马铃薯淀粉具有优良的特性，在方便食品、果子 羹、浓缩调料汁、香肠、火腿肠、膨化食品等的生产中 作为增稠剂和赋型剂被广泛使用。已有很多人对马 铃薯淀粉的性质进行了考察[1~51。黄原胶无毒、安 全、低浓度、有高粘性，可控制最终产物的流变性，可以控制产品的外观、结构和风味。因此也被广泛用 于罐装、瓶装食品、面包、奶制品和饮料等。正是由 于黄原胶的诸多优点，黄原胶对淀粉糊流变特性影 响的研宄引起了人们的重视，有人考察了黄原胶对 木薯、玉米淀粉糊流变特性的影响|6,71。本文探讨了 黄原胶对马铃薯淀粉糊流变特性的影响，为实际生 产提供理论指导。

1黄原胶对马铃薯淀粉糊流变特性的影响,材料与方法 1.1材料与仪器

马铃薯淀粉用常规方法加工的乳白色精细粉末， 来自于W a mart Supem arket U S黄原胶来自于systems Bio- ndustris NC.，WAUKESHA，WI53186 US。

C - VOR 流变仪（Bohlin Instrument)，恒温揽摔 仪（Fisher Scientific InstrLiment)，DSC 2920 M o^lulate^l D SC ( TA InstrLm ent)。

1.2黄原胶对马铃薯淀粉糊流变特性的影响,实验方法

1.2.1样品的制备动态流变特性测量样品的制 备，取淀粉样品，用电子天平准确称量3g再用电子 天平准确称量黄原胶0.2g把称量的淀粉、黄原胶加 入到放有100g蒸馏水的烧杯中，把烧杯放在恒温搅 拌仪上在常温下以500r/m n进行搅拌，搅拌20^! 使淀粉、黄原胶与水混合均匀，就配成了淀粉浓度为 3%、黄原胶浓度为0.2%的溶液。在搅拌过程中为 了防止水分蒸发，用薄膜封住烧杯口。取样之前，使 样品混合均匀。

静态流变特性测量样品的制备基本同上，黄原胶对马铃薯淀粉糊流变特性的影响,唯一 不同的是把烧杯放在恒温搅拌仪上在90°C以 500r/mi进行搅拌完成样品准备的。

1. 2. 2静态流变特性的测定用C - VOR流变仪 的平板式装置对样品进行流变测量。首先，用取样 器取适量样品均匀涂在平板的下表面，驱动平板上 表面下降，当两平板间距为5mm时停止，除去多余的 样品。然后在试样周围涂抹油，防止样品水分蒸发。 盖上测试盖，调节恒温装置，使试样温度达到所设定 的温度25°C，启动流变仪进行流变测量。数据采集 和记录由计算机自动完成。

1.2.3动态流变特性的测定动态流变特性的测 量也是用平板式装置进行的，操作步骤同上。在测 量过程中以固定的频率给试样施加恒定的力，温度以5°C/min的速率从25°C升咼到100°C。数据米集和记录也是由计算机自动完成。

2黄原胶对马铃薯淀粉糊流变特性的影响结果与分析

2. 1静态流变特性的测定结果与分析

2. 1. 1静态测定的淀粉糊剪切应力与剪切速率的 关系图1为3%淀粉，0. 2%、0. 4%、0. 6%黄原胶 淀粉糊的剪切应力与剪切速率的关系图。从图中可 以看出，黄原胶含量不同的淀粉糊在流动过程中需 要的剪切应力随着剪切速率的增加而增加。随着黄 原胶含量的增加，淀粉糊流动过程中需要的剪切应 力增加。换句话来说，若要使不同黄原胶含量的淀 粉糊以相同的方式流动，需要给黄原胶含量高的淀 粉糊施加更大的力。

 

剪切速率(s-D

图13%淀粉、不同黄原胶浓度剪切应力与剪切速率的关系

根据图中实验数据点的分布情况，对数据点进 行回归拟和，结果表明可以用幂率方程 T= K e°

式中：T一剪切应力（Pa);

K—稠度系数（Pa* s°); n—流变特性指数；

色一剪切速率（s- 1 )

进行表示（见表1),复相关系数基本都在0.99以上。 流变特性指数n小于1说明在该实验条件下，不同 黄原胶含量的淀粉糊为假塑性流体。 2

表13%淀粉，不同黄原胶含量淀粉糊的流变特性参数

流变方程KT= K8n nR2

0. 2%Xantlian1. 67ft 470. 9987

0.4%Xantlian4. 48ft 340. 9855

0. 6%Xanthan6. 69ft 330. 9945

黄原胶对马铃薯淀粉糊流变特性的影响易流动。可能原因为，淀粉和黄原胶形成一种网状 结构，该结构把水分包裹起来，淀粉和淀粉，黄原胶 和黄原胶以及黄原胶和淀粉之间互相连接，这样淀 粉糊粘度高，不易流动。如果破坏了这种网状结构， 释放出包裹的水分，淀粉和黄原胶被水分子包围，水 的粘度低，淀粉糊粘度下降很快，淀粉糊也易于流 动。在同样的流动方式下，黄原胶含量为0. 6%的粘 度最大，其次为0. 4%,黄原胶含量为0. 2%的粘度最 小。从图中可以看出，各种不同含量黄原胶的淀粉 糊，当剪切速率增加到一定程度时，粘度逐渐稳定， 而且在稳定段，在实验范围内，随着黄原胶含量的增 加，淀粉糊粘度增加很少。

 

图2 3%淀粉、不同黄原胶浓度淀粉粘度与剪切速率的关系

2. 2动态流变特性的测定结果与分析

在实际使用淀粉糊过程中，由于加工条件（如温 度、压力等）的变化，黄原胶对马铃薯淀粉糊流变特性的影响,淀粉糊处于动态变化中，很有必 要考察淀粉糊在动态变化过程中的特性。本文只探 讨了当给试样施加固定频率的力时，温度变化时淀 粉糊流变特性的变化情况。

在动态流变特性的测量过程中，弹性模量和粘 性模量是相当重要的两个参数。弹性模量表示的是 当物质受到力的作用时的物质变形程度。弹性模量 越大，物质受到力时变形程度越小，反之，则相反。 粘性模量表示的是物质受到力的作用时，阻碍物质 流动的特性。粘性模量越大，表明受到力时，物质越 不易流动，反之，相反。

2. 2. 1黄原胶含量不同淀粉糊的弹性模量、粘性模 量与温度的关系对不同黄原胶含量淀粉糊弹性模 量、粘性模量和温度的关系进行了考察，以淀粉含量 为3% ,黄原胶含量为0. 4%的淀粉糊动态流变特性 测定结果为例进行说明，实验结果如图3所示。图3 为3%淀粉、0. 4%黄原胶含量淀粉糊的弹性模量、粘 性模量与温度的关系图。从图中可以看出，随着温 度的增加，弹性模量和粘性模量逐渐将低，到62°C 时，弹性模量和粘性模量都降到最小值。逐渐升温， 温度超过62°C时，弹性模量和粘性模量急剧增加。 到72°C左右时，弹性模量和粘性模量增加缓慢。黄

 

黄原胶对马铃薯淀粉糊流变特性的影响,原胶含量为0. 2%和0. 6%的弹性、粘性模量随温度 增加的变化情况和0.4%类似。马铃薯淀粉在温度 超过60°C后，其淀粉颗粒吸收水分，逐渐膨胀，淀粉 颗粒裂解，与周围水的界限消失，最终和水形成某种 稳定结构的溶胶，这就是淀粉的糊化过程。淀粉的 糊化过程表现在淀粉弹性、粘性模量的变化上，当温 度超过62°C后，弹性、粘性模量开始增加，直到最大 值。因此，弹性模量和粘性模量随温度增加出现突 变是由于未糊化淀粉的存在造成的，不是由于黄原 胶的存在形成的。

 

图3 Q 4%黄原胶淀粉糊的弹性模量、

粘性模量与温度的关系

2. 2. 2黄原胶含量不同淀粉糊弹性模量与温度的 关系为了详细了解黄原胶含量对淀粉糊流变特性 的影响，把黄原胶含量不同淀粉糊的弹性模量表示 在一张图上，如图4所示。从图中可以看出，刚开 始，随着温度的升高，弹性模量逐渐降低，到62°C时， 弹性模量降到最低值。然后随着温度的继续增加， 弹性模量急剧增加，到72°C时，增加放缓。随着黄原 胶含量的增加，弹性模量增加，黄原胶含量为0.6% 的淀粉糊的弹性模量远远高于0.2%和0.4%的。可 能原因为黄原胶的加入固化了淀粉溶胶形成的结 构，使淀粉糊更加稳定，因而，随着黄原胶含量的增 加，弹性模量逐渐增加。在实际生产中，可考虑通过 增加黄原胶含量的方式增加淀粉糊的稳定性。

2. 2.3黄原胶含量不同淀粉糊粘性模量与温度的 关系为了详细了解黄原胶含量对淀粉糊流变特性 的影响，把黄原胶含量不同淀粉糊的粘性模量表示 在一张图上，如图5所示。从图中可以看出，刚开 始，随着温度的升高，粘性模量逐渐降低，到62°C时， 粘性模量降到最低值。然后随着温度的继续增加， 粘性模量急剧增加，到72°C时，增加放缓。随着黄原 胶含量的增加，粘性模量增加，黄原胶含量为0. 6% 的淀粉糊的粘性模量远远高于0.2%和0.4%c的。 可能原因为黄原胶的加入固化了淀粉溶胶形成的 结构，使淀粉糊更加稳定，因而，随着黄原胶含量的 增加，粘性模量逐渐增加。在实际生产中，可考虑 通过增加黄原胶的含量的方式增加淀粉糊的稳 定性。

 

图5不同黄原胶含量淀粉糊的 粘性模量与温度的关系

3结论

静态流变特性测定结果表明，在实验范围内，黄 原胶含量不同的淀粉糊的流变模型为幂率模型，均 为假塑性流体。在相同流动方式下，黄原胶含量为 0. 6%的淀粉糊粘度最大，其次为0. 4%、0. 2%。动 态流变特性测定结果表明，随着温度的增加，0. 2%、 0. 4%和0. 6%黄原胶含量的淀粉糊的弹性模量、粘 性模量刚开始逐渐降低，到62°C后，两模量降到最低 值；继续增加温度，弹性模量和粘性模量急剧增加， 72°C后，两模量增加变缓。随着黄原胶含量的增加， 弹性模量和粘性模量增加。