ปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อการทำให้ข้นในอาหาร

ผลกระทบของโครงสร้างและน้ำหนักโมเลกุลสัมพัทธ์ต่อความหนืด: สารเพิ่มความข้นทั่วไปเป็นคอลลอยด์ชนิดหนึ่งที่สร้างโครงสร้างเครือข่ายได้ง่ายหรือมีกลุ่มที่ชอบน้ำมากกว่าในสารละลายและมีความหนืดสูง ดังนั้นความหนืดของสารให้ความข้นที่มีโครงสร้างโมเลกุลต่างกันอาจแตกต่างกันมากแม้จะมีความเข้มข้นเท่ากันและภายใต้เงื่อนไขอื่น ๆ ด้วยการเพิ่มขึ้นของน้ำหนักโมเลกุลเฉลี่ยของสารเพิ่มความข้นชนิดเดียวกันความน่าจะเป็นในการสร้างโครงสร้างเครือข่ายก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน ดังนั้นความหนืดของสารทำให้ข้นมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับน้ำหนักโมเลกุลสัมพัทธ์นั่นคือยิ่งน้ำหนักโมเลกุลสัมพัทธ์สูงความหนืดก็จะยิ่งมากขึ้น ความหนืดของอาหารลดลงในกระบวนการผลิตและการเก็บรักษาซึ่งส่วนใหญ่เกิดจากการย่อยสลายของสารให้ความข้นและการลดลงของน้ำหนักโมเลกุลสัมพัทธ์

ผลของความเข้มข้นต่อความหนืด: เมื่อความเข้มข้นของสารทำให้ข้นเพิ่มขึ้นปริมาตรของความยืดหยุ่นของโมเลกุลของสารทำให้ข้นเพิ่มขึ้นความน่าจะเป็นของการมีปฏิสัมพันธ์เพิ่มขึ้นและปริมาณโมเลกุลของน้ำที่ดูดซับจะเพิ่มขึ้นดังนั้นความหนืดจึงเพิ่มขึ้น

ผลของค่า pH ต่อความหนืด: ค่า pH ของตัวกลางมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับความหนืดและความคงตัวของสารทำให้ข้น ความหนืดของสารทำให้ข้นมักจะเปลี่ยนไปตามค่า pH ตัวอย่างเช่นเมื่อโซเดียมอัลจิเนตอยู่ใน pH 5-10 ความหนืดจะคงที่ เมื่อค่า pH น้อยกว่า 4.5 ความหนืดจะเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัด (แต่ภายใต้เงื่อนไขนี้ความหนืดจะไม่เสถียรเนื่องจากการย่อยสลายด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยกรดดังนั้นจึงควรใช้ภายใต้สภาวะที่เป็นกลางใกล้เคียงกัน) เมื่อค่า pH เท่ากับ 2-3 โพรพิลีนไกลคอลอัลจิเนตจะแสดงความหนืดสูงสุดในขณะที่โซเดียมอัลจิเนตตกตะกอน ความหนืดของเจลาตินต่ำที่สุดที่จุดไอโซอิเล็กทริก แต่การเปลี่ยนแปลงของค่า pH ของแซนแทนกัม (โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีเกลือเล็กน้อย) มีผลเพียงเล็กน้อยต่อความหนืด การไฮโดรไลซิสของพันธะโพลีแซคคาไรด์ไกลโคไซด์จะดำเนินการภายใต้เงื่อนไขของการเร่งปฏิกิริยาด้วยกรด ดังนั้นในอาหารที่มีกรดแก่ปานกลางโซเดียมอัลจิเนตแบบโซ่ตรงและคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลสโซเดียมที่มีโซ่ข้างเล็กจะย่อยสลายได้ง่ายทำให้ความหนืดลดลง ดังนั้นจึงแนะนำให้เลือกไกลเซอรีลอัลจิเนตและแซนแทนกัมที่มีโซ่ด้านข้างขนาดใหญ่ขึ้นหรือมากขึ้นมีการขัดขวางสเตอริกที่สูงขึ้นและการไฮโดรไลซิสน้อยในน้ำอัดลมและโยเกิร์ตที่มีความเป็นกรดสูง อย่างไรก็ตามควรใช้โซเดียมอัลจิเนตและ CMC ในนมถั่วเหลืองและอาหารที่เป็นกลางอื่น ๆ

ผลกระทบของอุณหภูมิต่อความหนืด: เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นความเร็วของการเคลื่อนที่ของโมเลกุลจะถูกเร่งและความหนืดของสารละลายทั่วไปจะลดลง ตัวอย่างเช่นสำหรับสารละลายโซเดียมอัลจิเนตภายใต้สภาวะปกติความหนืดจะลดลง 12% ทุกๆ 5-6 ℃ของอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นความเร็วของปฏิกิริยาเคมีจะถูกเร่งโดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพของกรดแก่อัตราการไฮโดรไลซิสของคอลลอยด์ส่วนใหญ่จะถูกเร่งอย่างมาก เมื่อพอลิเมอร์คอลลอยด์ดีพอลิเมอไรเซชันการลดความหนืดจะไม่สามารถย้อนกลับได้ เพื่อหลีกเลี่ยงความหนืดที่ลดลงอย่างกลับไม่ได้จำเป็นต้องหลีกเลี่ยงการให้ความร้อนแก่สารละลายคอลลอยด์ที่อุณหภูมิสูงเป็นเวลานาน ในกรณีที่มีโซเดียมคลอไรด์เล็กน้อยความหนืดของแซนแทนกัมจะเปลี่ยนไปเพียงเล็กน้อยจาก - 4 ℃ถึง 93 ℃ซึ่งเป็นกรณีพิเศษของสารให้ความข้น แซนแทนกัมและโพรพิลีนไกลคอลอัลจิเนตมีเสถียรภาพทางความร้อนที่ดี

ผลของแรงเฉือนต่อความหนืดของน้ำยาข้น: ความหนืดของสารละลายข้นที่มีความเข้มข้นบางอย่างจะเปลี่ยนไปตามวิธีการแปรรูปและการส่งผ่านเช่นการกวนและความดันของปั๊ม

ผลเสริมฤทธิ์ของสารให้ความข้น: หากมีการผสมและผสมสารทำให้ข้นข้นจะทำให้เกิดผลการซ้อนทับความหนืดซึ่งสามารถเสริมฤทธิ์กันได้ หลังจากช่วงเวลาหนึ่งความหนืดของส่วนผสมจะมากกว่าความหนืดของแต่ละส่วนประกอบหรือเกิดเจลที่มีความแข็งแรงสูงขึ้น ตัวอย่างเช่นหมากฝรั่งอาราบิกสามารถลดความหนืดของหมากฝรั่งทรากาแคนท์ได้ บางครั้งสารเพิ่มความข้นเพียงตัวเดียวอาจไม่ได้ผลลัพธ์ที่ดีเยี่ยมดังนั้นจึงต้องใช้ร่วมกับอิมัลซิไฟเออร์อื่น ๆ เพื่อให้เกิดการทำงานร่วมกัน ผลการวิจัยพบว่าการทำงานร่วมกันของสารทำให้ข้นคือ CMC และเจลาตินคาราจีแนนเหงือกกระทิงและ CMC วุ้นและหมากฝรั่งโรบิเนียหมากฝรั่งแซนแทนและหมากฝรั่งโรบิเนีย

อิทธิพลของปัจจัยอื่น ๆ ที่มีต่อความหนืด: นอกเหนือจากค่า pH และอุณหภูมิแล้วยังมีอีกหลายปัจจัยที่มีผลต่อความหนืด ความหนืดของสารละลายโซเดียมอัลจิเนตจะเพิ่มขึ้นโดยการเติมตัวทำละลายที่ไม่ใช่น้ำหรือเพิ่มปริมาณตัวทำละลาย (เช่นแอลกอฮอล์) ซึ่งสามารถผสมกับน้ำได้และนำไปสู่การตกตะกอนของโซเดียมอัลจิเนตในที่สุด อย่างไรก็ตามสารลดแรงตึงผิวที่มีความเข้มข้นสูงจะลดความหนืดของโซเดียมอัลจิเนตและในที่สุดก็ทำให้เกลืออัลจิเนตออกจากสารละลายและเกลือโมโนวาเลนต์จะลดความหนืดของโซเดียมอัลจิเนตเจือจางด้วย เนื่องจากระดับของพอลิเมอไรเซชันที่แตกต่างกันน้ำหนักโมเลกุลสัมพัทธ์จึงแตกต่างกันอย่างมากดังนั้นสารเพิ่มความข้นจึงไม่มีน้ำหนักโมเลกุลสัมพัทธ์คงที่ที่ถูกต้องซึ่งโดยทั่วไปจะแสดงโดยน้ำหนักโมเลกุลสัมพัทธ์เฉลี่ยหรือช่วงน้ำหนักโมเลกุลสัมพัทธ์