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増粘剤とは、液体の他の性質を大きく変えることなく、粘度を高めることができる物質のことです。食用増粘剤は、ソース、スープ、プリンなどの味を変えることなくとろみをつけるためによく用いられます。また、塗料、インク、爆発物、化粧品などにも増粘剤が使用されています。
増粘剤は、他の成分やエマルジョンの懸濁性を向上させ、製品の安定性を高める効果もあります。増粘剤は、食品添加物、化粧品、パーソナルケア製品の成分として規制されることがよくあります。増粘剤の中には、ゲル化剤（ゲル形成剤）としてゲルを形成し、液相に溶解してコロイド混合物となり、弱い凝集性の内部構造を形成するものがあります。また、個々の粒子が付着または相互に絡み合って歪みに抵抗する、機械的チキソトロピー添加剤として作用するものもあります。
嚥下障害などの病状により嚥下が困難な場合にも、増粘剤を使用することができます。これらの患者の中には、増粘剤入りの液体から恩恵を受ける人もいますが、その効果は限定的です。[ 1 ]
その他にも多くの食品添加物が増粘剤として用いられており、通常は特定の食品の調理の最終段階で使用されます。これらの増粘剤は独特の風味を持ち、安定性もそれほど高くないため、一般的な用途には適していません。しかしながら、非常に便利で効果的なため、広く利用されています。
増粘剤は、味、透明度、化学的・物理的条件に対する反応性などが異なるため、用途によって適したものとそうでないものがあります。例えば、酸性食品の場合、コーンスターチよりもクズウコンの方が適しています。コーンスターチは酸性混合物中で増粘力が低下するためです。グアーガムはpH4.5未満では水溶性が著しく低下し、増粘力も低下します。食品を冷凍する場合は、冷凍時にスポンジ状になるコーンスターチよりもタピオカ粉やクズウコンの方が適しています。
食品増粘剤は、多糖類（デンプン、植物性ガム、ペクチン）またはタンパク質をベースとしていることが多い。[ 2 ]
このカテゴリーには、クズウコン、コーンスターチ、カタクリ澱粉、ジャガイモ澱粉、サゴ、小麦粉、アーモンド粉、タピオカなどの澱粉、およびそれらの澱粉誘導体が含まれます。
この目的で使用される無味の粉末状のデンプンは、フェキュラ（ラテン語のfaecula、faex「澱」の縮小形）と呼ばれる。
その他の糖ポリマーとしては、柑橘類の皮から得られるペクチン、グアー豆から得られるグアーガム、イナゴマメから得られるローカストビーンガムなどの植物性ガムが挙げられる。
寒天、アルギニン、カラギーナンは藻類から抽出される多糖類であり、キサンタンガムは細菌Xanthomonas campestrisによって分泌される多糖類であり、カルボキシメチルセルロースはセルロースから誘導される合成ガムである。食品の増粘剤として使用されるタンパク質には、コラーゲン、卵白、ゼラチンなどがある。その他の増粘剤は、食品中に既に存在するタンパク質に作用する。例えば、インスタントプディングの製造中に牛乳中のカゼインに作用するピロリン酸ナトリウムなどである。
ゲル化剤は、ゼリー、デザート、キャンディーなど、さまざまな食品の粘度を高め、安定させるために使用される食品添加物です。ゲル化剤は、ゲルを形成することで食品に食感を与えます。安定剤や増粘剤の中には、ゲル化剤としての機能を持つものもあります。
一般的なゲル化剤は、天然ガム、デンプン、ペクチン、寒天などの多糖類、またはゼラチンなどのタンパク質をベースとしている。
例としては、以下のようなものがあります。
東アジア料理で使われる市販のゼリーには、コンニャクから作られる「ライチカップ」の原料となるグルコマンナン多糖類ガムや、イチジク科の植物であるフィカス・プミラから作られる愛玉（アイユ）や氷ゼリーなどがある。
寒天は、わずかな後味のある非常に透明なゲルを生成します。ゼラチンシートは簡単に分散し、後味はありませんが、粉末状のものは多少の味がする場合があります。カッパカラギーナンは、ゲル化プロセスを改善するために塩化カリウムを含むことがあり、後味がほとんどない透明な製品を生成します。イオタカラギーナンは、ゲル形成を改善する塩化ナトリウムを含んでいます。アルギン酸ナトリウムは、中程度の粘度のゲルを生成しますが、多少の後味がある場合があります。高メトキシペクチンは、食品加工で最も広く使用されているゲル化剤の 1 つです。これは、いくつかの糖や酸と反応し、ゲル化プロセスを改善するためにミネラルを含む場合があります。低メトキシペクチンはカルシウムと反応し、低糖ジャムの製造に使用されます。[ 3 ]
機能性小麦粉は、特定の穀物品種（小麦、トウモロコシ、米など）に特定の熱処理を施すことで、安定性、一貫性、および一般的な機能性を向上させるものです。これらの機能性小麦粉は、酸性pH、殺菌、冷凍などの工業的ストレスに耐性があり、食品業界が天然成分を使用して配合するのに役立ちます。最終消費者にとっては、これらの成分は成分リストに「小麦粉」と表示されるため、より受け入れられやすくなります。[ 4 ]
小麦粉は、グレービー、ガンボ、シチューのとろみ付けによく使われます。最も基本的なとろみ付け剤は、小麦粉を水と混ぜてペースト状にしたもので、ホワイトウォッシュと呼ばれます。[ 5 ] 生の小麦粉の味がしないように、十分に加熱する必要があります。ルーは、小麦粉と脂肪（通常はバター）を混ぜてペースト状にしたもので、グレービー、ソース、シチューに使われます。穀物（オートミール、クスクス、ファリーナなど）は、スープのとろみ付けに使われます。ヨーグルトは、東ヨーロッパや中東でスープのとろみ付けによく使われます。スープは、調理前にすりおろしたデンプン質の野菜を加えることでもとろみを付けることができますが、野菜自体の風味も加わります。トマトピューレもとろみと風味を加えます。卵黄は、プロの料理では伝統的なソースのとろみ付け剤です。風味豊かでベルベットのような滑らかな食感になりますが、望ましいとろみ効果が得られるのは狭い温度範囲だけです。加熱しすぎるとソースが台無しになってしまうため、卵黄をとろみ付けに使うのは料理初心者には難しい。料理人が使う他のとろみ付けには、ナッツ類（レハンを含む）や、肉や魚から作ったソースなどがある。
多くの増粘剤は調理時に特別な注意が必要です。デンプンの中には、加熱時間が長すぎたり、温度が高すぎたりすると増粘効果が失われるものがあります。一方、加熱時間が短すぎたり、温度が低すぎたりすると、デンプンの不快な味が残ったり、冷めた後に水分が染み出たりすることがあります。また、粘度が高いと調理中に焦げ付きやすくなります。増粘剤を追加する代わりに、レシピによっては長時間煮込むことで水分量を減らすように指示されている場合もあります。調理の際は、増粘剤は慎重に加えるのが一般的です。増粘しすぎた場合は水を追加できますが、風味や食感が損なわれる可能性があります。
咀嚼や嚥下に医学的な問題を抱えている人にとって、食品のとろみ付けは重要となる場合がある。とろみのある食品は、窒息や液体または食物粒子の誤嚥（誤嚥性肺炎につながる可能性がある）のリスクを軽減できるからである。
ヒュームドシリカや類似製品は、微細な鎖や繊維を形成し、それらが絡み合ったり凝集して塊となり、表面張力によって関連する液体を保持しますが、十分な力が加わると分離したり滑ったりします。これにより、チキソトロピー性またはせん断減粘性（ゲルにもよく見られる性質）が生じ、粘度は非ニュートン流体となり、せん断力や時間が増加するにつれて低下します。これらの製品の有用性は、結果として生じる粘度の増加が添加されたシリカの量に比べて大きいことにあります。ヒュームドシリカは一般的に食品添加物として安全と認められており[ 6 ] 、化粧品によく使用されています。沈降シリカ、微粉タルク、チョークなどの添加物も、混合物の目的特性に影響を与えずに粘度と体積を増加させるという点で、増粘剤の定義を満たしています。
化粧品やパーソナルケア製品に使用される増粘剤には、ポリエチレングリコールなどの粘性液体、カルボマー（ポリアクリル酸の商標名）などの合成ポリマー、植物性ガムなどがあります。一部の増粘剤は、エマルションの安定性を維持するために使用される場合、安定剤としても機能します。ワセリンや各種ワックスなどの一部のエモリエントも、エマルション中で増粘剤として機能することがあります。
増粘剤の主な用途の 1 つは、塗料および印刷業界です。これらの業界では、顔料が缶の底に沈殿して結果が不均一になるのを防ぐために、レオロジー調整剤に大きく依存しています。水性処方は、インドインクとその他いくつかの水溶性顔料を除いてほぼ不可能ですが、これらの顔料は被覆力が非常に低く、せいぜい木材をわずかに染める程度です。現代のすべての塗料とインクには、不透明度を高め、仕上げの光沢をマットから高光沢まで制御するために、工場で顔料が添加されます。これは、使用される増粘剤に依存しますが、不透明度調整剤として添加される粒子のサイズにより大きく左右されます。1 μm以下の粒子サイズは高光沢の限界であり、おそらく高級自動車用塗料に限られます。また、約 100 μm の粒子は、顕微鏡レベルで表面を凹凸にし、光を散乱させて表面をマットに見せます。
一般的に使用されているレオロジー調整剤：
上記のレオロジー調整剤はすべて、0.2%～2.0%の範囲で使用されます。
石油化学において、ゲル化剤（固化剤とも呼ばれる）は、油流出と反応してゴム状の固体を形成できる化学物質である。[ 8 ]ゲル化して凝固した油は、スキミング、吸引装置、または網によって水面から除去することができる。穏やかな海、または中程度の荒れた海が必要である。
液体爆薬をゲル状にするために、様々な材料が用いられる。ニトロセルロースやその他のニトロエステル類がよく使用される。その他、硝酸グアーガムなども考えられる。
焼夷弾に使用される燃料の多くは、性能向上のために増粘剤を必要とする。脂肪酸のアルミニウム塩がよく用いられる。一部の配合物（例：ナパームB）ではポリマー増粘剤が使用される。ナパームの代替となる増粘性発火剤は、ポリイソブチレンで増粘されたトリエチルアルミニウムである。
燃料増粘剤は、両親媒性、つまり極性基と非極性基を持つため、極性液体（水）と同じ増粘剤で構成されていることが多い。唯一の違いは、これらの基の配向である。非極性媒体では逆ミセル形成が起こる。[ 9 ]
炭化水素-炭化水素型の分子間相互作用が最も弱いため、逆ミセルは通常のミセルよりもはるかに不安定である。主なゲル状燃料前駆体は、一般的に弱酸と強塩基または弱塩基から得られる。