天然增稠剂占大多数，是从海藻和含多糖类黏质的植物、含蛋白质的动植物和微生物中提取的；大致又可分为以下几类：
（1）由海藻类所产生的胶及其盐类，如海藻酸、琼脂、卡拉胶等；
（3）由植物种子所制得的胶，如瓜尔豆胶、槐豆胶等；
（5）由动物分泌或其组织制得的胶，如明胶、酪蛋白等；
（6）由微生物繁殖时所分泌的胶，如黄原胶、结冷胶等。
1.琼脂
琼脂又称琼胶、冻粉和洋菜，是石花菜科、江篱科等红藻的细胞壁成分之一，其基本化学组成是以半乳糖为骨架的多糖，主要成分为琼脂糖和琼脂胶两类。相对分子质量为1.1万～300万。琼脂的基本构型为聚半乳糖苷。
（1）性状 琼脂为无色透明或类白色淡黄色半透明细长薄片，或为鳞片状无色或淡黄色粉末，无臭，味淡，口感黏滑，不溶于冷水，但可分散于沸水并吸20倍水而膨胀，在搅拌下加热至100℃可配成5%浓度的溶液。凝胶温度为32～39℃，熔化温度为80～97℃。在凝胶状态下不降解、不水解，耐高温。琼脂的耐酸性高于明胶和淀粉，低于果胶和海藻酸丙二醇酯。
（2）性能 一般配0.5%可成坚实凝胶体，含水时柔软而带韧性，不易折断，干燥后发脆，易碎。低于0.1%时则不能胶凝而成为黏稠液体。琼脂的品质以凝胶能力来衡量：优质琼脂，0.1%的溶液即可胶凝；一般品质的，胶凝浓度不应低于0.4%；较差的，浓度应在0.6%以上方能胶凝。
琼脂凝胶质硬，用于食品加工可使制品具有明确形状，但其组织粗糙，表皮易收缩起皱，质地发脆。当与卡拉胶复配使用时，可得到柔软、有弹性的制品。琼脂与糊精、蔗糖复配时，凝胶的强度升高，而与海藻酸钠、淀粉复配使用，凝胶强度则下降；与明胶复配使用，可轻度降低其凝胶的破裂强度。
（3）毒性 ADI不作限制性规定。一般公认安全。
（4）应用 依照GB 2760—2014《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》，琼脂作为增稠剂，列入表A.2可在各类食品中按生产需要适量使用。
如琼脂用于软糖，可改善口感；用于冰淇淋可改善组织状态，提高黏度和膨胀率，防止冰晶析出，使制品口感细腻；用于发酵酸奶、冰饮，可改善组织状况和口感；用于豆馅，可提高黏着性、弹性、持水性和保型性；用于果冻，可使制品凝胶坚脆。
2.海藻酸钠、海藻酸钾
依据GB 2760—2014《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》，作为食品增稠剂，海藻酸盐中重要的是海藻酸钠、海藻酸钾。
（1）性状
海藻酸钠分子式：（C6H7NaO6）n；相对分子质量216.12；为白色或淡黄色粉末，几乎无臭，无味；不溶于乙醇；缓慢地溶于水，形成黏稠状溶液，1%水溶液的pH为6～8；黏性在pH为6～9时稳定，加热至80℃以上黏性降低；水溶液久置，也缓慢分解，黏度降低。有吸湿性，为水合力强的亲水性高分子。
海藻酸钾分子式：（C6H7O6K）n；相对分子质量：238.00；为无色或浅黄色纤维状粉末或粗粉。几乎无臭无味。不溶于乙醇，不溶于pH低于3的酸。缓慢溶于水形成黏稠胶体。1%的水溶液pH为6～8，水溶液黏性在pH 6～9时稳定，在Ca2+等高价离子存在时可形成胶凝。可与羧甲基纤维素、蛋白质、糖、淀粉和大多数水溶性胶相配伍。
（2）性能 海藻酸盐是一种亲水性聚合物，具有聚合物的共有的一般特征，其水溶性也表现出高分子溶液特有的溶液性质。海藻酸盐溶液的一个重要特点是具有较高的溶液黏度。
（3）毒性
海藻酸钠：大鼠经口LD50≥5g/kg。ADI为0～0.025g/kg。一般公认安全。
海藻酸钾：大鼠经口LD50≥5g/kg。ADI不作特殊规定。
（4）应用 依照GB 2760—2014《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》，海藻酸钾列入表A.2，可在各类食品中按生产需要适量使用。海藻酸钠的使用范围和最大使用量（g/kg）为：用于糖和糖浆（如红糖、赤砂糖、冰片糖、原糖、果糖、糖蜜、部分转化糖、槭树糖浆等）10.0。用于稀奶油、黄油和浓缩黄油、生湿面制品（如面条、饺子皮、馄饨皮、烧卖皮）、生干面制品、香辛料类、果蔬汁（浆）等，按生产需要适量使用。
3.卡拉胶
卡拉胶又名角叉胶、鹿角藻菜，是红藻科藻类成分。卡拉胶可从角叉菜等原料中提取。它是由半乳糖及脱水半乳糖组成的多糖类硫酸酯的钙、钾、钠、铵盐。由于其中硫酸酯结合形态的不同，已知的有κ—型、ι—型、λ—型等七种，其中最主要的是κ—型和ι—型两种。κ—型卡拉胶是α—（1→4）—D—半乳糖—4—硫酸盐和β—（1→4）—3，6—脱水—D—半乳糖的交替聚合物；ι—型卡拉胶则除在D—半乳糖基的4位上有硫酸酯基团外，在3，6—脱水—D—半乳糖基的2位上也衍生有硫酸酯基团。卡拉胶的相对分子质量在100万以上。
（1）性状卡拉胶为白色至淡黄褐色、表面皱缩、微有光泽、半透明片状体或粉末物。无臭或有微臭，无味，口感黏滑。溶于60℃以上的热水中，形成黏性透明或轻微乳白色的易流动溶液。如先用乙醇、甘油或饱和蔗糖水溶液浸湿后，则较易溶于水。加入30倍的水，煮沸10min的卡拉胶溶液，冷却后形成胶体。与水结合黏度增高。与蛋白反应起乳化作用，能使乳化液稳定。它溶于热牛奶。pH为7。
（2）性能 卡拉胶水溶液相当黏稠，其黏度比琼脂大。盐可降低卡拉胶溶液的黏度，这是因为盐能降低酯或硫酸根之间的静电引力的缘故。温度升高，黏度降低。若加热是在pH为9的最佳稳定状态下进行，且勿使其发生热降解，则温度降低，黏度又上升。这种变化是可逆的。
κ—型和ι—型卡拉胶即使在溶液中的浓度低至0.5%时，仍可在加热溶解后冷却而形成凝胶，这种凝胶可因再加热而呈可逆性。碱金属离子能诱导凝胶的形成，尤其K+、Rb +在卡拉胶浓度很低时也有这种能力。
热的卡拉胶（限κ—型和ι—型）在冷却时由于键的交联而形成“一定范围”的分子内的双螺旋结构，但它们本身并不能形成凝胶的网状结构。只有当钾等凝胶促进离子存在时方能形成坚强的网状结构。钾离子对κ—型卡拉胶的凝胶具有显著影响，故称为钾敏卡拉胶；而钙离子对ι—型卡拉胶具有显著凝胶作用，故称为钙敏卡拉胶。ι—型卡拉胶与钙离子能形成完全不脱水的收缩的、富有弹性的和非常黏的凝胶，它是唯一的冷冻—融化稳定型的卡拉胶。钠离子对卡拉胶的凝胶作用有干扰作用，可使凝胶变脆。
由于卡拉胶结构的多样性，故可与其他胶相互作用后形成一系列不同的凝胶。
κ—型卡拉胶所形成的是强而脆的凝胶，有收缩脱水作用，故不利于单独应用。如与槐豆胶（最高0.25%）配合，其弹性因之提高，内聚力相应增强。当两种胶达到1∶1时，破裂强度可相当高，并使产品有相当好的口感；还使其脆度下降，弹性提高，接近于明胶的口感。但如槐豆胶过高，则稠度增加，有利于膜的形成。
κ—型卡拉胶与低酯果胶配合可使之具有良好的持水性，并可降低使用浓度，所得凝胶柔软可口，提高持香能力，但透明度较差。与黄原胶配合时有相似作用，可形成柔软、更有弹性和内聚力的凝胶，并降低收缩脱水作用。
κ—型卡拉胶与魔芋胶配合时可获得弹性的热可逆的凝胶。该凝胶结构与卡拉胶加槐豆胶形成的凝胶相似。瓜尔豆胶不能左右卡拉胶的收缩脱水作用，配合不理想。
κ—型与ι—型卡拉胶配合使用时可提高凝胶的弱性，又能防止脱水收缩。
溶于热牛乳的卡拉胶，冷却时都能形成凝胶。κ—型卡拉胶牛乳凝胶性脆，极易脱液收缩，加入磷酸盐、碳酸盐或柠檬酸盐来螯合或沉淀钙离子，可改善其物理性质。ι—型卡拉胶牛乳凝胶也发生脱液收缩，加入焦磷酸四钠可使脱液收缩现象明显减弱，但凝胶变得柔软。
卡拉胶还能起到乳化稳定作用，如在牛奶咖啡中，可与牛奶中的乳蛋白周围的脂肪微粒发生络合而使乳蛋白处于稳定状态，有效防止产品“油分上浮”或产生“乳圈”挂壁现象。
（3）毒性 大鼠经口LD505.1～6.2g/kg体重。ADI不作规定。一般公认安全。
（4）应用 依照GB 2760—2014《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》，卡拉胶作为增稠剂，列入表A.2，可在各类食品中按生产需要适量使用。(www.xing528.com)
卡拉胶也可用作乳化剂、稳定剂。其使用范围和最大使用量（g/kg）为：生干面制品8.0；糖和糖浆（如红糖、赤砂糖、冰片糖、原糖、果糖、糖蜜、部分转化糖、槭树糖浆等）5.0。
婴幼儿配方食品（以即食状态食品中的使用量计）0.3g/L。
用于稀奶油、黄油和浓缩黄油、生湿面制品（如面条、饺子皮、馄饨皮、烧卖皮）、香辛料类、果蔬汁（浆，固体饮料按冲调倍数增加使用量），按生产需要适量使用。
4.果胶
果胶是在陆生植物某些组织的细胞间和细胞膜中存在的一类支撑物质的总称。最初为不溶性的原果胶，随着成熟度的增长受果胶酶分解成水溶性的果胶或果胶酸。商品果胶是由原料分解成可溶性果胶而抽出并制成的干燥品。生产果胶的主要原料有柠檬、葡萄柚及橘、橙等甜橘类的果皮（果胶含量高达20%～30%）；次之为榨汁后的苹果渣，约含果胶10%～15%；向日葵盘和杆中含有低酯果胶，是较好的果胶提取原料。果胶的结构有多种形式，但本质上是一种线型的脱水半乳糖醛酸聚合物，由α—1，4—糖苷键键合在一起。
果胶上的羧基可被甲醇酯化。果胶的酯化度（DE）可因提取原料的种类、生长情况、采割期和加工方法不同而有差别。一般将DE为50%～75%的称为高酯果胶（HM），DE为20%～50%的称为低酯果胶（LM）。
（1）性状 果胶为白色至淡黄褐色的粉末，微有特异臭，味微甜带酸，溶于20倍的水中成黏稠状液体，它不溶于乙醇，能为乙醇、甘油和蔗糖浆润湿；与3倍或3倍以上的砂糖混合后，更易溶于水；对酸性溶液较对碱性溶液稳定。
（2）性能 果胶液的黏度比其他水溶胶低，故实际应用中往往利用其胶凝性能。用作增稠剂时一般与其他增稠剂如黄原胶等配合使用才有明显效果。
高酯果胶需有共聚物（如含糖55%以上，或加多元醇），并在pH3.5（因其pKa为3.5）以下时才能凝胶。这种凝胶为可逆性凝胶，DE越高凝胶能力越强，凝胶速度也越快。
低酯果胶与高酯果胶不同，糖度和酸度对其凝胶能力影响不明显，而钙离子成为其凝胶作用强度的制约因素。这种凝胶形成所谓“蛋箱”结构。一般每克低酯果胶约需15mg钙离子。如钙离子浓度不足，则凝胶强度不高，如钙离子浓度偏高，则凝胶体不光滑细腻。低酯果胶的凝胶速度与高酯果胶相反，酯化度越低，凝胶速度越快。
各种果胶凝胶因素的影响可归纳于表9—1。
表9—1 不同因素对果胶凝胶能力的影响
（3）毒性 ADI不需特殊规定。一般公认安全。
（4）应用 依照GB 2760—2014《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》，果胶作为增稠剂，列入表A.2，可在各类食品中按生产需要适量使用。
果胶还可用作乳化剂、稳定剂；用于果蔬汁（浆），最大使用量为3.0g/kg（固体饮料按冲调倍数增加使用量）。用于稀奶油、黄油和浓缩黄油、生湿面制品（如面条、饺子皮、馄饨皮、烧卖皮）、生干面制品、糖和糖浆（如红糖、赤砂糖、冰片糖、原糖、果糖、糖蜜、部分转化糖、槭树糖浆等）、香辛料类，可按生产需要适量使用。
5.黄原胶
黄原胶又称汉生胶、黄杆菌胶。其成分是由非病原性的革兰氏阴性菌黄单孢菌所产生的一种水溶性胞外多糖。黄原胶的大分子主链与纤维素一样，由β—1，4—D—葡萄糖组合而成，在每两个葡萄糖中交错存在着两种C—3位的三糖侧链，所接盐有钠、钾和钙。可以蔗糖、葡萄糖或玉米糖浆为碳源制取。
（1）性状 黄原胶为乳白、淡黄至浅褐色颗粒或粉末状物体，微臭。加热至165℃褐变。它易溶于冷、热水，水溶液呈中性，为半透明体。低浓度水溶性的黏度也很高，在已知的各种水溶胶中，黄原胶的黏度是最大的。在水溶液中，黄原胶分子的侧链紧紧缠绕着纤维素主链，所以黄原胶溶液有很强的耐酸、耐碱、抗生物酶降解和耐热的性能。在pH4～10，其黏度不受影响。其黏度也不受蛋白酶、纤维素酶、果胶酶的影响。在水溶液中，黄原胶分子侧链带有负电荷，具有很强的结合阳离子的能力，使得阳离子不能作用于主链，因此，盐对其黏度也不具影响。温度不变时，受机械力的作用，可发生溶胶与凝胶的可逆变化：搅拌可使溶胶的黏度下降，静置又升高（牛顿塑性）。黄原胶在酸、碱溶液中均能溶解，且在室温下很稳定，数月不变。黄原胶可被强氧化剂如过氯酸等降解。
（2）性能 黄原胶溶液呈假塑性流变性，其黏度总随着浓度的升高而升高。具有优良的热稳定性，在130℃下灭菌30min，其黏度基本不受影响。黄原胶也显示优良的反复冷冻—解冻耐受性而不出现脱水收缩现象，故在冰淇淋制品中具有良好的抗融化性。由于黄原胶溶液即使在低浓度时也呈现高黏度和低剪切率，因此其悬浮稳定性优于其他水溶胶。
黄原胶的增稠优越性有：①低浓度时即呈高黏度，对悬浮液和乳化液有很高的稳定性；②呈假塑性的流变性和低剪切力，易于灌装、泵送，而静置后黏度迅速恢复；③溶液的黏度与温度、pH和电解质浓度的变化关系不大，对酶也有极好的稳定性；④在食品中有很好的口感和保香能力；货架期长；⑤与钙、镁、钡、铜、铁等离子有相容性。
黄原胶主要用于制品的增稠、稳定，但与其他水溶胶配合使用时也能获得良好的凝胶。当其与槐豆胶配合时，可形成黏弹性凝胶，两者配合比例为50∶50至60∶40时凝胶强度最大；与魔芋胶配合时，也有类似于与槐豆胶配合的特性。
（3）毒性 小鼠经口LD50≥10g/kg体重。ADI不作特殊规定。
（4）应用 依照GB 2760—2014《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》，黄原胶作为增稠剂，列入表A.2，可在各类食品中按生产需要适量使用。
黄原胶也可作稳定剂，其使用范围和最大使用量（g/kg）为：生干面制品4.0；黄油和浓缩黄油、糖和糖浆（如红糖、赤砂糖、冰片糖、原糖、果糖、糖蜜、部分转化糖、槭树糖浆等）5.0；特殊医学用途婴儿配方食品9.0；生湿面制品（如面条、饺子皮、馄饨皮、烧卖皮）10.0；稀奶油、香辛料类、果蔬汁（浆，固体饮料按冲调倍数增加使用量），按生产需要适量使用。
6.明胶
骨胶、皮胶、明胶统称为动物胶。明胶是上等骨胶和皮胶。食用明胶是高分子多肽的高聚合物，具有复杂的化学组成和分子结构。在明胶的化学组成中，蛋白质含量约占82%以上，构成其蛋白质的18种氨基酸中有7种必需氨基酸，仅缺少一种必需的色氨酸。明胶是一种水溶性蛋白质，是由动物的皮、骨、软骨、韧带、肌腔及其他结缔组织含的胶原蛋白，经部分水解制得。明胶生产过程中，这些原材料用稀酸或饱和石灰溶解处理。A型明胶是用酸法生产的，B型明胶是用饱和石灰溶液生产的。明胶的分子式C102H151N31O39，相对分子质量在50000～60000。
（1）性状 食用明胶为白色或淡黄色透明至半透明带有光泽的脆性薄片、颗粒或粉末，无臭，无味，不溶于冷水，也不溶于乙醇，可溶于热水、甘油、乙酸等溶液。能缓慢地吸收5～10倍的冷水而膨胀软化；当它吸收2倍以上的水时，加热至40℃便溶化成溶胶，冷却后形成柔软而有弹性的凝胶。依来源不同，明胶的物理性质也有较大的差异，其中以猪皮明胶性质较优，透明度高，且具有可塑性。明胶凝固点为20～25℃，30℃熔化。明胶在空气中很容易吸潮，受潮的明胶极易变质。
明胶为两性电解质，碱法B型明胶的等电点pH在4.7～5.0；酸法A型明胶的等电点pH在8.0～9.0。在等电点，明胶溶液的黏度最小，而凝胶的熔点最高，渗透压、表面活性、溶解度、透明度和膨胀度等均最小。明胶的黏度与胶凝力和吸水率有关；黏度小，胶凝力小，吸水率低。当温度低于明胶特有的凝冻点时即形成可逆凝胶。
明胶的色泽与其中所含的某些金属离子，如铁、铜的含量有关，含量增大，色泽变深。
明胶溶液中有氯化物存在时，对凝固点、透明性、吸湿性、黏度和胶凝力有较大影响。
（2）性能 明胶具有优良的胶体保护性、表面活性、凝胶性、黏稠性、成膜性、悬乳性、缓冲性、浸润性、稳定性和水易溶性。食用明胶还有如可逆性、黏结性、固水性、发泡性、乳化性以及亲和性等多种特性。
与琼脂比较，明胶的凝固力较弱，浓度低于5%时不发生胶凝，在10%～15%时发生胶凝形成胶冻。明胶溶液的胶凝化温度与浓度及共存盐的种类、浓度、溶液的pH等有关。明胶在溶液中能发生水解使相对分子质量变小，黏度和胶凝力也变小。当水解平均相对分子质量降至10000～15000时，则失去胶凝能力。当pH在5～10范围内时，明胶水解能力降低，胶凝性能变化不大；pH＜3时，胶凝性能变差；pH为3时较为5时的胶凝能力下降10%。明胶溶液长时间（数小时）煮沸，或在强酸、强碱条件下加热，水解加速、加深，导致胶凝力显著下降，甚至不能形成凝胶。明胶溶液中加入大量无机盐，可使明胶从溶液中析出，如三价铝盐可使明胶凝结，从溶液中析出。凝结后的凝胶不能恢复原来的性质，为不可逆凝胶。
明胶的凝胶比琼脂柔软，口感好，且富有弹性。
此外，明胶为亲水性胶体物质，具有很高的保护胶体性质，可用作疏水胶体的稳定剂、乳化剂。明胶还具有起泡和稳泡作用，在凝固温度附近起泡力强。
明胶的熔化温度低，具有溶于口内的特点，不需咀嚼。此外，明胶胶冻在温热尚未溶化的糖浆中不会结晶，温热的明胶胶冻在凝块被搅碎后仍能重新形成，便于加入到含有水果等的胶冻中，而这种胶冻凝固后即可倒出，具有黏度高不渗入多孔布丁和糕点中的特点。
（3）毒性 食用明胶系天然的蛋白质产品，且容易被人体所消化和吸收，本身无毒性，ADI不作限制性规定。
（4）应用 依照GB 2760—2014《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》，明胶作为增稠剂，列入表A.2，可在各类食品中按生产需要适量使用。
食用明胶广泛应用于食品工业的糖果、果冻、果酱、冰淇淋、糕点、各种乳制品、保健食品及肉干、肉松、肉冻、罐头、香肠、粉丝、方便面等产品的生产中。
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