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张惠琳，林捷，郑华，等. 黄原胶和瓜尔豆胶对鸡血凝胶特性的影响[J]. 食品工业科技，2023，44（18）：106−114. doi:10.13386/j.issn1002-0306.2022120090ZHANG Huilin, LIN Jie, ZHENG Hua, et al. Influences of Xanthan Gum and Guar Gum on Gelation Properties of Chicken Blood[J].Science and Technology of Food Industry, 2023, 44(18): 106−114. (in Chinese with English abstract). doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2022120090· 研究与探讨 ·黄原胶和瓜尔豆胶对鸡血凝胶特性的影响张惠琳1，林 捷1,2，郑 华1,2, *，吴绍宗1,2，刘文博3，胡嘉炜1，刘泽祺1，黄 茵1（1.华南农业大学食品学院，广东广州 510642；2.畜禽产品精准加工与安全地方联合工程研究中心，广东广州 510642；3.广州市江丰实业翁源有限公司，广东广州 510450）摘 要：为改善集中屠宰副产物鸡血的凝胶品质，以保水性、质构、流变特性为评价指标，结合分子作用力和感官评分，研究黄原胶（Xanthan gum ，XG ）和瓜尔豆胶（Guar gum ，GG ）的添加量和复配比对鸡血凝胶特性的影响。
结果表明：单独添加黄原胶或瓜尔豆胶均能提高鸡血凝胶保水性，黄原胶改善凝胶保水效果更佳，添加4.0 g/L XG 的鸡血凝胶蒸煮损失率10.02%、离心损失率12.73%、48 h 析水率10.96%，但降低凝胶硬度、黏聚性、胶着性、咀嚼性、回复性。
瓜尔豆胶能显著改善凝胶质构特性，添加6.0 g/L GG 时可使凝胶达到硬度366.95 N 、弹性0.94 mm 、黏聚性0.77、胶着性281.94、咀嚼性263.72 mJ 、回复性0.25；通过动态流变和分子间作用力分析，鸡血凝胶体系是以弹性响应为主向凝胶化转化；黄原胶和瓜尔豆胶复配对鸡血凝胶具有协同稳定作用，通过增强离子键（从29.18%到32.62%）和氢键（从2.48%到6.43%），减少疏水作用力（从22.68%到16.28%），增加鸡血凝胶的保水性和增强凝胶稳定性。
黄原胶与阴离子瓜尔胶复配溶液的流变特性研究黄原胶（Gelatin）和阴离子瓜尔胶（Gegran）作为两种乳化剂的最常见的运用来为许多复杂的物质提供分散能量，其中，将黄原胶与阴离子瓜尔胶复混，使用它们来改善油、水和蛋白质混合体中固有的流变特性，已成为许多制造商以及研究者们重要的研究任务。
本文旨在探讨黄原胶与阴离子瓜尔胶复配溶液的流变特性，以期望对食品技术的发展贡献力量。
研究显示，当添加相同质量的阴离子瓜尔胶到黄原胶的溶液中时，可观察到不同的流变特性的变化。
首先，研究表明，混合溶液的黏度值将增加，而且随着添加量的增加，黏度增加的程度会越来越大。
此外，由于添加的阴离子瓜尔胶，使得溶液的粘度值更加稳定，抗剪切性更强，流动度更高，剪切粘度越来越小。
最后，当瓜尔胶和黄原胶的质量比例接近1:1时，混合溶液中具有最佳的流变性能，并且具有极高的流动力度和极低的黏度值，能够满足食品加工的需要，并且能够保持食品的性质。
此外，研究还表明，黄原胶和阴离子瓜尔胶复配溶液的流变行为受到温度和PH值的影响。
当温度增加时，溶液的流变特性会受到影响，混合溶液的粘度值会显著下降，流动性也会随之增强。
此外，溶液中的PH值也会影响其流变特性，当PH值低于6.0时，溶液的粘度值会显著增加，抗剪切性也会提高，而当PH值高于6.0时，粘度值会显著降低，流动性也会增强。
本研究结果表明，适当配比的黄原胶和阴离子瓜尔胶复合溶液，可以获得良好的流变性能，并且可以满足传统食品加工的要求，这也为未来开发更新型的乳化剂的研究提供了一定的参考。
本研究提出的结论，也可用于将来更深入地探讨黄原胶和阴离子瓜尔胶复配溶液的流变特性。
研究者建议，不同比例的黄原胶和阴离子瓜尔胶可以均衡复合溶液，从而在不同温度和PH值下获得最佳的流变性能，并最大限度地提高其在食品加工中的使用性能。
综上，本文分析了黄原胶和阴离子瓜尔胶复配溶液的流变特性，并从流动性、粘度、抗剪切性以及温度和PH值等方面讨论了它们的流变性能。
食品增稠剂瓜儿豆胶性质及复配性的研究
蔡为荣;徐苗之;史成颖
【期刊名称】《食品与发酵科技》
【年(卷),期】2002(038)001
【摘要】本文对瓜尔豆胶的流变性,浓度、温度、pH值、电介质对粘度的影响,与黄原胶、卡拉胶复后粘度变化进行了初步研究.结果表明,低浓度瓜儿豆胶属非牛顿流体中假塑性流体,其粘度随浓度升高而上升,随温度升高而下降,几乎不受pH值影响,对NaCl和低浓度Ca2+,Al3+有良好兼容性,与卡拉胶复配无增效作用,而与黄原胶复配增效显著,复配最佳比例为瓜儿豆胶:黄原胶=0.6:0.4
【总页数】4页(P39-42)
【作者】蔡为荣;徐苗之;史成颖
【作者单位】安徽机电学院生化系;安徽机电学院生化系,芜湖,241000;安徽农业大学食品学院,合肥,230061
【正文语种】中文
【中图分类】TS2
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1 黄原胶及其性质1.1 黄原胶简介黄原胶（Xanthan）是由一种植物致病菌野油菜黄单胞杆状细菌（Xanthomonas campestris）产生的一种杂多糖。
其相对分子质量在2×106～2×107 ，主链为由葡萄糖以β-1-4糖苷健连接的纤维素结构，主链的相间的葡萄糖的C3位由线性的甘露糖-葡萄糖酸-甘露糖3糖单元侧链取代。
通常情况下，侧链的内侧和末端的甘露糖是乙酰化和丙酮酸化的，这主要取决于它的产生菌株和发酵条件。
黄原胶的黄原胶的骨架类似纤维素，但是带负电荷的侧链之间以及侧链与聚合物骨架之间的相互作用使黄原胶形成侧链绕主链骨架反向缠绕，通过氢键维系形成棒状双螺旋结构。
一般水溶性聚合物骨架被其它化学药品或酶攻击、切断后，会丧失其增稠能力。
而在黄原胶溶液中，聚合物骨架周围缠绕的侧链使它免于被攻击，所以黄原胶对化学药品和酶试剂的降解具有良好的抵抗性。
1.2 黄原胶的理化性质黄原胶是一种集增稠、悬浮、乳化、稳定于一体、性能较为优越的生物胶。
分子侧链末端含有丙酮酸基团的多少，对其性能有很大影响。
黄原胶具有长链高分子的一般性能，但它比一般高分子含有更多的官能团，在特定条件下会显示独特性能。
它在水溶液中呈多聚阴离子且构象是多样的，不同条件下表现出不同的特性，具有独特的理化性质。
（1）水溶性和增稠性黄原胶在水中能快速溶解，水溶性很好，在冷水中也能溶解。
吉武科等在25℃下，用NDJ一1型旋转黏度计6 r•min-1时测得质量分数0.1%、0.2%、0.3%、0.7%、0.9% 的黄原胶黏度分别为100 mPa·s、480 mPa·s、l300 mPa·s、5400 mPa·s和8600 mPa·s。
从测试结果看出，黏度随浓度的递减而不成比例地降低，且质量分数0.3%是高低黏度的分界点。
质量分数为0.1%的黄原胶黏度为100 mPa·s左右，而许多其他胶类在质量分数为0.1%时，黏度几乎为零。
黄原胶与阴离子瓜尔胶复配溶液的流变特性研究近年来，随着石油以及其他植物油作为聚合物基料溶剂的迅猛发展，聚合物添加剂复合体系具有更强的性能优势，在不同系统中有着重要的应用价值，特别是对于高分子材料的流变特性研究，让高分子材料更容易处理。
黄原胶（HA）是一种可溶性大分子添加剂，具有独特的结构特性，可以用于改变液体溶液的流变特性，以实现制备高性能高分子复合材料的目的。
瓜尔胶（Gel）是一种常见的重要阴离子型大分子，可以与黄原胶（HA）相互作用，使溶液和环境产生反应并影响材料的性能，从而促进其在高分子材料中的应用。
本文研究了黄原胶和阴离子瓜尔胶复配溶液的流变特性，通过实验发现，当HA/Gel复配比达到1:0.5时，溶液的流变性有显著改善，聚合物溶液的断裂强度显著增强，并且聚合物溶液的粘度特性更稳定，溶液的结晶度也明显提高，有效地改善了工艺的处理性能，避免溶液凝固的发生。
此外，本文还利用傅里叶变换红外光谱（FTIR）和动态光散射（DLS）等技术，分析HA和Gel复配溶液的结构和形态特性，发现当HA/Gel 复配比达到1:0.5时，HA和Gel之间的相互作用介质能够大大改善溶液的分子结构，并表现出显著的热稳定性。
最后，本文利用X-射线衍射（XRD）技术探讨了HA/Gel复配溶液固体晶体结构的改变情况。
结果表明，当HA/Gel的复配比为1:0.5时，HA/Gel复配溶液的晶体结晶度明显增加，晶体结构也变得更加紧凑，对于高分子材料的性能有重要的贡献。
综上所述，本文研究了黄原胶和阴离子瓜尔胶复配溶液的流变特性，结果表明，当HA/Gel复配比达到1:0.5时，HA/Gel复配溶液的流变性能、结构特性以及结晶度都有显著改善，使得HA/Gel复配溶液具有较强的流变性和结晶度，为复合材料的制备和应用提供了有效的技术支持。
今后，有必要进一步完善HA/Gel复配溶液的流变性能，进一步探究HA/Gel复配溶液的结构和性能关系，以及如何优化结构参数，实现更高性能的复配溶液。
黄原胶和瓜尔豆胶以不同配比共混后具有良好的协同增效作用，当黄原胶和瓜尔豆胶的混配比例为5:5时，其协同增效作用最大，混胶体系的黏度随着温度的升高而增大，当制备温度达80度时体系黏度达到最大，混胶体系黏度在酸性条件下不稳定，而在碱性条件下其黏度保持相对稳定，当柠檬酸加入量为0.1~0.3g/ml之间时，对胶体体系黏度基本无影响，甜味剂的添加影响胶体体系黏度，黄原胶具有较强的稳定性，及耐盐、耐酸碱性，瓜尔豆胶水溶性好，吸水性强，黏度高，老化时间短，与其他胶体共存时有很好的增效作用。
黄原胶与瓜尔豆胶混胶黏度的影响因素及微结构研究摘要:黄原胶与瓜尔豆胶以不同配比共混后具有良好的协同增效作用。
当黄原胶与瓜尔豆胶的混配比例为5：5时．其协同增效作用最大。
混胶体系的黏度随着制备温度的升高而增大，当制备温度80℃时，体系黏度达到最大值。
混胶体系的黏度在酸性条件下不稳定，而在碱性范围内其黏度保持相对稳定。
柠檬酸加入量在0．1～O.3g/100mL之间时，对混胶体系的黏度基本无影响；甜味剂的使用影响混胶体系的黏度。
偏光显微结构表明，纯黄原胶溶液和黄原胶／瓜尔豆胶混合物都有双折射现象．在瓜尔豆胶存在的情况下。
但混胶形成的液晶中间相在相同浓度下比纯黄原胶溶液具有更多的非均相。
关键词：黄原胶；瓜尔豆胶；黏度；微结构黄原胶(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一葡萄糖、D一甘露糖、D一葡萄糖醛酸、丙酮酸和乙酸组成的“五糖重复单元”聚合而成，其分子主链由D一葡萄糖以一1，4一糖苷键连接而成，具有类似纤维素式的骨架结构．每两个葡萄糖中的一个C3上连接一个由两个甘聚糖和一个葡萄糖醛酸组成的三糖侧链。
黄原胶具有较强的稳定性以及耐盐、耐酸碱性，常用作各种果汁饮料、调味料的增稠稳定剂，能使果酱、豆酱等酱体均一，涂拌性好，不结块，易于灌装．且提高口感。
黄原胶作为乳化剂用于乳饮料中，可防止油水分层．提高蛋白质的稳定性。
将其用于各类点心、面包、饼干、糖果等食品的加工，可使食品具有优越的保型性，较长的保质期和良好的口感。
黄原胶作为保鲜剂处理新鲜果蔬，可防止果蔬失水、褐变。
若将黄原胶加入面制品中，能增强耐煮性。
瓜尔豆胶(Guar gum)是由瓜尔豆(主要来源于印度和巴基斯坦)种子的胚乳提取精制而成，是一种线性半乳甘露聚糖，属于非离子型高分子在结构上，以β一1。
4键相互连接的D一甘露糖单元为主链，不均匀地分布在主链的一些D一甘露糖单元的C6位上，再连接单个D一半乳糖(a一1，6键)为支链。
其半乳糖与甘露糖之比约为1：1．8，简化为1：2。
其特点是水溶性好，吸水性强，黏度高，老化时间短，是最廉价的亲水胶体，与其它胶体共存时有良好的协同增效作用。
近年来，瓜尔豆胶在食品工业中应用甚广，常用于冰淇淋、酸牛奶、汤料、调味酱、果汁及酒类、肉制品、香肠、花生酱等食品中。
如用在冰淇淋中可以避免冰晶生成，提高抗骤热性能。
方便面中使用瓜尔豆胶能使粘弹性增强，抗老化性优良，降低吸油率。
因其粘性极强，可以不再使用CMC。
瓜尔豆胶是国际上等级较高的方便面的重要改良剂阎。
瓜尔豆胶与其它食品胶复配常被用于冰淇林的生产中。
本文主要研究黄原胶和瓜尔豆胶两种胶体共混后的协效性以及制备温度、放置时间、甜味剂、酸味剂对其黏度的影响。
使用偏光显微镜对黄原胶溶液及黄原胶与瓜尔豆胶混胶的微观结构进行观察，旨在为拓展食品胶的应用范围提供一些理论依据。
1 材料和方法1.1 材料黄原胶(淡黄白色，食品级)，山东阜丰发酵有限公司；瓜尔豆胶(食品级)，江门食用添加剂有限公司；蔗糖、甜蜜素(食品级)、柠檬酸(分析纯)及蒸馏水。
1．2 主要试验仪器NDJ一5S型数字式旋转黏度计，上海精密科学仪器有限公司；数码型偏光显微镜(XP一7ooz)，上海长方光学仪器厂。
DSY一2—8电热恒温水浴锅，北京国华医疗器械厂；JJ一6数显直流恒速搅拌器，江苏省金坛市医疗仪器厂。
1．3 试验方法1．3．1 共混溶胶的制备方法根据表1所示质量比例，分别称取黄原胶和瓜尔豆胶，慢慢加入到200 mL蒸馏水中，放人水浴锅中恒温加热到指定温度。
待完全溶解后，将两种溶胶液混合．用搅拌器恒温(温度60℃，搅拌速度400 r／min)搅拌混合30 min；停止搅拌，保温30 min后，即得总浓度为0．3 g／100 mL的混胶，并做平行样。
1-3．2 黏度的测定方法准确配制一定浓度的混胶溶液，在特定温度下用NDJ一5S 数显黏度计以3号转子6 r／min的转速测定混胶黏度，记录数据。
l.3.3 黄原胶和瓜尔豆胶的共混比例及温度对混胶黏度的影响混胶的总浓度为0.3 g／100 mL，黄原胶与瓜尔豆胶按表所示不同质量比例分别在25、40、60、80、100 oC下共混。
每个共混温度下做平行样3份。
用数显黏度计测定混胶黏度并记录黏度变化。
1．3．4 放置时间对混胶黏度的影响混胶总浓度为O．3 100 mL，按本文1.3.3节方法选用最佳混配比例。
在最佳共混温度下配制混胶溶液3份，按静止放置时间逐段测定混胶的黏度变化与时间的关系。
1．3．5 pH值对混胶黏度的影响混胶总浓度为0．3 g／100 mL．选用最佳混配比例在最佳共混温度下配制混胶溶液3份，用合适浓度的HC1或NaOH溶液调整胶体溶液的pH值。
测定不同pH值时黏度的变化情况。
1．3．6 柠檬酸对混胶黏度的影响在饮料或果冻生产过程中通常需要加入柠檬酸。
加入柠檬酸既可以使产品酸甜可口，还能抑制细菌的滋生。
因此有必要研究柠檬酸对混胶黏度的影响。
当柠檬酸的添加量大于0．3％时，会因太酸而难以人口。
本试验中，柠檬酸添加量不大于0．3％。
混胶总浓度为0．3 g／100 mL。
黄原胶与瓜尔豆胶按最佳配比，在最佳共混温度下配制系列混胶溶液。
在平行样品中分别加入事先配制好的柠檬酸溶液。
使柠檬酸在各样品中的浓度分别为0．05 100 mL、0．1 g ／100 mL、0．2 g／100 mL、0．3 g／100 mL，搅拌30 min，恒温放置30 min 后，用数显黏度计测定其黏度变化情况。
1．3．7 甜味剂的使用量对混胶黏度的影响甜味剂是食品加工生产中经常使用的辅料，本文主要研究不同甜味剂对混胶黏度的影响。
混胶总浓度为0-3 100 mL，黄原胶与瓜尔豆胶按最佳配比，在最佳共混温度下配制系列混胶溶液。
在平行样品中分别加入事先配制好的蔗糖、甜蜜素，添加量均在食品加工工艺许可范围内。
搅拌30 min，恒温放置30 min后。
用数显黏度计测其黏度变化。
1．3．8 黄原胶和黄原胶与瓜尔豆胶混胶的显微镜观察分别配制2％和4％的黄原胶水溶液及质量分数为1％的黄原胶与瓜尔胶混胶液，然后在偏光显微镜下观察它们的显微结构。
2 结果与分析2．1 共混比例对黄原胶与瓜尔豆胶混胶黏度的影响混胶总浓度为0．3 g／100 mL，在60℃配制，静置6 h后室温下测定不同配比的混胶的黏度可见。
O．3％的单一黄原胶溶液和0．3％的单一瓜尔胶溶液的黏度分别为1 350 mPa·S和5 210 mPa·s。
当黄原胶与瓜尔豆胶混配使用时，其黏度远高于两者黏度之和，说明这两种胶具有良好的增效作用。
当两者混配比例变化时，其增效作用也发生变化。
在本试验条件下，黄原胶与瓜尔豆胶的复配比为5／5时，其增效作用最大：其次是两者复配比例分别为6／4和4／6的。
其增效机理可能是瓜尔豆胶分子平滑，没有支链的部分与黄原胶分子的双螺旋结构以次级键形式结合成三维网结构，使胶的亲水性更好。
试验中发现，所有黄原胶与瓜尔胶的混合体系均未形成凝胶。
2．2 制备温度对黄原胶与瓜尔豆胶混胶黏度的影响黄原胶的分子结构会随溶解温度而改变。
在低温下，黄原胶分子为有序结构，溶液黏度低，随着温度的上升，黄原胶的结构转变为无序，并获得高黏度。
测定(室温静置6 h后)不同温度下制备的黄原胶与瓜尔胶混胶(5／5)的黏度。
随着制备温度的升高，黄原胶与瓜尔胶混胶(5／5)的黏度随之增大，当制备温度为80 ℃时。
混胶黏度达到最大值。
这主要是由于瓜尔豆胶的热水溶性片段含有较低的半乳糖，这些区域比较光滑，与黄原胶分子有着很强的交联作用。
若继续升高温度，体系黏度下降，这可能是部分黄原胶分子降解所致。
2．3 放置时间对黄原胶与瓜尔豆胶混胶黏度的影响测定80℃制备的黄原胶与瓜尔豆胶(5／5)混胶黏度随放置时间的变化。
混胶黏度先随放置时间的延长而增大，当放置时间为24 h时，混胶黏度达到最大值；若继续延长放置时间，体系黏度随之下降：当放置时间>48 h时，混胶黏度基本保持稳定。
2．4 pH对黄原胶与瓜尔豆胶混胶黏度的影晌测定80℃制备的黄原胶与瓜尔豆胶(5／5)混胶的黏度随pH值的变化曲线。
黄原胶与瓜尔豆胶混胶的黏度在酸性条件下不稳定。
随着pH值的增大，混胶黏度增加，当pH>8时，混胶黏度保持相对稳定。
2．5 柠檬酸对黄原胶与瓜尔豆胶混胶黏度的影响柠檬酸对8O℃制备的黄原胶与瓜尔豆胶(5／5)混胶黏度的影响。
随着加入柠檬酸浓度的增大，混胶黏度迅速下降；当加入的柠檬酸质量分数在0．1％～0．3％之间时，混胶的黏度基本保持稳定。
2．6 甜昧剂使用量对黄原胶与瓜尔豆胶混胶黏度的影响甜味剂使用量对80℃制备的黄原胶与瓜尔豆胶(5，5)混胶黏度的影响可知，蔗糖可显著影响混胶的黏。
随着蔗糖浓度的增大，混胶黏度先增大后下降：当添加的蔗糖浓度继续增大时，混胶黏度又明显增大。
这主要是因为蔗糖是由一分子果糖构成的二糖，其分子结构单元与胶多糖类似，它的存在一方面可能会干扰胶多糖分子自身间相互靠近。
减弱其分子问的作用力，从而降低其形成有序网络结构的效能，使溶液的黏度下降；另一方面，蔗糖分子的存在可以通过吸附一部分水分子形成一些大的分子团，填充于网格问以增加体系的固态性能：也可能在混胶多糖分子间形成一种架桥连接．从而增强胶多糖分子间的作用力，使溶液黏度上升。
这两种作用的大小与添加的蔗糖浓度有关，使混胶黏度呈波动性变化。
由图7可知，甜蜜素的增加使混胶黏度迅速增大，当加入的甜蜜素浓度为0．15 g，100 mL时，混胶的黏度达到最大值；当甜蜜素使用量超过0．15％时，混胶的黏度又有所下降。
所以，在实际生产过程中，应按照具体工艺要求来添加适量的甜蜜素。
2．7 黄原胶与瓜尔胶混胶的显微镜观察为便于对比，对2％和4％(质量体积分数)的黄原胶及总浓度为1 g／lO0 mL的黄原胶和瓜尔豆胶混胶(两者比例5／5)进行显微结构观察(显微倍数为lOOx)。
2％和4％的黄原胶水溶液的显微结构。
样品制备后立即用偏光显微镜(Po．1arized Optical Microscope)观察，样品呈黑色，随后出现白色区域(因非均相的存在)。
为此，将4％样品于5℃下放置12 h 后观察，结果发现均相的溶液表现为黑色区域：而因双折射，非均相溶液照亮了视野，白色区域随浓度的增加而扩大，这表明在高分子质量、半柔韧的黄原胶分子溶液中形成了液晶相。
在4％质量分数下虽有较强的双折射现象。
但没有可见的规则纹理，这可能是由多聚物的柔韧性和溶液的高黏度造成的。
为研究瓜尔豆胶的存在对黄原胶液晶中间相形成的影响，在相同条件下观察总浓度为1 g／100mL的黄原胶和瓜尔豆胶混胶(两者比例5／5)的显微镜照片。
可以看出，在黄原胶和瓜尔胶混胶中，双折射现象发生在混胶中黄原胶溶液浓度比纯黄原胶溶液浓度低的情况下。
