甲基纤维素的热凝胶作用及在食品中的应用
化学结构
纤维素是自然界资源最丰富的天然聚合物，是一种由 D-葡萄糖通过β-(1-4)糖苷键相连接的线性高分子化合物，纤维素的聚合度可达 18000，分子量可高达几百万。纤维素可以由木浆或棉花制取，其本身并不溶解于水，但将其加强碱，经过一氯甲烷和氧化丙烯醚化，水洗，干燥后能够制得水溶性的甲基纤维素(MC)和羟丙基甲基纤维素(HPMC)，也就是用甲氧基和羟丙氧基取代葡萄糖 C2、C3 及 C6 位上的羟基，形成非离子的纤维素醚。
商品甲基纤维素/羟丙基甲基纤维素是一种无味的，外观为白色至奶白色细粉状，溶液 pH 在5-8 之间。用作食品添加剂的甲基纤维素的甲氧基含量通常在 25%-33%之间，其相应的取代度为 1 7-2.2，理论取代度在 0-3 之间。而作为食品添加剂的羟丙基甲基纤维素的甲氧基含量通常在19%-30%之间，羟丙氧基含量通常在 3%-12%之间。
加工特性
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热可逆凝胶
甲基纤维素/羟丙基甲基纤维素具有热可逆凝胶特性。甲基纤维素/羟丙基甲基纤维素必须溶解于冷水或常温水中，当水溶液加热后，黏度持续下降，在到达某一特定温度时即产生胶凝现象，此时甲基纤维素/羟丙基甲基纤维素的透明溶液开始变为乳白色的不透明状，表观黏度急速增加。这个温度称热凝胶起始温度。当凝胶冷却时，表观黏度迅速下降。最终，冷却时的黏度曲线和初始加热黏度曲线一致，凝胶转变为溶液，这个溶液加热转变为凝胶，冷却后再变回溶液的过程是可逆的，可重复性的。羟丙基甲基纤维素的热凝胶起始温度要比甲基纤维素要高，而且凝胶强度要更低。
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在食品中的卓越性能
●成膜性能
甲基纤维素/羟丙基甲基纤维素形成的薄膜或含有两者的薄膜能有效地防止油脂渗移和水分损失，因此能够确保食品结构的稳定性。
●乳化性能
甲基纤维素/羟丙基甲基纤维素能减少表面张力和降低脂肪聚集而获得更佳的乳化稳定性。
●水分流失控制
甲基纤维素/羟丙基甲基纤维素能有效地控制食品由冷冻到常温变化中的水分迁移，并可以减少食品因冷藏而引起的损坏，冰结晶及质构变化。
●黏合性能
甲基纤维素/羟丙基甲基纤维素在有效量的条件下能发挥最佳的黏合强度，同时保持水分和风味释放控制。
●延迟水合性能
使用甲基纤维素/羟丙基甲基纤维素能够降低食品在热加工时的泵送黏度，从而显著提高生产效率。能够减少加热锅和设备结底，加快工艺生产周期，改善热效率，并降低沉积物形成。
●增稠性能
甲基纤维素/羟丙基甲基纤维素能与淀粉配合使用产生协同效应，即使在添加量很低时也能大大提高黏度。
●溶液在酸性条件下和含酒精条件下稳定
甲基纤维素/羟丙基甲基纤维素溶液在 pH 低至 3 时仍能够保持稳定，在含有酒精的溶液中也能保持良好的稳定性。
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