食品胶也称作食品增稠剂、增黏剂、胶凝剂、稳 定剂、悬浮剂等，一般都属于亲水性高分子化合物， 可水化而形成高黏度的均相液，故亦称亲水胶体。 食品胶如瓜尔胶、黄原胶、卡拉胶等是目前世界上广 泛应用的食品添加剂，尤其是食品工业比较发达的 国家，几乎所有的食品中都使用了食品胶。添加亲 水性多糖胶体可以明显改善食品的质构，并赋予良 好的增稠和稳定作用。甘薯属旋花科蕃薯属蔓性草 本植物，产量高、风味好、营养高、用途广、种植简便， 甘薯淀粉含量高达30%左右，是生产粉丝、变性淀粉、淀 粉糖及生物发酵产品的工业原料，此外还具有药用 价值[1—2]。甘薯淀粉以其独特的性质在食品、医药 和化工等行业得到广泛的作用，但甘薯淀粉在应用 中存在如热分解、抗剪切性差、易凝沉和冻融稳定性 差等缺点，而且其黏度不能满足某些高黏度食品的 需要。

多糖胶体添加到淀粉基食品中可以提高食品的 稳定性，改善结构，控制水分，呈现不同的糊化和流 变学性质，同时有利于食品加工和降低生产成本[3]。 目前国外对亲水性多糖胶体对淀粉糊性质如黏度、 透明度、冻融稳定性和流变学等特性开展了大量的 研究，并取得了一定成果，但是国内少有淀粉和食品 胶的相互作用的相关研究。笔者主要研究不同添加 量的各种常见的食品胶如瓜尔胶、黄原胶、卡拉胶、 魔芋胶和CMC对甘薯淀粉糊黏度和冻融稳定性 研究。

1实验部分 1.1主要材料与仪器

甘薯淀粉，食品级，四川省渠县国家粮食储备库 红薯淀粉加工厂。瓜尔胶、卡拉胶、黄原胶、纯化魔 芋微粉、羧甲基纤维素(CMC)均为市售食品级多糖 胶体。德国布拉本德公司Viskograph-E型Brabender 连续黏度计。

1.2实验方法

1.2.1淀粉糊黏度的测定

测定条件：测量盒为700 cmg，转子转速75 r/min,升温速率测定步骤:准确称取一 定质量淀粉和多糖胶体，倒人600 mL容量的烧杯 中，加人适量的蒸馏水使胶体和淀粉乳总质量为 460 g，其中淀粉乳浓度6% (质量分数)，胶体添加量 分别是占淀粉的1%、2.5%、5%，充分搅拌，将搅匀 后的淀粉乳样品倒人Brabender黏度计的测量杯中， 从30<€开始升温，升温速率l.Stymin，温度升高到 95^后保温30 min,再以速率冷却到 50*^1,保温30 min，即得到样品的Brabender黏度曲 线[4~5]，为方便起见，黏度单位为Bu。

在升温过程中，淀粉颗粒逐渐吸水膨胀,当达到 糊化温度时,淀粉大量吸收水分而溶胀成淀粉糊，使 体系的黏度快速增大，然后通过继续保温、降温、保 温，淀粉糊的黏度会发生一系列变化。在整个加热 升温、保温、降温过程中黏度与时间曲线就是 Bmbendei•黏度曲线。整条曲线有7个关键点：.

起糊温度G:淀粉黏度开始上升时的温度;峰值 黏度PK:淀粉糊的最高黏度值;峰值温度PT为淀粉 处于峰值黏度时的温度;A为升温到95丈时的黏度 值，该值与PK的差别表示糊化的难易;B为淀粉糊 在95丈保温30 min后的黏度值;C为糊温度降低到 50尤时的黏度值;D为糊液50T保温30 min后的黏 度值，该值与C点的黏度值的差别表示糊的冷黏度 稳定性，差别大则糊的冷黏度稳定性低；崩解值 (BD,breakdown)为峰值黏度与95°0保温30 min后的 黏度的差值;回生值(SB，setback)为50T时的黏度值 与95丈保温30 min后的黏度差值，表示淀粉糊凝沉 性的强弱。

2结果与讨论

2.1不同浓度的多糖胶体对甘薯淀粉黏度性质的 影响

配制6%(质量分数）的淀粉乳，分别加人1%， 2.5%、5%(占淀粉干基)的瓜尔胶、魔芋胶、卡拉胶、 CMC和黄原胶，在Brabender连续黏度计上测定这5 种胶体对甘薯淀粉黏度的特性的影响情况，并与原 甘薯淀粉进行对照。不同添加量的5种胶体对甘薯 淀粉糊黏度性质的影响情况具体见表1和黏度曲线 (见图1、图2、图3)。

表1不同浓度的各种胶体对甘薯淀粉黏度特征值的影响

胶体浓度/%PG/X.PK/BuVT/X.A/BuB/BuC/BuD/BuBD/BuED/Bu

原淀粉071.280994.37986311026901177391

瓜尔胶1.070.5120494.211928111068917391271

2.568.8144890.214299321131961519203

5.064.7180287.21740104011931013759148

魔芋胶1.070.2100491.4981628994874375363

2.567.1115888.31091647981871511332

5.064.2154785.6136381111751036737365

卡拉胶1.069.87349472163599091898354

2.568.786594.985471910631013146344

5.067.1109294.9108585512321169236373

CMC1.070.273694.8731624981906113353

2.569.092694,892172310981027201370

5.067.3115993.3115582412111150335386

黄原胶1.068.365094.064258894086362351

2.557.275094.5740646926870105279

5.034.688394.8877730954911453223

 

,200,000800§400200 3ay«s

图1浓度为1%食品肢对甘薯淀粉糊黏度的影响

图2浓度为2.5%食品肢对甘薯淀粉 糊黏度的影响

可以看出，食品胶添加量的不同，对甘薯淀粉的 黏度特性的影响程度不同，而且不同的食品胶对甘 薯淀粉黏度特性的影响程度不同。但是总的规律是 随着食品胶添加童的增加，甘薯淀粉的峰值黏度不 断增加，尤其是当胶体的添加量占到淀粉干基5% 时。瓜尔胶和魔芋微粉非常明显地降低了甘薯淀粉 的起糊温度，增加峰值黏度、崩解值和最终黏度，这 2种胶与淀粉的相互作用使淀粉颗粒容易膨胀和破 裂，并且与淀粉竞争水分[6];同时瓜尔胶本身固有的 黏度也是造成淀粉体系黏度增加的原因之一，如瓜 尔胶的浓度分别为1%、2.5%、5%时，峰值黏度分 别为 1 204、1 448、1 802 Bu,起糊温度为 70.5、68.8、 64.7^，而原甘薯淀粉的峰值黏度和起糊温度809

Bu和71.2T。CMC和卡拉胶对淀粉黏度特性的影 响与浓度有密切的关系，当添加量为1%时，峰值黏 度小于原淀粉而且黏度曲线几乎重合，但是随着浓 度的增加，明显地增加了甘薯淀粉糊的峰值和最终 黏度。出较大浓度的CMC与淀粉具 有很强的协同作用，当与非离子型聚合物淀粉混合 时，会引起黏度大幅增加，另外CMC有利于淀粉体 系形成网络结构，导致最终黏度的增加。而卡拉胶 的协同作用更多是表现在冷却阶段。

黄原胶是由微生物产生的相对分子质量最高达 数百万的生物聚合物，具有许多优良特性[8]。从黏 度曲线可以看出，黄原胶对甘薯淀粉黏度的影响情 况比较特殊，在浓度为1%和2.5%时降低了甘薯淀 粉的起糊温度、峰值黏度、最终黏度和崩解值，表明 添加黄原胶能够赋予甘薯淀粉良好的热稳定性、抗 剪切性和抗凝沉性。随着黄原胶浓度的增大(5%)， 黄原胶增加了甘薯淀粉的峰值黏度。Chrisrians〇n[9] 指出淀粉在糊化时不仅仅淀粉颗粒表面吸收黄原 胶，而且淀粉颗粒的内部也吸收。淀粉颗粒在加热 过程中以放射状的形式膨胀,然后进一步膨胀成折 叠或褶皱的形貌。然而添加的黄原胶能够均匀地包 埋淀粉颗粒，抑制颗粒的膨胀糊化，所以造成峰值黏 度的下降。但是当黄原胶浓度增加到一定程度时， 其固有的黏度是造成甘薯淀粉糊黏度增加的重要原 因。当黄原胶的添加量占淀粉(干基）的5%时，黏 度曲线显示在34.6冗就明显出现了黏度值，导致这 样的原因可能是添加量大的黄原胶与淀粉的相互作 用能够明M降低体系的糊化温度，另一种可能的原 因是随着黄原胶含量的增加,其固有的黏度导致黏 度峰在低温时呈现。

另外，不同添加量的各种食品胶对甘薯淀粉糊 的崩解值和回生值影响程度不同。从表1可以明显 看出，添加胶体后甘薯淀粉的ED都出现不同程度 的下降，说明添加这些亲水性多糖胶体可能会抑制 或延缓淀粉的凝沉，提高淀粉的储藏稳定性。对于 BD的影响，不同的胶体不同的浓度影响的程度不 同。瓜尔胶和魔芋胶明显增加了 BD，表明降低了热 稳定性，可能是添加这两种胶后淀粉体系内出现很 高的峰值黏度的缘故。黄原胶对甘薯淀粉糊的BD 的影响与其浓度密切相关，低浓度(1 %)时BD为62 Bu，而5%时为453 Bu，表明低浓度的黄原胶可以提 髙甘薯淀粉糊的热稳定性。

由此可见，不同添加量的瓜尔胶、魔芋胶、卡拉 胶、CMC和黄原胶对甘薯糊黏度性质的影响程度不 同。亲水性多糖胶体与淀粉之间的相互作用机制比 较复杂，认为有2种主要的因素影响淀粉与胶体混 合体系的黏度，一种是亲水性胶体对淀粉颗粒的膨 胀或直链淀粉糊化时溢出的影响，另一种是与结合 水的竞争机制。所有这些关系在很大程度上取决于 胶体的固有结构和性质[10-11]。但是可以认为食品 胶对淀粉糊黏度性质的影响主要取决于淀粉的种 类、多糖胶体的来源和分子结构以及混合体系内的 环境因素如pH和离子强度。

3结论

通过研究不同添加量的瓜尔胶、魔芋胶、卡拉 胶、CMC和黄原胶此5种食品胶对甘薯淀粉糊黏度 性质影响的结果表明:瓜尔胶和魔芋胶与甘薯淀粉 的协同作用比较强，明显增加了峰值黏度;而且随着 添加量的增加而明显增加。卡拉胶和CMC低浓度 时对甘薯淀粉糊的峰值黏度影响较小，高浓度时则 明显;黄原胶对甘薯淀粉糊峰值黏度的影响比较特 殊，在浓度为1%和2.5%时，峰值黏度始终小于原 淀粉，添加量为5%时也仅仅提高了 74 Bu。所有的 食品胶对降低了甘薯淀粉的起糊温度和回生值，这 一性质非常有利于食品加工。总之，不同添加量的 瓜尔胶、魔芋胶、卡拉胶、CMC和黄原胶对甘薯糊黏 度性质的影响程度不同。亲水性多糖胶体与淀粉之 间的相互作用机制比较复杂，认为食品胶对淀粉糊 黏度性质的影响在很大程度上取决于淀粉的种类、 多糖胶体的来源和分子结构。添加亲水性多糖胶体 可以使淀粉或淀粉基食品中呈现出不同的性质，但 是食品胶和淀粉之间的相互作用的机制和效果需要 进一步的研究。