黃原膠屬于微生物陰離子多糖，是_種典型的 親水性膠體，具有耐熱、耐酸以及低濃度高黏度等特 性，并且安全無毒3 ,在食品工業(yè)中常與淀粉等其它 多糖相復(fù)配，可改善最終產(chǎn)品的質(zhì)構(gòu)和穩(wěn)定等性 質(zhì)4 5。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，親水膠體對淀粉特性的影響主 要表現(xiàn)在淀粉的熱力學(xué)性質(zhì)、流變學(xué)特性和糊化特 性等方面，Marek Sikora等人發(fā)現(xiàn)將玉米淀粉、馬鈴 薯淀粉和燕麥淀粉分別與黃原膠復(fù)配后作為草莓醬 的增稠穩(wěn)定劑，可使草莓醬在三個(gè)月時(shí)間內(nèi)具有穩(wěn) 定的質(zhì)構(gòu)特性和提供良好的口感6。Piyada Achayuthakan等人研究發(fā)現(xiàn)隨著黃原膠濃度的增加， 蠟質(zhì)玉米淀粉的黏度和成糊溫度顯著增加，且具有 更為優(yōu)越的動態(tài)粘彈性質(zhì)等7。本文將玉米淀粉 (CS)和黃原膠（XG)進(jìn)行不同比例的復(fù)配，從RVA 糊化特性、熱穩(wěn)定性、凝沉性和凍融穩(wěn)定性等方面來 分析復(fù)配體系的糊化和回生行為，為開拓淀粉與親 水膠體復(fù)配體系在食品工業(yè)中的應(yīng)用提供一定的技 術(shù)參數(shù)和理論依據(jù)，對擴(kuò)大玉米淀粉的應(yīng)用具有重 要意義。

1材料與方法 1.1材料與儀器

玉米淀粉山東諸城興貿(mào)玉米開發(fā)有限公司； 黃原膠蘇州丹尼斯克（中國）有限公司。

快速黏度分析儀（RVA ) 澳大利亞Newport Scientific ； LVDV H + pro 型粘度計(jì) 美國 Brookfield 公司 。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1糊化特性的測定準(zhǔn)確稱取一定質(zhì)量的玉米 淀粉和黃原膠，分別與蒸餾水混合在RVA專用鋁盒 內(nèi)，制備成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%c的玉米淀粉與黃原膠復(fù)配 體系（m(淀粉）：m (膠體）分別為10:0、9.5:0.5、9:1) 的懸浮液（以干基計(jì)），采用RVA標(biāo)準(zhǔn)程序2測定淀 粉復(fù)配體系糊化曲線，測定程序如下：選擇轉(zhuǎn)速為 160r/min,溫度從50T；開始，經(jīng)過7.5min升溫至 95T；,保溫5min后降溫，經(jīng)過7.5min后至50T；,保 溫 2min 8。

通過測定的糊化曲線可以得到如下信息：峰值 黏度：測定的樣品在糊化過程中達(dá)到的最大黏度值； 崩解值：測定的樣品最大黏度與最小黏度的差 值；回生值：測定的樣品最終黏度與最低黏度的差 值；成糊溫度：測定的樣品黏度快速增加時(shí)對應(yīng)的 溫度。

1.2.2熱穩(wěn)定性的測定分別準(zhǔn)確稱取_定量的玉 米淀粉和黃原膠，與蒸餾水混合制備成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 6%〇不同復(fù)配比例的玉米淀粉-黃原膠復(fù)配體系，在 不同溫度下糊化、保溫測定不同復(fù)配體系的黏度。 溫度和保溫時(shí)間分別為70T； -10min、80T； -10min、 90T；-10min、95T； -10min、95T； -30min、95T； -60min、 100Xl — 10min、100X1—30min;并采用 Brookfield 黏度 儀測定其黏度（轉(zhuǎn)子型號選擇SC4-29)。

1.2.3凝沉性的測定準(zhǔn)確配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%〇不

74 2014年第11期]

硏究與杈紂

同復(fù)配比例的玉米淀粉-黃原膠復(fù)配體系，分別放入 沸水浴中煮沸糊化20min,待冷卻至室溫，倒入 100mL的量筒中至100mL刻度處，量筒口用塑料薄 膜密封，靜置。分別在4、8、24、48、72、96、120h后觀 察不同復(fù)配體系量筒中沉降物的體積。

1.2.4凍融穩(wěn)定性的測定準(zhǔn)確配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 3%〇不同復(fù)配比例的玉米淀粉-黃原膠復(fù)配體系，分 別放入沸水浴中煮沸糊化20min后，倒入離心管中， 冷卻至室溫后，加蓋，放入-18T；的冰箱中進(jìn)行冷凍。 冷凍24h后，取出離心管室溫解凍，放入離心機(jī)中以 5000r/min的速度離心20min,去除上清液，稱取沉淀 物的質(zhì)量m。之后每隔24h,重復(fù)以上操作9。

析水率計(jì)算公式為：

W(%c) = (1-X100

M:脫水前復(fù)配體系質(zhì)量（g) ;m:脫水后復(fù)配體

系質(zhì)量（g)。

1.2.5 統(tǒng)計(jì)分析實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次，采用DPS軟件，玉米淀粉與黃原膠復(fù)配體系糊化及回生特性的研究,實(shí) 驗(yàn)數(shù)值間以Tukey法（p <0.05 )進(jìn)行差異顯著性 分析。

2結(jié)果與討論 2.1糊化特性

快速黏度分析儀（RVA)是目前應(yīng)用于測定分析 淀粉、谷物等糊化特性的一種有效工具1。不同復(fù)配 比例的玉米淀粉與黃原膠復(fù)配體系的RVA糊化曲 線如圖1所示，其RVA糊化參數(shù)值如表1所示。

 

圖1玉米淀粉與黃原膠復(fù)配體系

(CS/XG)的RVA糊化曲線 Fig.1 RVA viscograms of corn starch/xanthan gum combinations

從圖1和表1可以看出，相比于單獨(dú)的玉米淀粉 體系，黃原膠降低了玉米淀粉的成糊溫度，復(fù)配體系 隨著黃原膠濃度的增加，其成糊溫度略有提高。隨 著黃原膠在復(fù)配體系中的比例逐漸增加，其復(fù)配體 系的峰值黏度和終值黏度均顯著增加，崩解值和回 生值顯著降低。這是因?yàn)閺?fù)配體系為兩相體系，其 中黃原膠存在于流動相中，玉米淀粉為分散相，由于 玉米淀粉在糊化過程中淀粉顆粒發(fā)生膨脹，使得流 動相體積減少導(dǎo)致流動相中黃原膠濃度迅速增加， 從而流動相的黏度明顯增加，因此引起整個(gè)復(fù)配體 系的黏度上升8。在更為黏稠的復(fù)配體系中，黃原膠 分子鏈段與可溶性直鏈淀粉鏈段之間的相互纏繞以 及黃原膠與玉米淀粉顆粒競爭吸附水的作用，使得 

令品* a鈄政■

研究與杈紂

Vol.35,No.ll,2014

表1玉米淀粉與黃原膠復(fù)配體系（CS/XG)的糊化參數(shù)值 Table 1 The pasting parameters of corn starch/xanthan gumcombinations

樣品峰值黏度（mPa‘s)崩解值（mPa‘s)終值黏度（mPa‘s)回生值（mPa‘s)成糊溫度（尤）

CS/XG( 10/0)754 ±3c112±13a860 ±5c218±10b84.7±0.1c

CS/XG( 9.5/0.5)973 ±12a46 ±2c1063 ±17a136 ±4a78.1 ±0.2b

CS/XG(9/1)1239 ±6b45 ±4c1274 ±9b80 ±7a80.8 ±0.1a

注：同一列里的平均值（±標(biāo)準(zhǔn)差）所帶不同字母表示差異顯著(P<0.05)。

表2玉米淀粉與黃原膠復(fù)配體系（CS/XG)的凝沉性

Table 2The retrogradationproperties of cornstarch /xanthan gumcombinations

樣品CS/XG (10/0)CS/XG (9.5/0.5)CS/XG( 9/1)

放置時(shí)間上清液體積沉降物體積上清液體積沉降物體積上清液體積沉降物體積

(h)(mL)(mL)(mL)(mL)(mL)(mL)

425±3c75±6d0±1a100±2d0 ± 0c100±1c

870±1a30±3a0±3a100±0c0±1f100±0a

2473±3c27 ± 5c10±7f90±1g0 ± 0b100±1d

4873 ± 2b27±2f24±6g76±3f0±1b100±1d

7273±3f27±3g34±1b66±4a0±0a100±0f

9673 ± 4c27 ± 1c39±1c61±0a0 ± 0b100±0c

12073 ± 2c27 ± 4b43±4d57 ± 1b2 ±2d98±2a

注：同一列里的平均值（±標(biāo)準(zhǔn)差）所帶不同字母表示差異顯著(P<0.05)。

黃原膠降低了玉米淀粉的成糊溫度，玉米淀粉與黃原膠復(fù)配體系糊化及回生特性的研究,但隨著復(fù)配體 系中黃原膠濃度的逐漸增加，黃原膠與淀粉競爭吸 附體系中水分的程度增加，使得水分進(jìn)一步缺失，導(dǎo) 致復(fù)配體系糊化變得緩慢，成糊溫度有所上升[10。 由于黃原膠的三糖側(cè)鏈與主鏈緊密排成直線，具有 一定彈性和穩(wěn)定度的棒狀體[4],可以與玉米淀粉分子 鏈段更好的形成緊密而牢固的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，因而 黃原膠的加入降低了玉米淀粉的崩解值和回生值。 2.2熱穩(wěn)定性

淀粉在工業(yè)中的應(yīng)用幾乎都需要使之糊化，利 用所得淀粉糊起到黏合、增稠、凝膠等作用，由于天 然淀粉糊的黏度在糊化過程中易受到高溫和剪切等 作用的影響，因此研究熱穩(wěn)定性具有重要意義[1]。不 同復(fù)配比例的玉米淀粉與黃原膠復(fù)配體系在不同溫 度及保溫時(shí)間下的熱穩(wěn)定性曲線如圖2所示。

系的起始黏度隨黃原膠比例的增加而上升。

單獨(dú)的玉米淀粉體系從80T；開始顆粒吸水膨 脹，淀粉分子擴(kuò)散，黏度迅速上升，在95T；時(shí)大部分 淀粉顆粒溶解，而分子仍然保持完整沒有被破壞，此 時(shí)黏度達(dá)到最大值；在95T；保持1h過程中，淀粉分 子間化學(xué)鍵被破壞，膨脹的淀粉顆粒發(fā)生破裂，黏度 開始顯著降低[11],說明玉米淀粉具有較差的熱穩(wěn) 定性。

加入黃原膠后，復(fù)配體系在95T；之后的溫度下 黏度變化不大，這是由于黃原膠具有良好的水溶性，

 

能與玉米淀粉顆粒競爭吸附水，同時(shí)黃原膠可以在 淀粉顆粒表面形成一層膠體薄膜[12 ,在持續(xù)高溫加 熱過程中，能夠包裏淀粉顆粒，限制其膨脹，抑制玉 米淀粉顆粒的破碎，穩(wěn)定了玉米淀粉糊的黏度，因此 加入黃原膠后的復(fù)配體系在95T；之后的溫度下依然 能維持體系的黏度，具有良好的熱穩(wěn)定性。此現(xiàn)象 也與RVA糊化特性的實(shí)驗(yàn)結(jié)論相符合，即黃原膠降 低了玉米淀粉的崩解值。

2.3凝沉性

圖2玉米淀粉與黃原膠復(fù)配體系（CS/XG)的熱穩(wěn)定性 Fig.2 Stability in hot water of corn starch /xanthan gum combinations

從圖中可以得到，復(fù)配體系的起始黏度隨著黃 原膠在復(fù)配體系中的比例逐漸增加而增加，這是由 于黃原膠本身具有低濃高粘的理化特性，以及黃原 膠與玉米淀粉之間存在一定的協(xié)效性，使得復(fù)配體

淀粉的凝沉呈現(xiàn)出與糊化相反的現(xiàn)象，主要是 由于糊化后的淀粉在靜置一段時(shí)候后，淀粉分子間 氫鍵再度結(jié)合，淀粉糊內(nèi)水分子逐漸脫離出來，發(fā)生 析水作用，玉米淀粉與黃原膠復(fù)配體系糊化及回生特性的研究,淀粉分子鏈段重新排列成微晶束而凝沉， 因此凝沉性可以反映淀粉糊的回生特性[13]。不同靜 置時(shí)間下的玉米淀粉與黃原膠復(fù)配體系的凝沉性如 表2所示，由表可得，單獨(dú)的玉米淀粉體系在4h后即 有上清液析出，沉降體積下降的趨勢十分顯著，說明 玉米淀粉凝沉性較強(qiáng)，其淀粉糊不宜久置，具有明顯 的易回生特性。

加入黃原膠后，相同測定條件下復(fù)配體系的沉 降體積下降明顯減少，并且隨著黃原膠在復(fù)配體系 中比例的增加，沉降體積所占百分比也愈大，復(fù)配比

[2014年第11期 ^ 75 

■令品》it蚪政

Science and Technology of Food Industry

例為9.5:0.5的玉米淀粉與黃原膠復(fù)配體系在24h后 才有上清液析出，復(fù)配比例為9:1的復(fù)配體系在 120h后仍無明顯上清液析出，說明在一定的環(huán)境條 件下，加入黃原膠的復(fù)配體系凝沉現(xiàn)象較不顯著，黃 原膠的比例越大，凝沉現(xiàn)象越不明顯，黃原膠對玉米 淀粉的回生起著延緩作用。這是由于黃原膠可以阻 止淀粉間氫鍵的形成，從而減弱了淀粉的凝沉性8。 2.4凍融穩(wěn)定性

淀粉在凍結(jié)和融化過程中會由于發(fā)生回生現(xiàn)象 而影響淀粉糊的穩(wěn)定性，從而影響到產(chǎn)品的品質(zhì)，因 此凍融穩(wěn)定性可以反映淀粉的長期回生特性。易發(fā) 生回生的淀粉糊經(jīng)凍結(jié)和融化交替變化時(shí)會形成凝 聚，凍融穩(wěn)定性的評判指標(biāo)為析水率，析水率越小， 說明淀粉糊的凍融穩(wěn)定性越好[14]。不同復(fù)配比例的 玉米淀粉與黃原膠復(fù)配體系的凍融穩(wěn)定性如圖3 所示。

 

循環(huán)次數(shù)

圖3玉米淀粉與黃原膠復(fù)配體系（CS/XG)的凍融穩(wěn)定性 Fig.3 Effect of number of freeze-thaw cycles

on syneresis of corn starch/Xanthan gum combinations

由圖3可得，單獨(dú)玉米淀粉體系在凍結(jié)_次融 化并離心后其析水率為53%,隨著凍融循環(huán)次數(shù)的 增加，析水率不斷增加，凍融第三次后析水率增加到 70% ,說明單獨(dú)玉米淀粉體系的保水作用較弱，凍融 穩(wěn)定性變差。加入黃原膠后的復(fù)配體系析水率明顯 低于單獨(dú)玉米淀粉體系，并隨著黃原膠所占比例的 增加，析水率越低，當(dāng)復(fù)配比例分別為9:1時(shí)，第_次 凍融后的析水率為30%,到第五次循環(huán)后的析水率 為50% ,明顯低于單獨(dú)玉米淀粉，說明黃原膠可以抑 制玉米淀粉的長期回生，提高其凍融穩(wěn)定性。

黃原膠可以提高玉米淀粉的凍融穩(wěn)定性，其原 因主要有以下兩個(gè)方面：第淀粉發(fā)生回生現(xiàn)象主 要是由于支鏈淀粉發(fā)生重排，形成凝膠從而析出水 分，黃原膠是一種低濃高黏的親水膠體，可以在淀粉 顆粒周圍形成薄膜，使得支鏈淀粉無法自由的伸展 和重排，抑制淀粉的回生，提高了淀粉的凍融穩(wěn)定 性[15];第二，淀粉完全糊化后形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，黃 原膠結(jié)構(gòu)為有一定彈性的螺旋體，玉米淀粉與黃原 膠復(fù)配體系的多糖鏈之間相互交聯(lián)可以產(chǎn)生_個(gè)棒 樣纏繞的復(fù)雜網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定了淀粉的結(jié)構(gòu)[14，玉米淀粉與黃原膠復(fù)配體系糊化及回生特性的研究,降低 了淀粉在凍融離心過程中受剪切力的沖擊和破壞， 增強(qiáng)了淀粉的保水能力，降低了析水率。

3結(jié)論

本文分別通過RVA糊化特性、熱穩(wěn)定性、凝沉性和凍融穩(wěn)定性來研究不同復(fù)配比例的玉米淀 粉與黃原膠復(fù)配體系的糊化和回生特性。結(jié)果表 明：與單獨(dú)玉米淀粉體系相比，黃原膠可以降低體 系的成糊溫度，并隨著黃原膠在復(fù)配體系中比例 的提高，其復(fù)配體系的峰值黏度和終值黏度均顯 著增加，崩解值和回生值降低；黃原膠提高了玉米 淀粉在長時(shí)間高溫過程中的熱穩(wěn)定性；黃原膠能 抑制復(fù)配體系的回生，降低凝沉作用，提高凍融穩(wěn) 定性。