分等4）剪切速率和剪切力 剪切速率和剪切力参数也是影响食品胶液非静态流变特性的重要因素有些食品胶在低剪切速率时呈现牛顿型流体特征，但在高剪切速率作用下，胶液又会变成非牛顿流体型CMC、海藻酸铵等食品胶都有着这种流体变化特征 二、食品胶流变特性与食品口感的关系 各种食品胶的流变特性及应用与该胶体的食品感官品质有很大的关系，对消费者而言主要是食品的质构或口感,使用了食品胶的食品有时会具有粘腻的口感,这对消费者来说是不太愿意接受的，具体表现为：粘稠、不容易被口腔唾液稀释溶解，甚至难以下咽这种口感特性与使用的食品胶的粘度，剪切稀化性及其它流变特性直接相关研究显示，食品胶液若呈现牛顿流体特征，这种使人不愉快的粘腻口感常在食品中表现出来，而当胶液为非牛顿型流体并具有较强的剪切稀化能力（随着剪切速率的升高，粘度值逐渐下降）时，使用了该食品胶的食品就往往不会产生粘腻的口感而产生滑爽的口感,所以不同种类食品胶使用在同一食品中获得的口感会有明显的差异，产生这种差异的原因可能与胶粒的分散度、分子量、分子性状、分子内部化学键的作用强度等胶体自身因素有关。
食品胶液流体特性与食品口感的这种关系在低糖或低热量食品中表现得更为突出，这类食品一般都添加人工甜味剂，并经常以低热量的食品胶替代淀粉、糊精等可消化性糖类化合物，起着填充和增稠的作用，所以对于这类食品，胶体的流变特性比在以糖基料为主的食品中的应用显得更加重要，即如瓜尔豆胶、CMC等胶体在这些食品中应用时，以能呈现剪切稀化性的流体特性浓度添加在食品中时，更能获得令人愉快的口感，而不是粘腻的口感 另外，人在用舌头和牙齿咀嚼食品时也会产生一定的剪切力或剪切速率，从而在进食如添加有食品胶的饮料等流体食品时，也就会影响到该类食品的粘度等流体特性，从而同样也会直接影响消费者对食品口感的评价，而这一点在研制开发新型流体食品时是应该加以考虑的 —摘自《功能性食品胶》（第2版，2014，化工出版社, 胡国华主编）。