食品級(jí)黃原膠應(yīng)用性能檢測(cè)方法的研究：
食品級(jí)黃原膠應(yīng)用性能檢測(cè)方法的研究，黃原膠（Xanhan gun )是野油菜黃單胞菌（Xanhononas canpestris)以碳水化合物為主要原料，經(jīng)發(fā)酵產(chǎn)生的一種微 生物胞外雜多糖。其分子結(jié)構(gòu)為D■葡萄糖、D甘乳糖、D葡 萄糖醛酸、乙酸和丙酮酸組成的‘‘五糖重復(fù)單元”結(jié)構(gòu)聚合 體。黃原膠分子的一級(jí)結(jié)構(gòu)是由蔗糖苷鍵連接的D葡 萄糖基主鏈與三糖單位的側(cè)鏈組成，其側(cè)鏈由D甘露糖和 D■葡萄糖醛酸交替連接而成，黃原膠分子側(cè)鏈末端以縮醛的 形式含有丙酮酸。黃原膠在氯化鈉水溶液中主要以多分子 締合狀態(tài)存在，少量以單分子狀態(tài)存在，且為蠕狀鏈，締合 狀態(tài)的分子呈分段的雙股螺旋構(gòu)象,這是黃原膠的二級(jí)結(jié) 構(gòu)。黃原膠的雙螺旋依靠微弱的共價(jià)鍵形成網(wǎng)狀立體結(jié)構(gòu)， 這是黃原膠的三級(jí)結(jié)構(gòu),它在水中以液晶的形式存在m。黃 原膠獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)，使其具有增粘性、協(xié)效性、假塑性、良 好的分散作用和乳化穩(wěn)定性能等[2。
黃原膠國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 1388(-2007對(duì)黃原膠的性能要求在 粘度方面，只要求測(cè)定％% KCl與1%黃原膠混合后的粘度及 其剪切值[3J。而在眾多食品中，黃原膠添加量很少高于
05% [4-5J，且大多食品對(duì)其耐鹽、耐酸、耐溫等性能要求較 高[& 61。筆者介紹食品級(jí)黃原膠應(yīng)用性能的一種檢測(cè)方法， 更加準(zhǔn)確的反映食品級(jí)黃原膠的性能,為食品級(jí)黃原膠質(zhì)量 分析提供更加合理的參數(shù)。
1材料與方法
11材料黃原膠由鄲城財(cái)鑫糖業(yè)有限責(zé)任公司提供。取 不同批次黃原膠樣品，食品級(jí)黃原膠應(yīng)用性能檢測(cè)方法的研究，分別編號(hào)為樣1、樣2樣3樣4樣5 樣6蔗糖、NaCl檸檬酸均為分析純。KARW20型數(shù)顯電 動(dòng)撹拌機(jī)(四葉片螺旋槳葉)，美國(guó)Waring 1 L實(shí)驗(yàn)室高速撹 拌器，BrookfiledDV-型粘度計(jì)，電子天平（精確度0 01 g)， 座式蒸汽滅菌鍋。
1 2方法
12 1蔗糖及NaC財(cái)黃原膠粘度的影響 1 2 1 1只加蔗糖。稱取294 6 g離子交換水（pH值7 0 左右，電導(dǎo)率5左右，下同）于Waring撹拌器中。a黃原膠與 蔗糖混合后溶解：稱取0 90 g(0 3%)黃原膠與4 50 g (1. 5% )蔗糖，混合后用W aring 1 x 2 000 r/m in撹拌約45 m in h黃原膠溶解后加蔗糖:稱取0 90 g( 0 3% )黃原膠，用 Wariig 1 x 2 ⑴0 r/m n撹拌約 30 m n后加入 4 50 g( 1 5% ) 蔗糖繼續(xù)撹拌約15 mi。待a或b黃原膠及蔗糖完全溶解 后測(cè)粘度(溫度保持在25°C左右，S62 1 5 r/min下同）。
1 2 1 2只加NaC。稱取296 1 g離子交換水于Waring撹 拌器中。a黃原膠與NaC l混合后溶解:稱取0 90 g(0 3% ) 黃原膠與 3 00 g( 1 0%. ) NaC r混合后用 Waring 1 x 2 000 r/mi撹拌約45min b黃原膠溶解后加NaCl稱取0 90 g (0 3%.)黃原膠用 W ariig 1 x 2 000 r/m in撹拌約 30 m in后加 入3 00g( 1 5% )NaCl繼續(xù)撹拌約15min待a或b黃原膠 及NaCl完全溶解后測(cè)粘度。
1 2 1 3黃原膠離子交換水粘度。稱取299 1 g離子交換 水于Wariig撹拌器中，加入0 90 g黃原膠，1 x 2 0⑴r/m ii 撹拌約45 mi，待黃原膠完全溶解后測(cè)粘度。
1 2 1 4黃原膠與蔗糖混合溶解后加NaC。稱取486 0 g 離子交換水和7 50 g( 1 5% )蔗糖于Waring撹拌器中，以約
05x2 000 r/min撹拌時(shí)緩慢加入1. 50g(0 3% )黃原膠，調(diào) 節(jié)撹拌速度約為1 x2⑴0 r/m in撹拌30 m in后加入5 00 g (1. Q%)NaCl繼續(xù)撹拌15min=待黃原膠、NaCl完全溶解后 測(cè)粘度（S62 1 5 r/min下同），該溶液記做A溶液。取所得 A溶液裝入120 m廣口瓶并塞緊瓶塞，用滅菌鍋121 °C加熱 15 m in冷卻至25 °C后測(cè)粘度。
122黃原膠的耐鹽、耐酸、耐溫性能
12 2 1耐鹽試驗(yàn)。取120 0 g A溶液于500ml燒杯中，緩 慢加入24⑴gNaCl(2Q/c.)，開啟KA RW20電動(dòng)撹拌800 r/min撹拌約15min待NaCl溶解后測(cè)粘度。將所得溶液裝 入120 ml廣口瓶并塞緊瓶塞，用滅菌鍋121 °C加熱15 mi，
tb==.5s3s>^^
1 2 2 2耐酸試驗(yàn)。取133 3 gA溶液于5⑴ml燒杯中，開 啟電動(dòng)撹拌8⑴r/m in先加入1 0 m 110%檸檬酸溶液，撹拌 約15m in測(cè)粘度(相當(dāng)于添加固體檸檬酸0 075%);再加入 1 0m 1 10%檸檬酸溶液,撹拌約15m in測(cè)粘度（相當(dāng)于添加 固體檸檬酸共0 15%.)。取所得溶液裝入120 ml廣口瓶并 塞緊瓶塞，用滅菌鍋121 °C加熱15 min冷卻至25 °C后測(cè) 粘度。
12 2 3耐溫試驗(yàn)。取120 0 gA溶液裝入120ml廣口瓶 并塞緊瓶塞，食品級(jí)黃原膠應(yīng)用性能檢測(cè)方法的研究，用滅菌鍋121 °C加熱15 m in冷卻至25 °C后測(cè) 粘度。取120 0 g A溶液裝入120 ml廣口瓶并塞緊瓶塞，放 入沸水?。▽?shí)測(cè)溫度為98 ±0 5 °C)加熱30 m n冷卻至25 °C后測(cè)粘度。
2結(jié)果與分析
21蔗糖及NaCl對(duì)黃原膠粘度的影響由表1~ 2可知，
黃原膠和蔗糖體系與黃原膠去離子水體系(空白試驗(yàn)）相比， 少量的蔗糖可以提高黃原膠體系粘度,且黃原膠溶解后再加 入蔗糖更有利于粘度增加。蔗糖的加入對(duì)其耐溫性能影響 不大。黃原膠與NaCl體系與黃原膠去離子水體系相比，少 量的NaCl可以降低黃原膠體系粘度,而黃原膠溶解后再加 入NaC可減小體系粘度下降的程度。加入NaCl可明顯提 高體系耐溫性能。黃原膠與蔗糖混合溶解后加NaC l體系， 其粘度受蔗糖和NaCl的共同影響，體現(xiàn)了試驗(yàn)1a與2b的綜 合性能，且體系總體粘度變化接近試驗(yàn)2b的結(jié)果。
表1蔗糖及NaCl對(duì)樣1黃原膠粘度的影響 Table 1 The effects of sucrose and NaCl on the viscosity of ^nthan
gum sample 1cp
編號(hào)
No加熱前粘度
Viscosity bef>re heating加熱后粘度
Viscx>siy after heating
1a4 5591 300
1b4 8291 427
2a3 5893 759
2b4 1193 899
34 5191 260
44 4693 759
注：1a為黃原膠與蔗糖混合后溶解；1b為黃原膠溶解后加蔗糖;2a為黃 原膠與N£l混合后溶解；2b為黃原膠溶解后加NaC43為黃原膠離 子交換水粘度;4為黃原膠與蔗糖混合溶解后加下表同。
度;而Nac啲引入則明顯降低了大分子的這種影響，且NaCl 的這種影響對(duì)黃原膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高的體系更明顯。該試驗(yàn) 結(jié)果與其結(jié)論有相符之處。有研宄指出黃原膠具有明顯的 非牛頓流體的觸變性，0 3%濃度的黃原膠是其粘度性能的 分界點(diǎn)。建立該體系選擇黃原膠濃度為0 3%可準(zhǔn)確地說(shuō) 明黃原膠的部分性能。
22 0 3%濃度黃原膠的耐鹽、耐酸、耐溫性能測(cè)得的4
個(gè)黃原膠樣品粘度結(jié)果見圖1~ 4。由圖1~ 4可知，0 3%黃 原膠在加入20% NaCl或0 15%_檸檬酸后，其粘度均有所下 降。而加入20% NaCl或0 15%檸檬酸后其耐溫性能均明顯 高于空白試驗(yàn)，即加入高濃度NaCl或少量檸檬酸可提高 0 3%黃原膠的耐溫性能。
由圖1~ 4可知,耐鹽性能:樣5>樣3>樣4>樣6耐酸 性能:樣3>樣5>樣4>樣6耐溫性能（121 °C，15 m in):樣 3>樣6>樣5>樣4耐溫性能（100 °C，30 m ii):樣5>樣4
>樣3>樣6樣品耐鹽、耐酸、耐溫性能綜合比較:樣5>樣 3>樣4>樣6> 121 °C，15mii、1⑴。C，30mii樣品耐溫性能
不同，很可能與黃原膠水合程度有關(guān),適當(dāng)?shù)募訜峥稍黾狱S 原膠水合程度，食品級(jí)黃原膠應(yīng)用性能檢測(cè)方法的研究，表現(xiàn)為良好的耐溫性，而過(guò)熱的環(huán)境可能破
壞黃原膠水合程度，表現(xiàn)為弱耐溫性。
♦耐益 Tolerance- to salt ■耐酸 TbLemnee to acid
4 500「^^.121 C Tolemixe to 121 "C hlf^i temperature
100 £ Tolerance to 100 eC high tauperaiure
Fg 1 The perfoimance test of xanthan gun sample 3
Note 1a xanlhan gum and sugarm ixture dissolved; 1b dissolved xanthan gum added sugar 2a xanlhan gum andNaClm ixture dissolved 2b dissolved xanhan gum addedN aC l 3Xanlhangumviscosiiyofion- exchange water 4 xanthan gum and sugar mixture dissolved added N a: l The sam e as b elow.
表2蔗糖及NaCl對(duì)樣2黃原膠粘度的影響 Table2 The effects of sucrose and NaCl on the viscosity of ^nthan gum sample 2cp
編號(hào)
No加熱前粘度
Viscosity bef>re heating加熱后粘度
V isc(os iy after heating
1a5 2193 419
1b5 4793 689
2a3 5894 439
2b4 9794 899
35 0993 599
44 9795 059
結(jié)論與討論
(1)黃原膠在不同離子及不同pH值條件下其粘度受到 一定影響,試驗(yàn)用水選用去離子水是為了避免生活飲用水或 食品生產(chǎn)用水在地區(qū)間的差異而引起的粘度誤差。溶解過(guò) 程加入少量蔗糖及NaCl是為了建立黃原膠在食品中的液相 體系。
(2)耐鹽性能檢測(cè)。根據(jù)黃原膠在產(chǎn)品應(yīng)用中的耐鹽對(duì) 象多以NaC為準(zhǔn)，且最高添加量在20%左右(醬類食品），故 試驗(yàn)設(shè)計(jì)耐鹽性能以添加20% NaCl前后黃原膠粘度變化為 依據(jù)，可以充分體現(xiàn)高鹽環(huán)境中黃原膠的粘度變化性能。
(3)耐酸性能檢測(cè)。根據(jù)試驗(yàn)大部分黃原膠在濃度為 0 3%,用去離子水溶解的情況下，加入0 075%檸檬酸時(shí)，其 黃原膠溶解液體系的pH值在4 0?4 5加入〇 15%檸檬酸 時(shí)，食品級(jí)黃原膠應(yīng)用性能檢測(cè)方法的研究，其黃原膠溶解液體系的{H值在3 5~ 4 Q而大部分添 加黃原膠的食品其pH值一般均為中性，酸性飲料等產(chǎn)品的 pH值相對(duì)較低，但一般均不會(huì)低于3 5檢測(cè)方法以添加2 次檸檬酸為基準(zhǔn)，分別測(cè)定黃原膠溶液粘度變化，反映該黃 原膠的耐酸性能。
(4)耐溫性能檢測(cè)。大部分食品殺菌采用巴氏殺菌（85 °C，30min左右），也有采用超溫瞬時(shí)殺菌（121 °C，5 s左 右）[6]，該試驗(yàn)采用蒸汽滅菌鍋121 °C保溫15 m ii與沸水浴 加熱30m in可完全達(dá)到一般食品加熱殺菌的要求,對(duì)評(píng)價(jià) 黃原膠是否利于食品生產(chǎn)中耐溫性能是可行的。
(5)該研宄表明，黃原膠體系中少量的蔗糖可提高體系 粘度,少量的NaCl可降底體系粘度而提高其耐溫性。建立 蔗糖、NaC供同存在下的一種黃原膠在食品中的液相體系， 在 20%.NaCl0 15%檸檬酸、121 °C，15mi 1⑴。C，30m 1 條 件下分別測(cè)定黃原膠體系粘度前后變化，結(jié)果表明，該方法 可準(zhǔn)確地反映黃原膠耐鹽、耐酸、耐溫性能。
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