黄原胶(xanthan gum)是以甘蓝黑腐病野油菜黄单胞 菌（lantftcrnoflas 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黏度水溶性微生物 胞外多糖[1]。1969年美国FDA批准在食品中应用黄原 胶，1983年世界卫生组织和国际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。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究，并对黄 原胶与魔芋胶、卡拉胶、CMC-Na的协效性进行了研 究，低浓度黄原胶冷水溶部分和热水溶部分的流变性研究，以期为黄原胶在生产实践中的应用提供理论依据。

1材料与方法

1.1材料与仪器

黄原胶(食品级） 山东阜丰发酵有限公司卡拉胶 (食品级）福建省石师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。

NDJ-5S型数字黏度计；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制：用高纯蒸馏水配置不同 浓度的黄原胶，搅拌30min，静置6h后，待测。

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

1.2.1浓度对冷水溶和热水溶黄原胶溶液黏度的影响 分另|J配制 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 黏度计2号转子在室温下测定6r/min时的黏度。

1.2.2剪切力变化对冷水溶和热水溶黄原胶溶液黏度的 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、60r/min下的黏度变化。

1.2.3温度对冷水溶和热水溶黄原胶黏度的影响 配制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 30min， 测定6r/min下的黏度变化。

1.2.4加热时间对冷水溶和热水溶黄原胶溶液黏度的影 响

配制0.1%的冷水溶和热水溶黄原胶溶液，分别在 5 0C恒温水浴中加热搅拌30、60、90、120、150、 180min，然后降至室温，在6r/min下测定其黏度变化。

1.2.5酸碱度对冷水溶和热水溶黄原胶溶液黏度的影响 配制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 6r/min下测定不同pH值时的黏度变化。

1.2.6冷冻、冷藏对冷水溶和热水溶黄原胶溶液黏度 的影响

分别配制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24h后在室温下解冻， 在6r/min下测定冻融前后黏度的变化[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分别配制0.1%的黄原胶+卡拉胶混合溶 液，在50C恒温水浴中加热搅拌30min后降至室温，测 定其6r/min下的黏度变化，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分别配制0.1%的黄原胶+魔芋胶混合溶 液，在50C恒温水浴中加热搅拌30min后降至室温，测 定其6r/min下的黏度变化，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分别配制0.1%的黄原胶+魔芋胶混合溶 液，在50C恒温水浴中加热搅拌30min后降至室温，测 定其6r/min下的黏度变化，并与0.1%的黄原胶、CMC- N a单溶液进行比较。

2结果与分析

2.1浓度对冷水溶和热水溶黄原胶溶液黏度的影响

 

浓度(%)

图1 浓度对黄原胶黏度的影响 Fig. 1 Effects of concentration on xanthan gum viscosity

从图1可以看出，冷水溶和热水溶黄原胶溶液黏度 

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，其黏度有所不同，其中 热水溶部分的黏度高于冷水溶部分。

 

冷水溶部分

热水溶部分

ooooooo

5 0 5 0 5 0 5 3 3 2 2 1 1

2.2剪切力变化对冷水溶和热水溶黄原胶溶液(0.1%)黏 度的影响 

 

转速(r/min)

图2剪切力变化对黄原胶黏度的影响

Fig.2 Effects of shearing on xanthan gum viscosity

 

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黏度降低，低浓度黄原胶冷水溶部分和热水溶部分的流变性研究，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黏度的影响

300卜

 

冷水溶部分

热水溶部分

0

3040506070 8090 100

温度(。〇

图3温度对黄原胶黏度的影响

Fig.3 Effects of temperature on xanthan gum viscosity

从图3可以看出，随着加热温度的升高，黄原胶 溶液黏度有所变化。其中，热水溶部分在3 0 °C时黏度 最大，随着加热温度的升高，黏度虽有所降低，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，其黏度先有所降低，然后逐渐增大， 当加热温度为70°C时黏度最大，加热温度高于70°C时， 其黏度逐渐降低，当加热温度为1 00 °C时黏度最小。

2.4 加热时间对冷水溶和热水溶黄原胶溶液黏度的影响 从图4可以看出，加热时间对冷水溶和热水溶黄原 胶溶液的黏度有一定的影响。30min的加热使黄原胶冷 水溶部分和热水溶部分的黏度有较大幅度的增加，当加 热时间达到60min时，两者的黏度降低到最低值，随着

306090120150

时间(min)

图4加热时间对黄原胶黏度的影响

Fig.4 Effects of heating time on xanthan gum viscosity

加热时间的延长，黄原胶冷水溶部分和热水溶部分的黏 度均逐渐增加，但热水溶部分增加幅度较大。当加热 时间为150min时黄原胶热水溶部分的黏度有所降低。 2.5酸碱变化对冷水溶和热水溶黄原胶溶液黏度的影响

 

图5pH值对黄原胶黏度的影响

Fig.5 Effects of pH on xanthan gum viscosity

从图5可以看出，黄原胶冷水溶和热水溶部分的黏 度随酸碱性的变化而稍有变化。在酸性条件下，黄原 胶热水溶部分的黏度随pH值的变化而有所波动，在pH 大于7时黏度只有轻微的变化；黄原胶冷水溶部分在所 测pH值范围内，其黏度只有轻微变化，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冷冻处理对冷水溶和热水溶黄原胶溶液黏度的影响

 

冷水溶部分(%) 热水溶部分(%)

图6冷冻对黄原胶黏度的影响

Fig.6 Effects of freezing-thawing on 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黏度均有所增加，低浓度黄原胶冷水溶部分和热水溶部分的流变性研究，使0.1%黄原 胶冷水溶部分和热水溶部分的黏度降低，而冷冻处理对 黄原胶热水溶部分黏度的升降幅度比冷水溶部分稍大。 27 冷藏处理对冷水溶和热水溶黄原胶溶液黏度的影响

 

冷水溶部分(%)热水溶部分(%)

图7 冷藏对黄原胶黏度的影响 Fig.7 Effects of cold storage on xanthan gum viscosity

黄原胶+魔芋胶的配比

图9不同配比的黄原胶与魔芋胶溶液的协效性

Fig.9 Synergisitie interactions of xanthan gum and Konjac gum

 

黄原胶+CMC-Na的配比

图10不同配比的黄原胶与CMC-Na溶液的协效性

Fig. 10 Synergisitie interactions of xanthan gum and CMC-Na

2000 卜

(s • £-«線

 

0

从图7可以看出，冷藏处理会使黄原胶冷水溶部分 的溶液黏度有所增加，使黄原胶热水溶部分的溶液黏度 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。

2.8黄原胶与卡拉胶的协效增稠性 

 

黄原胶+卡拉胶的配比

图8 不同配比的黄原胶与卡拉胶溶液的协效性 Fig.8 Synergisitie interactions of xanthan gum and Carrageenan

从图8可以看出，当黄原胶与卡拉胶的比例为5:5、 7:3和9:1时混合溶液的黏度较这两种单溶液黏度稍高， 其他配比时混合溶液的黏度反而胶单溶液黏度低，这说 明黄原胶与卡拉胶协效性不明显。

2.9黄原胶与魔芋胶的协效增稠性

从图9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。 2.10黄原胶与CMC-Na的协效增稠性

从图10可以看出，黄原胶与CMC-Na混合液的黏 度比CMC-Na单溶液的黏度要大一些，却远远小于黄 原胶单溶液的黏度。这说明，黄原胶与CMC-Na无协 效性。

3结论

从以上结果可以看出，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，溶液黏度均随着浓度的升高而升高，在相同浓度 下，热水溶部分的黏度高于冷水溶部分。黄原胶为‘‘非 牛顿流体”，随着切变速度的增加黄原胶溶液黏度降 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。随着加热温度的升高，黄原胶溶液黏度有 所变化，其中，热水溶部分在3 0 °C时黏度最大，随着 加热温度的升高，黏度有所降低；冷水溶部分随着加热 温度的升高，其黏度有所波动，低浓度黄原胶冷水溶部分和热水溶部分的流变性研究，当加热温度为70°C黏 度最大。加热时间对黄原胶溶液的黏度有一定的影响， 不超过30min加热使黄原胶的黏度增加，当加热时间为 60min时，黏度降低，随着加热时间的延长，其黏度 逐渐增加，当加热时间超过150min时，黄原胶热水溶 部分的黏度稍有降低。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。冷藏处理会使黄原胶冷水 溶部分的溶液黏度增加，使黄原胶热水溶部分的溶液黏 度下降。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。