瓜尔胶因其具有良好的增稠能力、悬浮能力和 改善食品品质的特性而广泛应用于食品行业。由于 瓜尔胶分子链上的羟基可与某些亲水胶体及淀粉形 成氢键，因此，瓜尔胶可用作增稠剂、乳化剂和稳 定剂等，通常单独使用或与其他食用胶复配使用， 其使用量大大低于其他增稠剂或稳定剂的添加量。 此外，瓜尔胶还可用于脂肪替代品中，是脂肪替代 品研究中的一个较新的分支。
黄原胶（Xanthan Gum)是黄单胞菌经耗氧生 物发酵产生的一种高分子阴离子生物多糖，是由 D—葡萄糖、D—甘露糖、D—葡萄糖醒酸、丙酮酸 和乙酸组成的“五糖重复单元”聚合而成，分子主 链由D—葡萄糖以p-D-1, 4糖苷键连接而成的， 具有类似纤维素式的骨架结构，每两个葡萄糖中的 —个C3上连接有一个由两个甘聚糖和一个葡萄糖 醛酸组成的三糖侧链。
由于瓜胶侧链半乳糖较多，无法与黄原胶的螺 旋结构形成凝胶，只是协同增稠，瓜胶的应用受到 限制。前人研究表明，黄原胶可与酶降解的瓜胶形 成凝胶。此外，降解黄原胶具有在抑菌、抗病毒、 抗氧化等方面的生物学活性。
本文尝试使用酸降解法，制备得到降解黄原胶 与降解瓜胶，将两者在一定条件下共混，得到良好 的凝胶体系，并进一步考察其流变特性，获得本构 方程。
1实验部分
1.1实验材料与仪器
黄原胶购自上海润创食品科技发展有限公司； 瓜胶由中国石油天然气总公司勘探开发研究院廊坊 分院提供；盐酸（AR);氢氧化钠（AR);体积浓 度95%乙醇（AR);乌式黏度计；ARES流变仪(JA 公司)。
1.2降解黄原胶与降解瓜胶的制备
取20 g瓜胶或黄原胶置于500 mL烧瓶中，加入 100 mL体积浓度95%的乙醇溶液。加入一定量3 mol/LHCl,在60丈恒温水浴，搅拌使之均匀分散。 反应1 h后，用3 md/L NaOH溶液调整至PH=7以 中止反应，抽滤后置于60^烘箱中烘干，研磨制 得降解瓜胶或黄原胶。降解瓜胶与降解黄原胶的制 备条件见表1。
1.3酸降解前后瓜胶与黄原胶分子量测定
配制质量分数0.1%瓜胶溶液与0.1%黄原胶溶 液，用乌式黏度计测得在25 t时的黏度，利用半经 验的麦克（H.Mark)非线性方程求得相对分子量。
称取一定量的降解黄原胶与降解瓜胶溶于50 mL 去离子水中，置于60浴中共混并恒温一定时间，
得共混賺。雛体系的制备方法见表2。
表2各凝胶体系的制备方法
1.5共混凝胶的流变性测定
利用TA公司的ARES流变仪对各共混凝胶体系 进行流变性研究，主要考察体系的弹性模量（C)、 黏性模量（C")随频率的变化及黏度随剪切速率 的变化。
在降解瓜胶与降解黄原胶凝胶 体系中，控制降解黄原胶的分子量一定，降解瓜胶 的不同分子量对体系黏弹性的影响不同。在降解瓜 胶分子量较低的情况下，体系3的弹性模量与黏性 模量均较小。随着降解瓜胶的分子量的增加，体系 1的弹性模量与黏性模量均有提高，表现出较好的 结构和良好的黏弹性，证明降解瓜胶的分子量对凝 胶体系的黏弹性有影响。
由图4 c可知，蔗糖的添加使体系4的弹性模 量与黏性模量与体系1差别不大。说明蔗糖虽然对 凝胶结构几乎不产生影响，体系结构仍较稳定，表 现出良好的抗应变性能。故少量蔗糖的添加对降解 瓜胶与降解黄原胶凝胶体系的黏弹性影响不大，体 系可应用于含糖食品。
由图4 d可知，在总胶浓度较低的情况下，体 系5的弹性模量与黏性模量均较小，表现为较弱的 凝胶结构。将总胶浓度增加一倍，体系1的弹性模 量与黏性模量均有大幅提高。总胶浓度对凝胶的黏 弹性有较大的影响，随着总胶浓度的增大，降解瓜 胶与降解黄原胶相互作用的加强，三维网络结构更 紧密，黏弹性增大。
2.2.2降解瓜胶与降解黄原胶凝胶体系本构方程的 研究
图5不同体系黏度与剪切速率的关系
本构方程或流变状态方程是描述物质流变的应 力和变形关系。在其应力和应变的关系中，还具有 时间的变化率。此外，物质的本构方程也和温度及 其变化速率有关。本构方程是流变特性研究的重要 内容之一，可表征体系的受力和变形的规律，为进 —步预测体系的流动特性和用流变学指标进行质量 控制奠定理论基础。各研究体系的黏度随剪切速率 变化曲线见图5。
由图5可知：各体系具有剪切变稀特性，随剪 切速率的增大，黏度逐渐降低。为描述稳态剪切黏 度变化曲线，需选择适当的非线性黏弹性本构方 程。本文尝试采用修正Williamous-01droyId-4参数 本构方程表征降解黄原胶与降解瓜胶凝胶体系的稳 态剪切黏度曲线。
降解黄原胶与降解瓜胶在一定条件下共混可以得 到凝胶。共混比例、总胶浓度、蔗糖及降解食品多糖 的分子量对共混凝胶体系的流变特性均有不同影响。 降解黄原胶与降解瓜胶凝胶体系具有黏弹性及剪切变 稀特性，其本构方程为修正Williamous- Oldroyld-4#®m型，模型计算值与实验值吻合良好。