材料與方法

1.1材料

玉米淀粉，水分含量13.6%,由寶雞陜豐淀粉有 限公司生產(chǎn);瓜爾膠，氯化鈉和氯化鈣對玉米淀粉瓜爾膠復(fù)配體系的影響，食品級，水分含量12%,由山東 阜豐發(fā)酵有限公司生產(chǎn)。

1.2儀器與設(shè)備

Viscograph-E型布拉班德黏度儀，由德國 Brabender公司生產(chǎn);MCR301型旋轉(zhuǎn)式流變儀，由奧 地利安東帕（中國有限公司生產(chǎn)。

1.3方法

1.3.1玉米淀粉-瓜爾膠復(fù)配體系的配制

準(zhǔn)確稱取一定量的玉米淀粉與蒸餾水，調(diào)制成 質(zhì)量分?jǐn)?shù)6%的玉米淀粉溶液，將其與瓜爾膠復(fù)配 (m玉米淀粉：m瓜爾膠=19 : 1)成懸浮液500 mL,記為對 照(CK);將蒸餾水改為0.1 mo/L氯化鈉，其余與對照 相同，記為處理1;將蒸餾水改為0.1 mol/L氯化鈣，其 余與對照相同，記為處理2。

1.3.2糊化特性的測定

分別取一定量的對照、處理1和處理2的玉米淀 粉-瓜爾膠復(fù)配體系置于布拉班德黏度儀中，布拉班 德黏度儀設(shè)定如下:開始溫度為30 °C,以1.5 Oin的 速度升溫到95 °C,保溫30 m n,然后以1.5 Oin的速 度冷卻到50 °C,再保溫30 min,連續(xù)測定玉米淀粉糊 的黏度,轉(zhuǎn)速為75 r/lnin,最大測量扭矩為700 cm -g。 布拉班德黏度儀上各參數(shù)的意義是：

成糊溫度:黏度開始上升時(shí)的溫度,°C;

峰值黏度：升溫期間淀粉糊達(dá)到的最高黏度值, mPa.s;

崩解值:95 C保溫30 m in后的黏度值與最高黏 度值差的絕對值,表示淀粉糊的黏度熱穩(wěn)定性，該值 變化小則黏度熱穩(wěn)定性高,mPa-s;

回升值:95 C保溫30 m in后的黏度值與淀粉糊 溫度冷卻至50 C時(shí)的黏度值差的絕對值，表示淀粉 糊的冷穩(wěn)定性，該值變化小則黏度冷穩(wěn)定性越好， mPa.s。

1.3.3 動態(tài)流變學(xué)特性的測定

取1.3.1中制備好的玉米淀粉-瓜爾膠復(fù)配體 系，測定動態(tài)流變特性。使用流變儀錐板值徑50 mm,

間距0.05 mm),加入硅油以減少水分蒸發(fā)，并蓋上蓋 板。在25 °C溫度、變化范圍為0.1?100 Hz頻率條件 下，測定樣品的黏彈性氣 1.3.4靜態(tài)流變學(xué)特性的測定

取1.3.1中制備好的玉米淀粉-瓜爾膠復(fù)配體 系，測量剪切速率（Y)在0.1~300 s-1和300 ~0.1 s-1范 圍內(nèi)的變化情況，計(jì)算機(jī)自動完成數(shù)據(jù)的采集和記 錄。采用冪率方程流變模型對數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行回歸擬和， 復(fù)相關(guān)系數(shù)R2表示方程的擬合精度。

冪律方程:T=K 7"

式中：T為剪切應(yīng)力，Pa;K為稠度系數(shù)，Pa.n;

Y為剪切速率,S-1; n為流體指數(shù)4]。

2結(jié)果與分析

2.1氯化鈉和氯化鈣對玉米淀粉-瓜爾膠復(fù)配體系 糊化特性的影響

由表1可知，氯化鈉和氯化鈣的加入使玉米淀粉- 瓜爾膠復(fù)配體系的成糊溫度提高。原因在于,氯化鈉 和氯化鈣在水中解離成陰陽離子，會破壞淀粉分子與 水分子之間的氫鍵，使淀粉難以糊化。氯化鈉和氯化鈣對玉米淀粉瓜爾膠復(fù)配體系的影響，如果僅僅只是 鹽與淀粉存在的條件下,峰值黏度會顯著下降，但是 由表1可知，玉米淀粉-瓜爾膠復(fù)配體系的峰值黏 度下降不顯著，這是因?yàn)榈矸叟c瓜爾膠的協(xié)同效應(yīng)。 由于淀粉在糊化過程中顆粒會膨脹使體積增加，瓜爾 膠水溶性好，是連續(xù)相，從而導(dǎo)致瓜爾膠的有效濃度 大大增加，最終使淀粉-瓜爾膠復(fù)配體系黏度增加。 氯化鈉和氯化鈣的加入，顯著降低了玉米淀粉-瓜 爾膠復(fù)配體系的崩解值和回升值(K0.05 ,即提高了 熱穩(wěn)定性和冷穩(wěn)定性。

表1氯化鈉和氯化鈣對玉米淀粉-瓜爾膠復(fù)配體系糊化 特征值的影響

Table 1 Effect of NaCl and CaCl2 on the pasting properties of corn starch and guar gum mixed system

種類成糊 溫度/C峰值黏度/ ft Pa*s)崩解值/ (mPa*回升值/

(mPa*

CK68.8 士 0.1455 士 3157 士 8308 士 6

處理174.2 士 0.2446 士 255 士 3268 士 5

處理275.4 士 0.1414 士 4124 士 5215 士 9

2.2 氯化鈉和氯化鈣對玉米淀粉-瓜爾膠復(fù)配體系 動態(tài)流變學(xué)特性的影響

動態(tài)流變學(xué)特性可反映不同樣品的黏彈性，對判 斷樣品流體是黏性為主還是彈性為主、如何加工以及 質(zhì)量控制具有很大的應(yīng)用價(jià)值。彈性模量G '表示應(yīng) 力能量在試驗(yàn)中暫時(shí)儲存，以后可以恢復(fù);黏性模量 G〃表示初始流動所需能量是不可逆的損耗，已轉(zhuǎn)變可以看出，加入0.1 mo/L氯化鈉和氯化 鈣以后，玉米淀粉-瓜爾膠復(fù)配體系的G'值顯著減 小/K0.05 ,說明加入氯化鈉和氯化鈣可以降低玉米 淀粉-瓜爾膠復(fù)配體系的黏彈性;G"值的頻率依賴性 較大，在低頻區(qū)，玉米淀粉-瓜爾膠復(fù)配體系的G〃值由 大到小依次為CK>處理1>處理2,但隨著頻率的增 大，表現(xiàn)出相反的變化趨勢，在高頻率范圍內(nèi)，加入氯 化鈣的玉米淀粉-瓜爾膠復(fù)配體系G〃值最大。原因 是由于瓜爾膠是非離子膠體，無法和淀粉形成緊密而 牢固的結(jié)構(gòu)。

2.3氯化鈉和氯化鈣對玉米淀粉-瓜爾膠復(fù)配體系 靜態(tài)流變學(xué)特性的影響

靜態(tài)流變學(xué)是對樣品施加線性增大或減少的穩(wěn) 態(tài)剪切速率，反映樣品結(jié)構(gòu)隨剪切速率變化的規(guī)律, 由于外部的剪切作用對體系內(nèi)部整齊的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)有 —定程度的拆散作用，隨著剪切速率的增加，拆散程 度加大氣

 

圖2氯化鈉、氯化鈣對玉米淀粉-瓜爾膠復(fù)合體系 靜態(tài)流變學(xué)特性的影響

Fig.2 Effects of NaCl, CaCl2 on static rheological properties of corn starch and guar gum mixed system

由圖2可知，隨著剪切速率的增加，流體指數(shù)n 的變化趨勢是逐漸小于1,即說明所有樣品主要表現(xiàn) 為剪切速率依賴現(xiàn)象，為假塑性流體6]。所有樣品的剪 切應(yīng)力均隨著剪切速率的增加而增加,但由于施加的 剪切力對樣品網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的破壞作用，使得當(dāng)剪切速率 逐漸減少時(shí),樣品也不能恢復(fù)到原有結(jié)構(gòu)，氯化鈉和氯化鈣對玉米淀粉瓜爾膠復(fù)配體系的影響，也體現(xiàn)了 假塑性流體性質(zhì)。鹽的加入使玉米淀粉-瓜爾膠復(fù)配 體系的假塑性增強(qiáng)，即氯化鈉和氯化鈣使玉米淀粉- 瓜爾膠復(fù)配體系的凝膠結(jié)構(gòu)變?nèi)?。淀粉糊的假塑性?要取決于支鏈淀粉與直鏈淀粉含量的高低，直鏈淀粉 的含量越低，淀粉糊的假塑性也就越強(qiáng)。氯化鈉和氯 化鈣會抑制玉米淀粉吸水，從而抑制淀粉的糊化，進(jìn) 而使直鏈淀粉的滲出量減少，而支鏈淀粉的含量相對 更高了，使玉米淀粉糊的假塑性有所增加，最終導(dǎo)致 玉米淀粉-瓜爾膠復(fù)配體系的假塑性增強(qiáng)，且氯化 鈣的作用大于氯化鈉。

3結(jié)論

本研究中，糊化特性的測定結(jié)果表明，氯化鈉和氯化鈣對玉米淀粉瓜爾膠復(fù)配體系的影響，氯化鈉和 氯化鈣的加入增加了玉米淀粉-瓜爾膠復(fù)配體系的 成糊溫度，降低了玉米淀粉-瓜爾膠的崩解值和回 升值,然而由于瓜爾膠的增稠作用，峰值黏度雖然下 降但并不十分顯著。動態(tài)黏彈性的測定結(jié)果表明，玉 米淀粉-瓜爾膠復(fù)配體系的彈性模量G '值顯著減 小，黏性模量G〃值的頻率依賴性較大，在低頻區(qū)，玉 米淀粉-瓜爾膠復(fù)配體系的G〃值大小按不加鹽、加 入氯化鈉和氯化鈣的順序排列,在高頻率區(qū)的排序卻 正相反;靜態(tài)流變特性的測定結(jié)果表明，氯化鈉和氯 化鈣使玉米淀粉-瓜爾膠復(fù)配體系的假塑性增強(qiáng), 且氯化鈣的作用大于氯化鈉。