食用胶(食品胶)也称亲水胶体，主要成分是多糖类或蛋白质的大分子物质，能溶解或分散于水中。食用胶在食品加工中可起到增强稠度、黏度、凝胶形成力、硬度、脆性、紧密度，稳定乳化、悬浊体等作用，使食品获得所需要的形状和硬、软、脆、黏、稠等各种口感，故也常称作食品增稠剂、增黏剂、胶凝剂、稳定剂、悬浮剂、胶质等。那么，食用胶(亲水胶体)在食品生产中有哪些作用?
增稠作用
食用胶几乎都有增稠作用，因为食用胶的分子能发生水化作用。不同种类的食用胶因其自身结构产生不同的增稠和流变特性，同一种食用胶，相对分子质量越大，相同质量浓度的体系黏度就越大。
食用胶黏度随其浓度增大出现不同程度的增加，呈现一定正相关性，但与体系温度呈负相关性。一般来说，温度升高，黏度下降;温度下降，黏度上升。食用胶溶液受体系电解质、pH值、压力的影响呈现出明显不同的变化规律，主要与食用胶分子本身结构差异有关。
凝胶作用
食用胶凝胶的作用，是亲水胶体在氢键、电场极化力或溶液中的某些高价离子的键桥作用下，其长链分子相互交联而形成，并将液体缠绕固定在内形成三维连续式网络，获得坚固严密的结构，以抵制外界压力而最终阻止体系的流动。某些食用胶单独存在时不具有胶凝性，但与其他胶复配却呈现出增稠和凝胶协同效应。
悬浮分散作用
食用胶大多数具有表面活性，可吸附于分散相的表面，使其具有一定的亲水性而易于在水体系中分散。食用胶加入食品体系中可增加黏度，根据斯托克斯定律，溶液黏度越大，颗粒沉降速度就越慢，可延迟固体颗粒的沉淀作用。
乳化稳定作用
食用胶添加到食品中后，其体系黏度增加，体系中分散相不容易聚集和凝聚，而使分散体系稳定，可作为果汁饮料、啤酒泡沫、糕点裱花等的乳化稳定剂，但并不是真正的乳化剂或起泡剂。其作用方式不是按照一般乳化剂的亲水-亲油平衡机制来进行，而是通过增稠或增加水相黏度以阻止或减弱分散的油粒小球发生迁移和聚合倾向方式完成的。
保水稳定作用
食用胶因具有亲水性高分子，呈现强亲水作用，可有效改善食品生产或贮存中的脱水收缩问题，也可改良结构及咀嚼口感。
膳食纤维功能
绝大多数食用胶应用于食品中还能发挥膳食纤维的功能作用。近年来，国内外对多糖类食用胶作为膳食纤维生理作用的研究报道较多，如瓜尔胶、果胶、魔芋胶等，它们作为膳食纤维都有着显著的生理功效。
食用胶作为脂肪取代物较广泛地应用于低脂食品、疗效食品和保健食品的生产中。目前脂肪取代物大部分是以食用胶为主要原料或以食用胶体为关键成分。
对结晶的控制作用
食品中许多重要性质如形状、光亮度、咀嚼性和融化性等都与晶体结构直接相关。食用胶对结晶的控制作用有3种方式：相容性：与晶体结合，且依附在增长的晶体表面，改变晶体正常的增长方式;竞争性：与晶体相互竞争形成结晶;结合性：与其他物质结合，进而影响晶体增长。
因此，食用胶用在糖果、乳制品、冷冻食品中，能提高膨胀率，降低冰晶析出的可能性，可使产品口感细腻，提高抗融性和保藏稳定性，改善体系形体和组织结构。
泡沫形成作用
食用胶可发泡形成网络结构，其溶液在搅拌时可包含大量气体，并因液泡表面黏性增加使其稳定。利用蛋白受热变性，把食用胶与热糖浆混合搅拌再冷却，可实现泡沫的稳定化，或是利用卡拉胶、海藻酸钠或刺槐豆胶等的凝胶反应，也可形成稳定泡沫产品。
被膜剂和胶囊作用
食用胶用作被膜剂，可覆盖于食品表面，形成一层保护性薄膜，保护食品不与氧气、微生物接触。食用胶起保质、保鲜、保香或上光等作用，也可用于制作可食性膜。
此外，食用胶还可用作包装食品的外胶囊，主要利用两种含有不同正负电荷的离子化食用胶反应形成复杂化合物，同时形成微细胞膜包覆在芯材表面，被包覆固定的芯材物质在食品中可通过物理压力、pH值或温度变化而释放出来。
香精固定作用
香精固定化技术是在油水乳化系统中，利用合适的乳化剂包埋香精小液滴，当水分被去除时可防止香精蒸发，防止氧化变质或从空气中吸收水分，且包埋的香精小液滴能溶解或有效分散到水媒介中，当香精从包埋膜内释放出来可得到相同香气。
以明胶包埋香精，放入口香糖中，经咀嚼便可释放出香味。阿拉伯胶是目前所有天然食用胶或其他物质中最好的载体，蔗糖、淀粉及其衍生物也具备固定香精功能，但效果次于阿拉伯胶。
相乘作用
许多食用胶间有相当明显的相乘作用。各种单体食用胶在使用过程中存在一定缺陷，难以满足人们所需及适应日益激烈的市场竞争，通过复配，可发挥各种食用胶的互补作用，产生“l+1>2”的协同增效效应，满足食品生产的不同需要，扩大食用胶使用范围、强化使用功能。
其他功能
食用胶还具有一些其他的功能特性，包括黏合作用、膨松膨化作用、脂肪替代物、矫味作用等，在许多食品的加工和改良方面有着重要的作用。研究表明，食用胶在一定条件下，能同时吸附于多个分散介质体上使其凝聚，且能掩蔽一些不良气味。
正因为食用胶具有以上功能作用，才使得其能广泛应用于食品行业，不仅如此，食用胶还被广泛应用于其他行业，如化妆品工业、牙膏制造业、烟草制造业、医药制造业等。食用胶用途广泛，在这个社会上扮演着越来越重要的角色。
瓜尔胶是一种被广泛应用的食品胶，由于瓜尔胶具有增稠、凝胶、稳定等优良特性，使得其在食品工业、石油化工、印刷行业、医药等领域有着重要的应用，特别是在食品工业的应用。下面创联君将介绍瓜尔胶比较不为人知的应用领域，具体详情如下。
1.瓜尔胶在渔业和环保上的应用
瓜尔胶作为黏合剂加入饲料明显增强了鱼类粪便的颗粒稳定性和机械强度，便于粪便的及时清理，减轻了对鱼群的危害。不同质量和剂量的瓜尔胶作为鱼饲料黏合剂对鱼类排泄物稳定性的影响亦有不同，其中高等黏度的瓜尔胶效率最高，黏度和弹性模量分别达到了266%和209%。
2.瓜尔胶在药物控制释放领域的应用
瓜尔胶是半乳甘露聚糖类天然高分子，它只被结肠部位细菌降解，是靶向结肠释药载体的重要候选材料，但其高的水溶性和膨胀性导致药物胃内释放，使应用受到限制。通过自由基聚合，用pH敏感的高分子材料聚丙烯酸与瓜尔胶制成GG/PAA半互穿网络水凝胶，借助聚丙烯酸的pH敏感性保护药物通过胃部，抵达结肠时瓜尔胶降解，为释药提供通道。结果表明调整GG、PAA用量以及pH可改变水凝胶的溶胀性能，有望通过调整配方，提高体系作为药物载体时靶向结肠的稳定性。
在阳离子瓜尔胶(CGG)与丙烯酸单体(AA)通过光催化自由基聚合反应可以合成许多新的聚合电解质水凝胶。合成的CGG/AA凝胶对环境pH相当敏感，而酮类药物的释放严格依赖于pH，CGG/AA的比率以及基质材料的制备方法。亦即胃肠环境，凝胶分子大小，尤其是pH对药物的释放机制有很大关系。目前该类型凝胶应用在某些特效药物载体材料方面效果显著。
以羧甲基纤维素钠与阳离子瓜尔胶为原料，制得不同配比的多糖共混膜，作为药物布洛芬的载体，研究发现介质pH对布洛芬药物释放影响最大，其次是共混膜的共混比例，药物含量在弱碱介质中有一定的影响，在酸性介质中基本无影响。
瓜尔胶交联氧化后，与其它生物材料结合，可以确保药物封装的效率和控释度。瓜尔胶通常和戊二醛交联，包埋效率较高，可以阻止藻酸盐在pH较高的肠道内发生的快速分解，确保包埋药物的准确控释。瓜尔胶在和戊二醛交联后结合藻酸盐形成瓜尔胶，藻酸盐凝胶，冻干样品的溶胀速率在模拟胃肠环境下(约pH8.5)最适合药物释放，凝胶中蛋白药物释放在pH 1.2时最小约20%，pH在7.4时达到90%，用于蛋白类药物的控释效果明显。
3.瓜尔胶在生物固定化载体材料
瓜尔胶可用于固定化酪氨酸酶生物膜的制备。将3%琼脂糖和l%瓜尔胶的水溶液各1mL混合后，并加入适量的酪氨酸酶，然后在玻璃板表面上成膜，干燥后可获得理想的生物膜，酪氨酸酶被包埋在琼脂糖一瓜尔胶合成的基质中。利用该生物膜构建出电化学生物传感器，对儿茶素的测定范围在6×10 mol/L～8×10 mol/L，可重复使用20次。
因在冰激凌中使用变性淀粉可代替部分脂肪提高结合水量并稳定气泡，使产品具有类似脂肪的组织结构，降低生产成本。这种变性淀粉主要是淀粉基脂肪替代品。
明胶软糖（又称橡皮糖、QQ糖）是指使用明胶作为主要胶凝剂的凝胶类糖果，不仅具有独特的咀嚼性和优良的香味释放性，而且具有弹性好、透明度高、热可逆好和易消化等特点，因此深受广大消费者喜爱。明胶软糖目前主要存在有高温热稳定性差和口感弹性差等问题，明胶作为明胶软糖的主要凝胶剂，关于明胶的冻力和添加量对明胶软糖的影响尚未见报道。
明胶冻力对明胶软糖品质的影响
1、明胶冻力对明胶软糖质构特性的影响
当明胶冻力从200g提高到240g，凝胶硬度随冻力提高而增加迅速，增幅达到44.65%；而当冻力从240g提高到260g，凝胶硬度增长缓慢，增幅仅达6.52%；当明胶冻力从200g提高到260g，弹性指数仅增加2.00%。硬度增大的主要原因是：随着明胶冻力提高，平均分子量增大，分子间键合作用增强，更容易形成有序的空间结构，因而硬度随明胶动力提高而增加。由明胶形成的凝胶结构，是由明胶分子中甘氨酸-脯氨酸-羟基脯氨酸通过分子内和分子间的氢键形成三元螺旋体的网络结构，具有良好的弹性，故明胶软糖凝胶具有较大的弹性指数。
明胶软糖硬度较大，则口感较硬，硬度较小，则口感较软，考虑到明胶软糖需要达到比较好的口感，一般硬度在200g左右比较合适，综合考虑硬度和弹性，明胶冻力为220-240g比较合适。
2、明胶冻力对明胶软糖抗变形率影响
随着明胶冻力从200g提高至220g，明胶软糖的抗变形率从67.70%提高至75.00%，而明胶冻力继续提高至260g，其明胶软糖的抗变形率仅增大430%。这可能是因为明胶冻力越高，平均分子量越大，凝胶的熔点越高，更容易在凝胶过程形成有序的三维螺旋结构，故抗变形率增加，但当明胶冻力高于220g时，分子量继续增大对凝胶的影响相对比较小。因此，从明胶软糖的抗变形率考虑，明胶冻力为220g即能满足产品热稳定性的需求。
3、明胶冻力对明胶软糖感官品质的影响
随着明胶冻力的提高，组织状态逐渐变硬，冻力220-240g时软硬适中。咀嚼性随着冻力的提高而变好，在冻力260g时，咀嚼性最好但口感偏硬。这是因为随着冻力提高，硬度明显增大，弹性指数略微增加，而咀嚼性是硬度、弹性指数等共同作用的结果。在实际生产中，考虑到工业大规模生产要求明胶软糖硬度适中、弹性较好、热稳定性好且价格合理，综合本实验感官评价结果，选用冻力为220g明胶较为合适。
明胶添加量对明胶软糖品质的影响
1、明胶添加量对明胶软糖质构特性的影响
明胶添加量从5.00%增至6.00%，其硬度从172g提高到238g，增幅达到38.37%，弹性指数增加2.00%；明胶添加量从6.00%增大到6.50%，硬度增幅为7.56%，弹性指数没有变化；明胶添加量继续增加到7.50%，硬度增幅为27.73%，弹性指数仅增加1.00%。这是因为明胶添加量越大，有限空间内明胶分子越多，分子间形成的缔结区域越多，分子间和分子内的氢键更多，胶凝过程形成的三维网络结构越致密，因此随着明胶添加量的增大，硬度明显增大而弹性指数略有增加。明胶添加量为5.00%-5.50%，硬度偏低，弹性较差；明胶添加量为7.00%-7.50%，硬度偏高，弹性较好；但考虑到感官品质和成本因素，选择明胶添加量为6.00%-6.50%更为合适。
2、明胶添加量对明胶软糖抗变形率的影响
明胶添加量从5.00%增至6.00%，抗变形率从70.50%增加到77.40%，而明胶添加量进一步增至7.50%时，其抗变形率仅增大4.30%。这是因为随着明胶添加量增加，形成凝胶的凝胶网络结构更致密，网络间隙更小，氢键和范德华力等作用力对明胶网络结构中的糖分和水分的束缚能力较强，故抗变形率增大。当添加量达到6.00%时，网络结构足够致密，明胶添加量的继续增大，对抗变形率增大影响有限。考虑到热稳定性的需求，明胶添加量至少应达到6.00%。
3、明胶添加量对明胶软糖感官品质的影响
随着明胶冻添加量的增大，组织状态逐渐变硬，咀嚼性变好，明胶添加量为6.00%-6.50%时软硬适中，但明胶添加量为7.00%-7.50%时，外观透明度随之变差。这是因为随着明胶添加量增大，硬度和弹性指数均增大，故明胶软糖的组织状态变硬，咀嚼性变好。明胶添加量较大时，糖液较为黏稠，搅拌过程和注模过程较为容易混入空气，进而影响产品的外观透明度。综合考虑感官评价结果和成本因素，因此明胶添加量为6.00%较为合适。
明胶空心胶囊分为胃溶、肠溶、肛溶等，通常来讲，没有特别注明，都是可以在胃、肛门、阴道等部位溶解的，肠溶胶囊是采用特别的工艺处理，延长了溶解时间，使其在胃中不溶，到达肠中才溶解，以治疗肠道疾病。
卡拉胶与其它水溶性大分子相比最大的不同之处在于它可以和蛋白质反应。卡拉胶分子上的硫酸根具有极强的负电荷。而蛋白质是一种两性物质，在等电点以下氨基酸和卡拉胶因持相反电荷而结合产生沉淀，在等电点以上的条件下，二者持相同电荷，有多价阳离子作为胶联剂和卡拉胶结合形成亲水胶体，在等电点，由于多价阳离子为胶联剂与卡拉胶相结合而形成沉淀。
阿拉伯胶跟桃胶都属于多糖，是一种膳食纤维素，遇水粘稠，不含蛋白质，不被人体吸收，在工业当做增稠剂使用。
果胶是从柑橘、柠檬、橙子、柚子的果皮、果肉中提取的一种多糖复合物。天然柑橘果胶一般作为食品添加剂使用，有很好的胶凝、稳定、乳化、增稠、悬浮功能。果胶也是纯天然无任何毒副作用的水溶性膳食纤维，在健康食品上有着非常重要的作用，开始逐渐被认识和应用。
改性柑橘果胶又称小分子柑橘果胶是将天然柑橘果胶水解后的产物，水解后分子量在2000-50000之间，酯化度2%-30%。水解的作用一是将果胶直链切断以降低分子量，二是降低酯化度。改性柑橘果胶很容易被肠道吸收而进入血液循环，并直接刺激全身的免疫系统，它还可以与血液中的重金属结合进而促使其排出体外。
改性柑橘果胶主要有防癌抗癌、调节心血管、排除重金属、提高糖尿病患者生命质量四大功能。
改性柑橘果胶能够支持心脑血管健康
改性柑橘果胶可有效降低血糖水平，对高血糖引发的高血脂有一定防护作用。此外，改性柑橘果胶有改善肥胖及降低高血脂水平的作用。
改性柑橘果胶具有良好的抗癌活性
改性柑橘果胶具有良好的抗癌活性，研究发现低分子柑桔果胶是体内半乳糖凝集素-3(Galectin-3)配体的竞争性抑制剂，它与Bcl-2有明显的序列相似性，在羧基端都含有NWGR基序，而该基序是Bcl-2抑制凋亡所必需的。Bcl-2抑制凋亡的癌基因，作用于内源性细胞凋亡信号通路。
研究实验表明，改性柑橘果胶对PC3前列腺癌细胞有很强的抑制作用，中剂量(2.5mg/mL)下抑制率可达38%，高剂量(5～10mg/mL)下抑制率达80%～90%。
改性柑橘果胶提高糖尿病患者的生命质量
改性柑橘果胶进入胃肠吸收后，在肠道内形成凝胶过滤系统，改变营养素包括单糖和双糖的消化吸收，同时会在小肠黏膜表面形成一层隔离层，阻碍肠道对葡萄糖吸收，使多余葡萄糖排出体外。同时，改性柑橘果胶能减少胃肠道激素”胃抑多肽”的分泌，使葡萄糖吸收率降低。低分子柑橘果胶为糖尿病的药物和饮食治疗开辟一条新的途径。对高血糖引发的高血脂有一定防护作用。
改性柑橘果胶对铅中毒有一定防治效果
经过动物和临床实验证实，改性柑橘果胶的自然螯合功能是目前最理想最成功的解决重金属在体内污染方案，因此，具有预防多种疾病功能，特别对有害细胞清除和体内毒素的排除有特殊功能。不同于一般化学螯合剂，改性柑橘果胶排毒时将铅、汞、砷等有害毒素排出体外，而不会影响其他如钙，镁，锌等矿物质的关键水平。
明胶在制作饲料的时候用40摄氏度以上的温水稀释，明胶可溶于乙酸、甘油、丙二醇等多元醇的水溶液。
分析说明：
1、明胶不溶于有机溶剂，包括丙二醇。
2、明胶分子结构上有大量的羟基，另外还有许多羧基和氨基，这使得明胶具有极强的亲水性，明胶不溶于冷水。
3、在冷水中吸水膨胀，加热后溶解，稀释明胶溶液可用40摄氏度以上的温水。
世界卫生组织和国际粮农组织的专家委员会（JECFA）在1974年认为卡拉胶是安全可靠的，可以用于食品。随后，欧洲食品科学委员会对此表示支持。后来，JECFA又多次对卡拉胶进行评估，但依然始终维持这一结论，并认为其“无需制定限量”。美国食品药品监督管理局（FDA）也很早就将卡拉胶列为GRAS物质，认定卡拉胶是安全的，并批准其用于各类食品。同时，美国农业部也允许卡拉胶被用于肉制品中。
在2000年前后，有论文声称，卡拉胶会造成实验中动物的结肠溃疡，而“降解卡拉胶”则可能促进肿瘤的形成。为此，JECFA组织了10个国家的权威专家对卡拉胶进行再评估。对所有的科学证据进行了再次梳理后，专家们认为，论文中“结肠溃烂”的结论存在“脱离剂量谈毒性”的嫌疑。根据欧洲、美国和加拿大的数据进行估算，正常人一天大约会吃30到50毫克的卡拉胶。而造成肠道溃疡的剂量换算出来则大约是45000毫克，相当于一个成年人一天吃45公斤果冻。所以，专家们再次重申，卡拉胶很安全，不需要限制其在食品中的使用。
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