黄原胶(Xanthan gum)是以甘蓝黑腐病野油菜黄单 胞菌（Xanthomonas campestris)的菌株 B- 1459 为生产

菌，经好氧发酵生物工程技术产生的一种高粘度水溶 性微生物胞外多糖[1]。1969年美国FDA批准在食品中 应用黄原胶,1983年世界卫生组织和联合国粮农组织 批准黄原胶可作为食品工业中的稳定剂、乳化剂、增稠 剂[2]。1992年中国颁布黄原胶作为食品添加剂的国家 标准。黄原胶冷水溶部分和热水溶部分的流变特性及其协同作用研究，由于它具有独特的流变性、良好的水溶性、对热 及酸碱的稳定性，与多种盐类有很好的相容性，作为增 稠剂、悬浮剂、乳化剂、稳定剂，可广泛应用于食品、石 油、医药等20多个行业,是目前世界上生产规模最大 且用途极为广泛的微生物多糖[3]。笔者对低浓度黄原胶 在冷水溶部分和热水溶部分的流变性进行了比较研 宄，以期为黄原胶在生产实践中的应用提供理论依据。 基金项目：中南林业科技大学青年科研基金项目101-0570)部分内容 作者简介：王元兰1969-)，女汉），副教授，硕士生导师，在读博士, 研宄方向：农产品加工及贮藏。

1实验部分 1.1材料与仪器

材料：黄原胶食品级，山东阜丰发酵有限公司）； 卡拉胶食品级，福建省石狮市闽南琼胶有限公司）；魔 芋胶食品级，市场购买）；CMC-Na食品级，上海华昌 公司申光华工厂）。

仪器：NDJ-5S型数字粘度计;DSY-2-8电热恒温 水浴锅;pHS-3C精密pH计；精密电子天平。

1.2方法

冷水溶黄原胶溶液的配置：用高纯蒸馏水配置不 同浓度的黄原胶，撹拌30 min，静置6 h后，待测。

热水溶黄原胶溶液的配置；用50 °C高纯蒸馏水配 置不同浓度的黄原胶溶液，在50 °C恒温水浴中加热撹 拌30 min，降至室温，静置6 h后，待测[4]。

1.2.1浓度对冷水溶和热水溶黄原胶溶液粘度的影响

分别配置 0.05 %、0.1 %、0.2 %、0.3 %、0.4 %、0.5 % 的冷水溶和热水溶黄原胶溶液，用NDJ-5s型数字粘 度计2号转子在室温下测定6 r/min时的粘度。 1.2.2剪切力变化对冷水溶和热水溶黄原胶溶液粘度 的影响

测定0.05 %、0.1 %、0.2 %冷水溶和热水溶黄原胶 溶液在6、12、30、60 r/min下的粘度变化。

1.2.3温度对冷水溶和热水溶黄原胶粘度的影响

配置0.1 %的冷水溶和热水溶黄原胶溶液分别在 30、40、50、60、70、80、90、100 °C下水浴加热 30 min,测 定6 r/min下的粘度变化。

1.2.4加热时间对冷水溶和热水溶黄原胶溶液粘度的 影响

配置0.1 %的冷水溶和热水溶黄原胶溶液，分别在 50 C恒温水浴中加热撹拌30、60、90、120、150、180min,

然后降至室温，在6 r/min下测定其粘度变化。

1.2.5酸碱度对冷水溶和热水溶黄原胶溶液粘度的影响 配置0.1 %的冷水溶和热水溶黄原胶溶液，分别 用稀酸和稀碱调其pH值pH值用精密酸度计监测）， 在6 r/min下测定不同pH值时的粘度变化。

1.2.6冷冻、冷藏对冷水溶和热水溶黄原胶溶液粘度 的影响

分别配置0.05 %、0.1 %的冷水溶和热水溶黄原胶 溶液两份，置于冷冻和冷藏条件下24 h后在室温下解 冻，在6 r/min下测定冻融前后粘度的变化[5]。

1.2.7黄原胶和卡拉胶的协效性

按不同比例 1:9、2:8、3:7、4:6、5:5、6:4、7:3、8:2、9:1 分别配置0.1 %的黄原胶+卡拉胶混合溶液，在50 C恒 温水浴中加热撹拌30 min后降至室温，测定其6 r/min 下的粘度变化，并与0.1 %的黄原胶、卡拉胶单溶液进 行比较。

1.2.8黄原胶与魔芋胶的协效性

按不同比例 1:9、2:8、3:7、4:6、5:5、6:4、7:3、8:2、9:1

分别配置0.1 %的黄原胶+魔芋胶混合溶液，在50 C恒 温水浴中加热撹拌30 min后降至室温，黄原胶冷水溶部分和热水溶部分的流变特性及其协同作用研究，测定其6 r/min 下的粘度变化，并与0.1 %的黄原胶、魔芋胶单溶液进 行比较[6]。

1.2.9黄原胶与CMC- Na的协效性

按不同比例 1:9、2:8、3:7、4:6、5:5、6:4、7:3、8:2、9:1

分别配置0.1 %的黄原胶+魔芋胶混合溶液，在50 C恒 温水浴中加热撹拌30 min后降至室温，测定其6 r/min 下的粘度变化，并与0.1 %的黄原胶、CMC-Na单溶液 进行比较。

2结果与讨论

2.1浓度对冷水溶和热水溶黄原胶溶液粘度的影响 (见图1)

从图1可以看出，冷水溶和热水溶黄原胶溶液粘 度均随着浓度的升高而升高，热水溶部分升高的幅度 较大，冷水溶部分升高的幅度较小。即在相同浓度下， 黄原胶在冷水和热水中溶解，其粘度有所不同，其中热 水溶部分的粘度高于冷水溶部分。

2.2剪切力变化对冷水溶和热水溶黄原胶溶液：0.1%) 粘度的影响见图2)

从图2可以看出，黄原胶为“非牛顿流体”随着切 变速度的增加黄原胶溶液粘度降低，其中热水部分降 低幅度较大，冷水部分降低幅度较小。

2.3 温度对冷水溶和热水溶黄原胶溶液粘度的影响 (见图3)

从图3可以看出，随着加热温度的升高，黄原胶溶 液粘度有所变化。其中，热水溶部分在30 C时粘度最 大，随着加热温度的升高，粘度虽有所降低，但在所测 温度范围内具有较好的耐热性；冷水溶部分，随着加热 温度的升高，其粘度先有所降低，然后逐渐增大，当加 热温度为70 C时粘度最大，加热温度高于70 C时，其

黄原胶+卡拉餃(CMC-Na)的配比 围7黄原胶与卡拉腔(CMC-Na)的协效性

_ _,, Flg.7 The syncrgisitic interactions of Xanthan gum and

图5 PH麵臞胶粘度細

Flg^ The influence of pH to Xanthan gum viscosity

2.4加热时间对冷水溶和热水溶黄原胶溶液粘度的 影响见图4)

Heating time/min

图4加热时间对黄原胶粘度的彩响 Fig.4 The influence of heating time to Xanthan gum viscosity

从图4可以看出，加热时间对冷水溶和热水溶黄 原胶溶液的粘度有一定的影响。30 min的加热使黄原 胶冷水溶部分和热水溶部分的粘度有较大幅度的增 加，当加热时间达到60 min时，两者的粘度降低到最 低值，随着加热时间的延长，黄原胶冷水溶部分和热水 溶部分的粘度均逐渐增加，但热水溶部分增加幅度较 大。当加热时间为150 min时黄原胶热水溶部分的粘 度有所降低。

2.5酸碱变化对冷水溶和热水溶黄原胶溶液粘度的 影响见图5)

从图5可知，黄原胶冷水溶和热水溶部分的粘度 随酸碱性的变化而稍有变化。黄原胶冷水溶部分和热水溶部分的流变特性及其协同作用研究，在酸性条件下，黄原胶 热水溶部分的粘度随pH值的变化而有所波动，在pH 大于7时粘度只有轻微的变化；黄原胶冷水溶部分在 所测pH值范围内，其粘度只有轻微变化，这表明黄 原胶冷水溶部分比热水溶部分对酸碱的稳定性稍强。 2.6冻融处理对冷水溶和热水溶黄原胶溶液粘度的 影响见图6)

图6冻鼪对黄潭胶粘度的影喃

Fig.6 The influence of freezing-thawing to Xanthan gum viscosity

从图6可以看出，冷冻处理会使0.05 %黄原胶冷 水溶部分和热水溶部分的粘度均有所增加，使0.1 % 黄原胶冷水溶部分和热水溶部分的粘度降低，而冷冻 处理对黄原胶热水溶部分粘度的升降幅度比冷水溶 部分稍大。冷藏处理会使黄原胶冷水溶部分的溶液粘 度有所增加，使黄原胶热水溶部分的溶液粘度稍有下 降。其中，冷水溶部分的增加幅度大于热水溶部分的 下降幅度。

2.7黄原胶与卡拉胶CMC-Na)的协效增稠性见图7) -■一黄原胶与卡拉胶的协效性

从图7可以看出，当黄原胶与卡拉胶的比例为 5 5、73和9 1时混合溶液的粘度较这两种单溶液粘度 稍高，其他配比时混合溶液的粘度反而胶单溶液粘度 低，这说明黄原胶与卡拉胶协效性不明显。黄原胶与 CMC-Na混合液的粘度比CMC-Na单溶液的粘度要大 一些，却远远小于黄原胶单溶液的粘度。这说明，黄原 胶与CMC-Na无协效性。

2.8黄原胶与魔芋胶的协效增稠性见图8)

从图8可以看出，黄原胶与魔芋胶具有一定的协 效性，当黄原胶与魔芋胶的比例为6:4时，其协效性 最高。

3结论

1)黄原胶在冷水和热水中溶解，其流变性有一定 差异。黄原胶在冷水和热水中溶解，溶液粘度均随着浓 度的升高而升高，在相同浓度下，热水溶部分的粘度高 于冷水溶部分。

2)黄原胶为“非牛顿流体”，随着切变速度的增加 黄原胶溶液粘度降低，其中热水溶部分降低幅度较大， 冷水溶部分降低幅度较小。

3)随着加热温度的升高，黄原胶溶液粘度有所变 化，其中，热水溶部分在30 °C时粘度最大，随着加热 温度的升高，粘度有所降低；冷水溶部分随着加热温 度的升高，其粘度有所波动，当加热温度为70 C粘度

最大。

4)加热时间对黄原胶溶液的粘度有一定的影响， 黄原胶冷水溶部分和热水溶部分的流变特性及其协同作用研究，不超过30 min加热使黄原胶的粘度增加，当加热时间 为60 min时，粘度降低，随着加热时间的延长，其粘度 逐渐增加，当加热时间超过150 min时，黄原胶热水溶 部分的粘度稍有降低。

5)黄原胶冷水溶和热水溶部分在酸性和碱性溶液 中都较稳定，但黄原胶冷水溶部分比热水溶部分对酸 碱的稳定性稍强。

6)冷藏处理会使黄原胶冷水溶部分的溶液粘度增 加，使黄原胶热水溶部分的溶液粘度下降。

7)黄原胶与卡拉胶协效性不明显；黄原胶与魔 芋胶具有一定的协效性，当黄原胶与魔芋胶的比例为 6 4时，其协效性最高；黄原胶与CMC-Na无协效性。

根据低浓度黄原胶冷水溶和热水溶部分流变性的 不同，在生产实践中可灵活应用。